分子生物學第十一章riboswitchmov-資料下載頁
2025-01-13 08:02本頁面
【正文】 D未與適體結合時，抗終止子與終止子結合，使轉錄順利進行； ? 當 AD與適體結合后，導致 mRNA構象發(fā)生變化，抗抗終止子與抗終止子結合，從而終止子形成發(fā)夾結構，轉錄終止。 ? 翻譯水平的調控： ? 在起始密碼上游，存在 “ 抗抗 SD”， “ 抗 SD”，“ SD”序列。 ? 當 AD未與適體結合時，抗抗 SD與抗 SD結合，使翻譯順利進行； ? 當 AD與適體結合后，使抗 SD與 SD結合，導致翻譯不能進行。 腺嘌呤核糖開關的作用機制 ? 腺嘌呤核糖開關的 AD主要由三個螺旋（ P1， P2， P3）組成，他們的形狀好像一個倒置的 “ h”， P1與 P3同軸， P1在下，P3在上， P2在 P3的左側，腺嘌呤結合位點在三個螺旋的結合處，其中 P2和 P3存在著兩個的GC 堿基對（ G37與 C61， G38與C60），它們在 AD空間構象發(fā)生改變時，起著十分重要的作用。 ? Lemay等認為 AD存在兩種構象，即 “ U”和 “ F”； ? 當腺嘌呤不存在時， P3上的兩個的 GC 堿基對與 P2之間的氫鍵發(fā)生斷裂，導致P2與 P3一端分開， P PP3之間較為分散，此時的構象稱之為 “ U”； ? 當腺嘌呤存在時， P2與P3之間又形成了氫鍵并結合在一起，從而 P P2和 P3折疊在一起，準備與腺嘌呤結合，即為 “ F”。 TPP核糖開關的作用機制 ? TPP核糖開關主要由五個螺旋（ P1， P2， P3， P4， P5）組成一個倒置的 “ h”型 。 ? 其中 P1， P2， P3同軸， P3在上， P2居中， P1在下。 P4， P5同軸， P5在上， P4在下。 ? P1， P2， P3與 TPP的嘧啶部分連接， P4， P5與 TPP的焦磷酸鹽部分連接。 ? TPP的嘧啶環(huán)的連接部位在 P3與 P2結合部 J3/2；在 J3/2存在一段十分保守的序列 UGAGA；其中U39與 A43能夠形成 UA堿基對，這就使得 G40， A41和 G42能夠形成一段弧，有利于與 TPP的嘧啶環(huán)結合， TPP的嘧啶通過氫鍵與G42連接在一起。 ? TPP的焦磷酸鹽部分通過二價的金屬離子與 P4， P5的結合部位 J4/5中的 G78連接在一起。 ? 當外界環(huán)境中的 TPP濃度低于 TPP核糖開關的親和力時， TPP核糖開關不能與 TPP結合，從而使TPP的合成順利進行。 ? 當 TPP濃度達到 TPP核糖開關的親和力時，TPP核糖開關便與 TPP結合，這時 TPP核糖開關的 AD空間構象發(fā)生改變，形成有選擇性的莖環(huán)狀結構導致轉錄提前終止，或者阻止 16S rRNA與 SD序列的結合從而破壞了翻譯的起始。 核糖開關的應用 ? 藥物設計： ? 核糖開關具有高度的保守性，尤其是它的 AD結構域保守性更強，這就使得它可以作為新藥的作用靶點，使其用于基因治療成為可能； ? 將新藥設計成與對應的核糖開關的適體具有類似結構，使藥物能夠與核糖開關的 AD結構域結合，改變核糖開關的構象，形成有選擇性的莖環(huán)結構，使該基因的轉錄終止或者翻譯提前結束，來抑制基因的表達，從而達到基因治療的目的。 ? 新基因的功能： ? 將核糖開關引入到新基因的 5’UTR或 3’UTR，通過該基因的表達與否進而研究新基因的功能。 ? 植物生物傳感器 ? 由于核糖開關對于適體具有嚴格的特異性和不需要蛋白質的參與 ,使其在植物生物傳感器研制方面也具有獨特優(yōu)勢。 ? Bocobza等已成功地將 TPP核糖開關的適體結構域連接到植物黃色熒光蛋白報告基因 3’UTR中去。當 TPP的濃度低于 100nM時，該植物的葉片有很亮的黃色熒光，當 TPP的濃度位于 100nM和 1μM 時熒光明顯變暗，當 TPP的濃度大于1μM 基本不發(fā)熒光。這為核糖開關在生物傳感器方面的應用提供了重要的指導。
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