【正文】 基酸序列組成的結(jié)構(gòu)域。其具有三個(gè)α螺旋，形成HTH結(jié)構(gòu)，能夠結(jié)合DNA特定序列，進(jìn)而調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄。l 同源域蛋白：具有同源域結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，一般為調(diào)節(jié)生長(zhǎng)、發(fā)育和分化相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄因子。鋅指（ Zinc finger ）結(jié)構(gòu)l 經(jīng)典的鋅指結(jié)構(gòu)包括二個(gè)半胱氨酸(Cys)及二個(gè)組氨酸(His)族，其中的Cys和His殘基與鋅離子(Zn++)形成的配位鍵，使氨基酸折疊成環(huán)，形成類似手指的構(gòu)型。此結(jié)構(gòu)被稱為Cys2/ His2鋅指。l 還存在另一種鋅指結(jié)構(gòu)，Zn++與4個(gè)Cys結(jié)合稱為Cys2/Cys2鋅指，這些蛋白一般無大量重復(fù)性鋅指，其DNA結(jié)合序列較短且對(duì)稱。堿性亮氨酸拉鏈（ basic Leucine zippers ）l 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：蛋白羧基端形成的α螺旋結(jié)構(gòu)上每6個(gè)氨基酸就有一個(gè)亮氨酸殘基，這些亮氨酸出現(xiàn)在a螺旋的一個(gè)方向，每?jī)蓚€(gè)蛋白組成一個(gè)二聚體，使亮氨酸相對(duì)排列，形成拉鏈樣結(jié)構(gòu)，在拉鏈區(qū)的氨基端有個(gè)約30個(gè)殘基的堿性區(qū)(富含賴氨酸和精氨酸)，形成a螺旋。此區(qū)的作用是與DNA結(jié)合。堿性螺旋環(huán)螺旋（basic helixloophelix）l 蛋白質(zhì)的C端的氨基酸殘基形成兩個(gè)α螺旋，中間被非螺旋的環(huán)狀結(jié)構(gòu)隔開，蛋白質(zhì)的N端是堿性區(qū)，為DNA結(jié)合區(qū)。堿性螺旋環(huán)螺旋類蛋白通常也是組成二聚體的形式，這才具有結(jié)合DNA的能力。一般是DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域以外的30100氨基酸殘基組成，主要包括以下幾種特征性結(jié)構(gòu)– 酸性α螺旋結(jié)構(gòu)域(acidic α–helix domain)– 富含谷氨酰胺結(jié)構(gòu)域(glutaminerich domain)– 富含脯氨酸結(jié)構(gòu)域(prolinerich domain) 蛋白質(zhì)磷酸化對(duì)基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控磷酸化是指由蛋白質(zhì)激酶催化的把ATP或GTP上γ位的磷酸基轉(zhuǎn)移到底物蛋白質(zhì)氨基酸殘基上的過程，其逆轉(zhuǎn)過程是由蛋白質(zhì)磷酸酶催化的，稱為蛋白質(zhì)去磷酸化。 2. 蛋白激酶的種類與功能根據(jù)底物蛋白質(zhì)被磷酸化的氨基酸殘基的種類可分為：第一類為絲氨酸/蘇氨酸型。第二類為酪氨酸型。被磷酸化的是底物的酪氨酸殘基。第三類是組氨酸型。 細(xì)胞受刺激以后，通過蛋白質(zhì)磷酸化及一系列級(jí)聯(lián)放大過程將胞外信號(hào)轉(zhuǎn)化為細(xì)胞內(nèi)信號(hào)，從而引起廣泛的生理反應(yīng)。根據(jù)是否有調(diào)節(jié)物來分又可分成兩大類：:包括胞內(nèi)第二信使或調(diào)節(jié)因子依賴型蛋白激酶及激素或生長(zhǎng)因子依賴性激酶兩個(gè)亞類；。蛋白質(zhì)磷酸化與轉(zhuǎn)錄因子通過磷酸化和去磷酸化可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子活性。不同的轉(zhuǎn)錄因子，因其磷酸化狀態(tài)的不同，其功能也有不同。A、對(duì)轉(zhuǎn)錄因子核定位的調(diào)節(jié)l 轉(zhuǎn)錄因子磷酸化易于進(jìn)胞核。SV40抗原未磷酸化時(shí)存在于胞質(zhì)，其111和112位殘基被酪蛋白激酶II（CKII）磷酸化后，使其變構(gòu)而易于進(jìn)入細(xì)胞核。l 轉(zhuǎn)錄因子去磷酸化易于進(jìn)胞核。轉(zhuǎn)錄因子SWI5以磷酸化的狀態(tài)存在于胞質(zhì)中，需要時(shí)，其上三個(gè)絲氨酸殘基去磷酸化，蛋白結(jié)構(gòu)改變，可以進(jìn)入胞核。l 還有一種情況，介導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)入胞核的結(jié)構(gòu)域被其他蛋白掩蓋，磷酸化掩蓋蛋白上的特定氨基酸，使其結(jié)構(gòu)改變，就可以使轉(zhuǎn)錄因子與該蛋白解離，進(jìn)入胞核。代表性的是NFκB蛋白。B、對(duì)轉(zhuǎn)錄因子DNA結(jié)合活性的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子上的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域或其附近殘基的磷酸化狀態(tài)，影響其與DNA序列的結(jié)合。大致也分兩種情況：l 轉(zhuǎn)錄因子磷酸化抑制結(jié)合l 轉(zhuǎn)錄因子去磷酸化不能結(jié)合 組蛋白的乙?；叭ヒ阴；瘜?duì)基因表達(dá)的影響l 組蛋白乙?；臓顟B(tài)與基因表達(dá)有關(guān)。組蛋白N端“尾巴”上賴氨酸殘基的乙?；泻土私M蛋白尾巴的正電荷，降低了它與DNA的親和性，導(dǎo)致核小體構(gòu)象發(fā)生有利于轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白與染色質(zhì)相結(jié)合的變化，從和提高了基因轉(zhuǎn)錄的活性。l 相反，組蛋白去乙?；c基因活性的阻遏有關(guān)。l 組蛋白乙?；D(zhuǎn)移酶和去乙酰化酶只能有選擇地影響一部分基因的轉(zhuǎn)錄。 激素與熱激蛋白對(duì)基因表達(dá)的影響激素的種類很多，按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)大致分為類固醇激素和一般代謝性激素。由于結(jié)構(gòu)上的差別，這兩類激素發(fā)揮轉(zhuǎn)錄調(diào)控的方式各有特點(diǎn)。l 常見類固醇激素：糖皮質(zhì)激素、雌激素l 常見代謝性激素：胰島素、胰高血糖素三、 熱休克蛋白誘導(dǎo)的基因表達(dá)l 什么叫熱激蛋白：許多生物在最適溫度以上，能受熱誘導(dǎo)合成一系列熱休克蛋白(heat shock protein,HSP)。l 熱激因子（HSF）能誘導(dǎo)合成熱休克蛋白（Hsp）l 應(yīng)答元件（response element)：能與某個(gè)（類）專一蛋白因子結(jié)合，從而控制基因特異性表達(dá)的DNA上游序列。常見的有熱激應(yīng)答元件（HSE）、糖皮質(zhì)應(yīng)答元件（GRE）、金屬應(yīng)答元件（MRE）、激素應(yīng)答元件（HRE），等原核真核生物表達(dá)調(diào)控比較原核生物真核生物基因組結(jié)構(gòu)多順反子單順反子、重復(fù)序列、斷裂結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)特點(diǎn)、修飾轉(zhuǎn)錄激活調(diào)節(jié)操縱子形式順式作用元件與反式作用因子第九章 疾病與人類健康癌基因和抑癌基因具有相反的效應(yīng)癌基因（oncogene）：是一類與腫瘤發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)的基因，在體外可促進(jìn)細(xì)胞轉(zhuǎn)化，在體內(nèi)可誘導(dǎo)腫瘤的發(fā)生，其蛋白產(chǎn)物可促進(jìn)細(xì)胞的增殖。癌基因分為兩類，病毒癌基因和細(xì)胞轉(zhuǎn)化基因。 抑癌基因（tumor suppressor gene, TSGs）抑制細(xì)胞生長(zhǎng)。抑癌基因的活性下降（功能缺失突變）是引起癌變的另一個(gè)原因。癌基因（oncogene）可分為兩大類：①病毒癌基因（viral oncogene，Vonc）:? 致瘤病毒中能在體內(nèi)誘發(fā)腫瘤并在體外引起細(xì)胞轉(zhuǎn)化的基因? 編碼病毒癌基因的主要有DNA病毒和RNA病毒。? 大約有 15% 20% 的癌癥是由病毒感染引起的。②原癌基因(細(xì)胞轉(zhuǎn)化基因,cellular oncogene,Conc):?存在于細(xì)胞基因組中,正常情況下處于靜止或低水平(限制性)表 達(dá)狀態(tài)，對(duì)維持細(xì)胞正常功能具有重要作用，?當(dāng)受到致癌因素作用被活化而導(dǎo)致細(xì)胞惡變的基因。原癌基因（protooncogene）概念： 正常細(xì)胞中存在癌基因，在正常情況下它們不具有致癌作用，但在一定情況下被激活后可變成具有致癌作用的癌基因，在正常情況下它們不但無害，而且對(duì)細(xì)胞的發(fā)育、生長(zhǎng)和分化的調(diào)節(jié)起重要作用。 根據(jù)蛋白的功能，原癌基因可分為6類①生長(zhǎng)因子類（如sis(PDGFβ）)②生長(zhǎng)因子受體類（如erbB，trk）③蛋白激酶類（如src）④GTP結(jié)合蛋白類（如ras家族中的 Hras，Kras）⑤轉(zhuǎn)錄因子類如myc家族，fos家族，Jun家族，⑥功能未知類共同特征：能誘發(fā)一系列與細(xì)胞生長(zhǎng)分化有關(guān)的基因表達(dá)，從而改變細(xì)胞的表型。 原癌基因的表達(dá)調(diào)控原癌基因：?jiǎn)慰截悺⒄Ｇ闆r下低水平表達(dá)或根本不表達(dá)174。癌基因？？（功能或表達(dá)異常）1. 點(diǎn)突變?cè)┗蚧罨瘜?dǎo)致癌變最常見的機(jī)制。2. LTR插入LTR是反轉(zhuǎn)錄病毒基因組兩端的長(zhǎng)末端重復(fù)序列（long terminal repeat）:含有強(qiáng)啟動(dòng)子序列，當(dāng)LTR插入原癌基因啟動(dòng)子區(qū)域或鄰近部位后，可從根本上改變基因的正常調(diào)控規(guī)律基因重排原癌基因之間原癌基因與非元癌基因之間→染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)異常缺失（Deletion）252。 一些原癌基因5’上游存在負(fù)調(diào)控序列，該序列的缺失或突變，則喪失抑制癌基因表達(dá)的能力。252。 Burkitt’s Lymphoma cmyc因負(fù)調(diào)控序列缺失而過度表達(dá)?；驍U(kuò)增Protooncogene amplification Multiple copies of protooncogenes have been found in various tumors.均勻染色區(qū)(Homogeneously staining region, HSR)：被復(fù)制的DNA串聯(lián)排列在染色體的同一位置。雙微染色體(Double minute chromosomes)：被復(fù)制的DNA呈細(xì)小成對(duì)的染色體樣結(jié)構(gòu)。 9. 1. 4 基因相互作用與癌基因表達(dá)u 染色體構(gòu)象對(duì)原癌基因表達(dá)的影響；u 原癌基因終產(chǎn)物對(duì)基因表達(dá)的影響；u 抑癌基因產(chǎn)物對(duì)原癌基因的調(diào)控；u 外源信號(hào)對(duì)原癌基因表達(dá)的影響1. 染色體構(gòu)象對(duì)原癌基因表達(dá)的影響基因表達(dá)不僅取決于基因本身及其相鄰區(qū)域的一級(jí)結(jié)構(gòu)，也取決于其空間構(gòu)象，即基因在染色體上的空間排列和染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)。當(dāng)兩個(gè)基因相距太近時(shí)，往往不易形成有利于高效轉(zhuǎn)錄的空間結(jié)構(gòu)。基因領(lǐng)域：基因與基因之間的間隔距離基因領(lǐng)域效應(yīng)：同一DNA鏈上兩個(gè)具有相同轉(zhuǎn)錄方向的基因間隔小于一定長(zhǎng)度時(shí)，影響有效轉(zhuǎn)錄所必需的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成，從而使這兩個(gè)基因中的一個(gè)或兩個(gè)均不能轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)錄活性顯著降低。 5kb時(shí)，最佳間隔距離與兩個(gè)基因的總長(zhǎng)度成正相關(guān)。2. 原癌基因終產(chǎn)物對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控某種原癌基因產(chǎn)物對(duì)另一種原癌基因表達(dá)的調(diào)控作用；某種原癌基因產(chǎn)物對(duì)自身表達(dá)的反饋調(diào)控作用癌基因產(chǎn)物通過介質(zhì)傳遞生長(zhǎng)刺激信號(hào)的部位有3處：①癌基因產(chǎn)物本身模擬了生長(zhǎng)因子，因而與相應(yīng)的受體作用，以自分泌的方式刺激細(xì)胞生長(zhǎng)；②癌基因產(chǎn)物模擬了已結(jié)合配體的生長(zhǎng)因子受體，從而在無外源生長(zhǎng)因子時(shí)提供了促進(jìn)細(xì)胞分裂的信號(hào)；③癌基因產(chǎn)物作用于細(xì)胞內(nèi)生長(zhǎng)控制途徑，解除此途徑對(duì)外源刺激信號(hào)的需求。 抑癌基因產(chǎn)物對(duì)原癌基因的調(diào)控因?yàn)橐职┗虍a(chǎn)物能夠抑制細(xì)胞的惡性增殖，所以它被認(rèn)為是一種隱性癌基因。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)由于某種原因造成這些基因的表達(dá)受抑制時(shí)，原癌基因就活躍表達(dá)，引起細(xì)胞癌變。抑癌基因(tumor suppressor gene ) /隱性癌基因：是一種抑制細(xì)胞生長(zhǎng)和腫瘤形成的基因。如：Rb抑癌基因、抑癌基因p53 抑癌基因與原癌基因在生物學(xué)上有以下幾點(diǎn)差異：①在功能上，抑癌基因起負(fù)調(diào)控作用，而原癌基因起正調(diào)控作用；②在遺傳方式上，原癌基因是顯性的，而抑癌基因在細(xì)胞水平上是隱性的，③在突變發(fā)生的細(xì)胞類型上，抑癌基因突變可以發(fā)生在體細(xì)胞中，也可能發(fā)生在生殖細(xì)胞中并通過生殖細(xì)胞得到遺傳。原癌基因突變只發(fā)生在體細(xì)胞中。 抑癌基因的失活常見的幾種途徑：①基因缺失或自身突變，不表達(dá)或表達(dá)產(chǎn)物失去活性②表達(dá)蛋白質(zhì)的磷酸化狀態(tài)；③抑癌蛋白與癌蛋白相互作用，使活性相互抑制。抑癌蛋白與癌蛋白是一對(duì)互相拮抗的力量，且在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程中癌基因激活和抑癌基因的失活須協(xié)同作用。外源信號(hào)細(xì)胞外信號(hào)（生長(zhǎng)因子、激素、神經(jīng)遞質(zhì)、藥物等）→靶細(xì)胞（細(xì)胞膜受體系統(tǒng)或其他直接途徑）→多種蛋白激酶的活化→基因轉(zhuǎn)錄基因治療的概念：（gene therapy）——就是向有功能缺陷的細(xì)胞補(bǔ)充相應(yīng)功能基因，以糾正或補(bǔ)償其基因缺陷，從而達(dá)到治療的目的?；蛑委煹膬纱笸緩?. 通過回體（ex vivo）基因轉(zhuǎn)移的治療途徑又稱間接體內(nèi)基因轉(zhuǎn)移，基本途徑是：將含外源基因的載體在體外導(dǎo)入人體自身或異體（異種）細(xì)胞，經(jīng)體外細(xì)胞擴(kuò)增后輸回人體。優(yōu)點(diǎn)：易于操作；不容易產(chǎn)生不良反應(yīng)；安全性好缺點(diǎn)：不易形成規(guī)模，而且必須有固定的臨床基地。2. 過體內(nèi)（in vivo）基因轉(zhuǎn)移的途徑又稱直接體內(nèi)基因轉(zhuǎn)移，基本途徑是：將外源基因裝配于特定的真核細(xì)胞表達(dá)載體上，直接導(dǎo)入人體內(nèi)。這種載體可以是病毒型載體或非病毒型載體，甚至是裸DNA。優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)便省時(shí)省力，能很快觀察到外源基因的表達(dá)及作用缺點(diǎn)：DNA在體內(nèi)不易進(jìn)入細(xì)胞，易被降解，以病毒顆粒的形式導(dǎo)入人體則易引起免疫反應(yīng)和被補(bǔ)體滅活。一、基因治療的策略（一）基因置換（二）基因添加（三）基因干預(yù)（四）自殺基因治療（五） 基因免疫治療基因轉(zhuǎn)移的方法生物學(xué)方法：逆轉(zhuǎn)錄病毒載體、腺病毒載體、腺病毒相關(guān)病毒載體、單純皰疹病毒載體：直接注射、脂質(zhì)體、受體介導(dǎo)病毒載體在基因治療中的應(yīng)用（需補(bǔ)充）24 /