【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 蛋白質(zhì)翻譯后的折疊 （ 1）信號(hào)肽的切除 ? 信號(hào)肽 (signal peptide) 各種新生分泌蛋白的 N端有一含 13 ~ 16個(gè)氨基酸殘基（以疏水氨基酸殘基為主）的保守肽段稱信號(hào)肽。 某些肽段或氨基酸的切除 信號(hào)肽引導(dǎo)真核分泌蛋白進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 鴉片促黑皮質(zhì)素原 (POMC)的水解修飾 N C 信號(hào)肽 PMOC KR KR 103肽 ( ？ ) ACTH ?LT ?MSH ?MSH Endophin （ 2）多蛋白的加工 3）氨基酸殘基的共價(jià)化學(xué)修飾 ? 對(duì)新生肽鏈中某些氨基酸殘基進(jìn)行共價(jià)修飾 ， 是翻譯后處理的重要內(nèi)容 。 反應(yīng)的主要類型有以下幾種： ? (1)乙?；? 主要發(fā)生在 N末端 α 氨基和賴氨酸的 ε 氨基上； ? (2)甲基化 發(fā)生在 α 氨基 、 ε 氨基 、 精氨酸的胍基和 C末端的 α 羧基和側(cè)鏈的羧基上； ? (3)磷酸化 主要發(fā)生在絲氨酸的羥基和蘇氨酸及酪氨酸的羥基上； ? （ 4） 泛酸化 發(fā)生在 α 氨基和 ε 氨基上； ? （ 5） 轉(zhuǎn)氨基酸作用 主要發(fā)生在 N末端的 α 氨基上； ? （ 6） 多聚 ADP核糖基化 主要發(fā)生在精氨酸的胍基上； ? （ 7） 糖基化 可能通過(guò) N糖苷鍵連接于天冬氨酰的酰胺基上 ， 也可以通過(guò) O糖苷鍵連接于絲氨酸和蘇氨酸的羥基上以及羥賴氨酸和羥脯氨酸的羥基上 ， 也可以通過(guò) S糖苷鍵連接于半胱氨酸的巰基上 。 （三）、蛋白質(zhì)的分揀與轉(zhuǎn)運(yùn) 蛋白質(zhì)的分揀（ protein sorting） 靶向輸送蛋白 信號(hào)序列或成分 分泌蛋白 信號(hào)肽 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔蛋白 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留信號(hào)， C端 LysAspGluLeuCOO(KDEL序列 ) 線粒體蛋白 N端靶向序列（ 20～ 35氨基酸殘基） 核蛋白 核定位序列（ ProProLysLysLysArgLysVal， SV40 T抗原） 過(guò)氧化體蛋白 SerLysLeu（ PST序列） 溶酶體蛋白 Man6P（甘露糖 6磷酸） 一種是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和轉(zhuǎn)運(yùn)同時(shí)發(fā)生的，即 翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)同步機(jī)制（ cotranslational transfer） 另一種是蛋白質(zhì)從核糖體上釋放后才發(fā)生轉(zhuǎn)運(yùn)，屬于 翻譯后轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制（ posttranslational translocation） 蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn) （ 1） 翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)同步機(jī)制 分泌蛋白 、 質(zhì)膜蛋白 、 溶酶體蛋白 、 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體滯留蛋白等 。 首先在游離核糖體上合成含信號(hào)肽的部分肽段后就結(jié)合到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上 ， 然后邊合成邊進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔 ，經(jīng)初步加工和修飾后 ， 部分多肽以芽泡形式被運(yùn)往高爾基體 ， 再經(jīng)進(jìn)一步的加工和修飾后被運(yùn)往質(zhì)膜 、溶酶體或被分泌到胞外 。 （ 2） 翻譯后轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制 葉綠體蛋白和線粒體蛋白 。 在細(xì)胞質(zhì)游離核糖體上被完全合成后通過(guò)新生肽的信號(hào)序列直接運(yùn)往目的地并被加工 。 第四節(jié) 原核生物基因表達(dá)的調(diào)控 原核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié) 主要調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)在轉(zhuǎn)錄起始 一、基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)特點(diǎn) σ 因子決定 RNA聚合酶識(shí)別特異性 操縱子模型的普遍性 阻遏蛋白與阻遏機(jī)制的普遍性 原核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié) 以負(fù)性調(diào)節(jié)為主。 （一） σ 因子與啟動(dòng)子的作用模式 RNA聚合酶全酶 α 2ββ ’σ 在 原核生物的發(fā)育 分化過(guò)程中，不同 基因的有序表達(dá)是由于 不同 σ 因子在不同時(shí)間產(chǎn)生并發(fā)揮作用而引起的。 二、轉(zhuǎn)錄起始的調(diào)控 核心酶 (core enzyme) 全酶 (holoenzyme) ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? 目前發(fā)現(xiàn)多種 ?因子 ?常規(guī)基因表達(dá)采用的是 ?70（分子量 70kD） ?熱休克反應(yīng)： ?細(xì)菌中 : 當(dāng)細(xì)菌受到熱應(yīng)激，則由 ?32啟動(dòng)另一套轉(zhuǎn)錄，所生成的產(chǎn)物稱為熱休克蛋白（ Hsp）， Hsp編碼的基因稱為熱休克基因（ hsp） ?真核生物中也存在熱休克基因只是功能各異。 （二）乳糖操縱子調(diào)節(jié)機(jī)制 乳糖操縱子 (lac operon)的結(jié)構(gòu) 調(diào)控區(qū) CAP結(jié)合位點(diǎn) 啟動(dòng)序列 操縱序列 結(jié)構(gòu)基因 Z： β半乳糖苷酶 Y： 透酶 A：乙?；D(zhuǎn)移酶 Z Y A O P DNA mRNA 阻遏蛋白 I DNA Z Y A O P pol 沒(méi)有乳糖存在時(shí) 阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié) 阻遏基因 mRNA 阻遏蛋白 有乳糖存在時(shí) I DNA Z Y A O P pol 啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄 mRNA 乳糖 半乳糖 β半乳糖苷酶 + + + + 轉(zhuǎn)錄 無(wú)葡萄糖， cAMP濃度高時(shí) 有葡萄糖， cAMP濃度低時(shí) CAP的正性調(diào)節(jié) Z Y A O P DNA CAP CAP CAP CAP CAP CAP 協(xié)調(diào)調(diào)節(jié) ※ 當(dāng)阻遏蛋白封閉轉(zhuǎn)錄時(shí) ， CAP對(duì)該系統(tǒng)不能發(fā)揮作用； ※ 如無(wú) CAP存在 ， 即使沒(méi)有阻遏蛋白與操縱序列結(jié)合 ， 操縱子仍無(wú)轉(zhuǎn)錄活性 。 單純?nèi)樘谴嬖跁r(shí) ， 細(xì)菌利用乳糖作碳源； 若有葡萄糖或葡萄糖 /乳糖共同存在時(shí) ， 細(xì)菌首先利用葡萄糖 。 葡萄糖對(duì) lac 操縱子的阻遏作用稱 分解代謝阻遏 (catabolic repression)。 mRNA 低半乳糖時(shí) 高半乳糖時(shí) 葡萄糖低 cAMP濃度高 葡萄糖高cAMP濃度低 RNApol O O O O ? 依賴 Rho (ρ)因子的轉(zhuǎn)錄終止 ? 非依賴 Rho因子的轉(zhuǎn)錄終止 三、轉(zhuǎn)錄終止的調(diào)控 A T P 1. 依賴 Rho因子的轉(zhuǎn)錄終止 5`UUGCAGCCUGACAAAUCAGGCUGAUGGCUGGUGACUUUUUAGUCACCAGCCUUUUU... 3` AGCCUUUUU 3` RNA 5?TTGCAGCCTGACAAATCAGGCTGATGGCTGGTGACTTTTTAGTCACCAGCCTTTTT... 3? DNA UUUU...… UUUU...… CUUUUU CCUUUUU 莖環(huán) (stemloop)/發(fā)夾 (hairpin)結(jié)構(gòu) 2. 非依賴 Rho因子的轉(zhuǎn)錄終止 莖環(huán)結(jié)構(gòu)使轉(zhuǎn)錄終止的機(jī)理 ? 使 RNA聚合酶變構(gòu)，轉(zhuǎn)錄停頓； ? 使轉(zhuǎn)錄復(fù)合物趨于解離， RNA產(chǎn)物釋放。 5180。pppG 5? 3? 3?5? RNApol Trp Trp 高時(shí) Trp 低時(shí) mRNA E D C B A O P trpR 調(diào)節(jié)區(qū) 結(jié)構(gòu)基因 RNA聚合酶 RNA聚合酶 轉(zhuǎn)錄衰減 色氨酸操縱子 分枝酸 色氨酸 162bp 139bp UUUU…… UUUU…… 調(diào)節(jié)區(qū) 結(jié)構(gòu)基因 trpR O P 前導(dǎo)序列 衰減子區(qū)域 UUUU…… 前導(dǎo) mRNA 1 2 3 4 衰減子結(jié)構(gòu) 第 11密碼子為 trp密碼子 14aa前導(dǎo)肽編碼區(qū) : 包含序列 1 形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)能力強(qiáng)弱： 序列 1/2序列 2/3序列 3/4 trp 密碼子 UUUU…… UUUU…… 3 4 UUUU 3’ 3 4 核糖體 前導(dǎo)肽 前導(dǎo) mRNA 轉(zhuǎn)錄衰減機(jī)制 1 2 5’ trp 密碼子 衰減子結(jié)構(gòu) 就是終止子 可使轉(zhuǎn)錄 前導(dǎo) DNA UUUU 3’ RNA聚合酶 終止 UUUU…… 3 4 2 4 2 3 UUUU…… 核糖體 前導(dǎo)肽 前導(dǎo) mRNA 1 5’ trp 密碼子 結(jié)構(gòu)基因 前導(dǎo) DNA RNA聚合酶 Trp合成酶系相關(guān) 結(jié)構(gòu)基因被轉(zhuǎn)錄 序列 4不能 形成衰減子結(jié)構(gòu) 基因重組 沙門菌鞭毛素基因的調(diào)節(jié) H2鞭毛素 阻遏蛋白 Hin重組酶 轉(zhuǎn)位片段 hin H2 I H1 H1鞭毛素 hin H2 I DNA 啟動(dòng)序列 H1 啟動(dòng)序列 四、其他轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)機(jī)制 P1 P2 P2 P1 SOS反應(yīng) SOS基因 紫外線 激活 Rec A Lex A阻遏蛋白 與 DNA 損傷修復(fù)有關(guān)的酶和蛋白質(zhì) 基因表達(dá) Lex A阻遏蛋白 操縱序列 DNA 五、原核生物翻譯水平調(diào)節(jié) （一）蛋白質(zhì)分子的自我調(diào)節(jié) （二）反義 RNA對(duì)翻譯的調(diào)節(jié) （三） 稀有密碼子對(duì)翻譯影響 （四） mRNA的穩(wěn)定性 對(duì) 翻譯影響 調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合 mRNA 靶位點(diǎn)，阻止核蛋白體識(shí) 別翻譯起始區(qū)，從而阻斷翻譯。調(diào)節(jié)蛋白一般作用 于 自身 mRNA，抑制自身的合成，因而這種調(diào)節(jié)方式 稱 自我控制。 （一）蛋白質(zhì)分子的自我調(diào)節(jié) 翻譯的負(fù)調(diào)控機(jī)制