分子生物學(xué)簡(jiǎn)答題概括北京化工-資料下載頁(yè)
2025-06-07 16:27本頁(yè)面
【正文】 導(dǎo)肽在trpmRNA539。端trpE基因的起始密碼前有一個(gè)長(zhǎng)162bp的mRNA片段被稱為前導(dǎo)區(qū)，研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)mRNA合成起始以后，除非培養(yǎng)基中完全沒有色氨酸，轉(zhuǎn)錄總是在這個(gè)區(qū)域終止，產(chǎn)生一個(gè)僅有140個(gè)核苷酸的RNA分子，終止trp基因轉(zhuǎn)錄。因?yàn)檗D(zhuǎn)錄終止發(fā)生在這一區(qū)域，并且這種終止是被調(diào)節(jié)的，這個(gè)區(qū)域就被稱為弱化子。分析前導(dǎo)肽序列，發(fā)現(xiàn)它包括起始密碼子AUG和終止密碼子UGA，編碼了一個(gè)14個(gè)氨基酸的多肽。該多肽有一個(gè)特征，其第10位和11位有相鄰的兩個(gè)色氨酸密碼子。正是這兩個(gè)相連的色氨酸密碼子（組氨酸、苯丙氨酸操縱子中都有這種現(xiàn)象）調(diào)控了蛋白質(zhì)的合成。當(dāng)培養(yǎng)基中色氨酸的濃度很低時(shí)，負(fù)載有色氨酸的tRNATrp也就少，這樣翻譯通過兩個(gè)相鄰色氨酸密碼子的速度就會(huì)很慢，當(dāng)4區(qū)被轉(zhuǎn)錄完成時(shí)，核糖體才進(jìn)行到1區(qū)（或停留在兩個(gè)相鄰的trp密碼子處），這時(shí)的前導(dǎo)區(qū)結(jié)構(gòu)是23配對(duì)，不形成34配對(duì)的終止結(jié)構(gòu)，所以轉(zhuǎn)錄可繼續(xù)進(jìn)行，直到將trp操縱子中的結(jié)構(gòu)基因全部轉(zhuǎn)錄。當(dāng)培養(yǎng)基中色氨酸濃度較高時(shí)，核糖體可順利通過兩個(gè)相鄰的色氨酸密碼子，在4區(qū)被轉(zhuǎn)錄之前就到達(dá)2區(qū)，使23區(qū)不能配對(duì)，34區(qū)自由配對(duì)形成基一環(huán)終止子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)錄被終止，trp操縱子被關(guān)閉。細(xì)菌通過弱化作用彌補(bǔ)阻遏作用的不足，因?yàn)樽瓒糇饔弥荒苁罐D(zhuǎn)錄不起始，對(duì)于已經(jīng)起始的轉(zhuǎn)錄只能通過弱化作用使之中途停下來。阻遏作用的信號(hào)是細(xì)胞內(nèi)色氨酸的多少；弱化作用的信號(hào)則是細(xì)胞內(nèi)載有色氨酸的tRNA的多少。它通過前導(dǎo)肽的翻譯來控制轉(zhuǎn)錄的進(jìn)行，在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)這兩種作用相輔相成，體現(xiàn)著生物體內(nèi)周密的調(diào)控作用。舉例說明蛋白質(zhì)磷酸化如何影響基因表達(dá)處于信號(hào)傳遞鏈終端的蛋白質(zhì)磷酸化既能對(duì)許多酶蛋白及生理代謝過程起直接的調(diào)節(jié)作用，又能通過使轉(zhuǎn)錄因子磷酸化來調(diào)節(jié)基因活性。，其111和112位殘基被酪蛋白激酶II（CKII）磷酸化后，其分子內(nèi)的核轉(zhuǎn)位信號(hào)結(jié)構(gòu)域(nucleartransportsignal，NTS)變構(gòu)而易于進(jìn)入細(xì)胞核發(fā)揮作用。轉(zhuǎn)錄因子SWI5只在G1期存在于細(xì)胞核內(nèi)，激活核酸內(nèi)切酶基因轉(zhuǎn)錄。在其它時(shí)期則以磷酸化的形式存在于細(xì)胞質(zhì)中。CdC2使其核轉(zhuǎn)位信號(hào)結(jié)構(gòu)域附近的3個(gè)Ser殘基磷酸化，使之無法進(jìn)入核內(nèi)，失去激活基因轉(zhuǎn)錄功能。有時(shí)轉(zhuǎn)錄因子上存在一種抑制結(jié)構(gòu)（R），掩蓋了它的NTS功能區(qū)，從而不能進(jìn)入核內(nèi)；磷酸化使該區(qū)暴露，從而易于進(jìn)入核內(nèi)。有時(shí)，非磷酸化狀態(tài)下轉(zhuǎn)錄因子與胞質(zhì)錨定或抑制亞基結(jié)合，掩蓋其NTS結(jié)構(gòu)使之不能進(jìn)入核內(nèi)。當(dāng)轉(zhuǎn)錄因子本身或者其抑制亞基被磷酸化，使NTS結(jié)構(gòu)暴露，進(jìn)入核內(nèi)發(fā)揮功能。轉(zhuǎn)錄因子NFKB常與IKB結(jié)合成復(fù)合體存在于胞質(zhì)中。只有在被各種刺激因子或佛波脂（PKC激活劑）作用后IKB磷酸化并與NFKB解離，后者才能進(jìn)入核內(nèi)。（DBD）或其附近殘基被磷酸化后，由于負(fù)電荷增加而減弱了轉(zhuǎn)錄因子DBD和DNA序列的靜電相互作用。靜止態(tài)細(xì)胞中，AP1復(fù)合體中轉(zhuǎn)錄因子cJunDBD附近的3個(gè)氨基酸殘基（Thr231，Ser243和Ser249）被Gsk3和CKII磷酸化，不能與DNA結(jié)合。受到生長(zhǎng)因子等刺激時(shí)，cJun脫磷酸，恢復(fù)DNA結(jié)合活性并激活基因轉(zhuǎn)錄。血清反應(yīng)因子（SRF）DBD區(qū)上游附近有4個(gè)磷酸化位點(diǎn)(577/579/583/585)，未磷酸化時(shí)無DNA結(jié)合活性。受到刺激時(shí)，4個(gè)殘基全被磷酸化，有較強(qiáng)的DNA結(jié)合活性。
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