【正文】 可能過量的微管蛋白結(jié)合于核糖體的新生蛋白上或結(jié)合于mRNA上，阻止翻譯，導(dǎo)致mRNA的降解所致。而秋水仙堿和長春花堿都能抑制維管蛋白的多聚化，從而使細(xì)胞中游離的微管蛋白濃度增加。5．翻譯的自我調(diào)節(jié)在真核生物中也存蛋白質(zhì)合成的自我調(diào)節(jié)。 （四）微小RNA (miRNAs)的調(diào)控最近，在果蠅、線蟲和Hela細(xì)胞中有大約100個(gè)新的~22個(gè)堿基的微小分子RNA（microRNAs，miRNAs）被鑒定出來，就像lin4 和 let7，這些miRNAs是在RNA前體分子折疊成莖環(huán)二級結(jié)構(gòu)后形成的，這些新發(fā)現(xiàn)的miRNAs被認(rèn)為是在基因表達(dá)調(diào)控過程中起某種調(diào)節(jié)作用。 （三）小分子時(shí)序RNAs (small temporal RNAs ,stRNAs)的調(diào)節(jié)小分子時(shí)序RNAs，可以通過對特定目標(biāo)轉(zhuǎn)錄本的翻譯抑制來調(diào)控線蟲的發(fā)育時(shí)鐘，研究結(jié)果表明：線蟲lin4 和 let7 stRNAs是由那些大約70個(gè)堿基的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物折疊成莖環(huán)結(jié)構(gòu)后形成的。在另外一個(gè)途徑中，長dsRNAs激活RNase L，導(dǎo)致非特異的RNA降解。在各種生物中（植物、原生動(dòng)物、昆蟲、線蟲）中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了自然存在的RNAi現(xiàn)象，將較長的雙鏈RNA(超過30個(gè)堿基對)轉(zhuǎn)染哺乳動(dòng)物細(xì)胞會(huì)引起非特異的基因表達(dá)抑制，這和在其他生物中的特異抑制不同，這種抑制可能由于一種抗病毒應(yīng)答反應(yīng)，是通過以下兩種途徑之一進(jìn)行的。激活的RISC通過堿基配對定位到同源mRNA轉(zhuǎn)錄本上，并在距離siRNA3′端12個(gè)堿基的位置切割mRNA。 在RNAi效應(yīng)階段，siRNA雙鏈結(jié)合一個(gè)核酶復(fù)合物從而形成RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合物（RNAinduced silencing plex, RISC）。 在起始階段，加入的dsRNA被切割為2123核苷酸長的小分子干擾RNA片段（small interfering RNAs ，siRNAs），又被稱為引導(dǎo)RNAs（guide RNAs）。 Zamore和同事發(fā)現(xiàn)注入果蠅細(xì)胞的dsRNA被切割為21—23堿基長短的RNA片段，他們同時(shí)發(fā)現(xiàn)：與dsRNA同源的內(nèi)源基因的mRNA，只在和dsRNA對應(yīng)的部位被切割成為21～23核苷酸長的片斷。注射的RNAi為何能引發(fā)基因沉默？ Baulbe和Hamilton首先在發(fā)生協(xié)同抑制的植物中鑒別出了一些大約25個(gè)堿基大小的RNA，這些RNA在沒有發(fā)生基因沉默的植物中是不存在的，這些RNA分別與沉默基因的正義和反義鏈互補(bǔ)。人們通過顯微注射或者通過基因槍將dsRNA注入果蠅胚胎中、或者將帶有反向重復(fù)序列的DNA導(dǎo)入果蠅中能夠引發(fā)基因沉默。后來的實(shí)驗(yàn)表明在線蟲（C. elegans）消化道中注入雙鏈RNA不僅可以阻斷整個(gè)線蟲的同源基因表達(dá)，還會(huì)導(dǎo)致其第一代子代的同源基因沉默。1998年 Andrew Fire和Craig Mello首次將dsRNA——正義鏈和反義鏈的混合物注入線蟲，結(jié)果表現(xiàn)出比單獨(dú)注射正義鏈或者反義鏈都要強(qiáng)得多的基因沉默。在線蟲和果蠅的實(shí)驗(yàn)中人們終于發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致植物中的PTGS的反式作用因子是雙鏈RNA。這首先在脈孢霉中得到證實(shí)：基因沉默可以在異核體的細(xì)胞核之間傳遞。轉(zhuǎn)基因會(huì)引發(fā)PTGS，然而一些病毒也可誘發(fā)基因沉默。盡管對于部分植物來說，轉(zhuǎn)基因引發(fā)的基因沉默可能是因?yàn)榛蛱禺惖募谆?，這被稱為轉(zhuǎn)錄階段基因沉默（transcriptional gene silencing, TGS），但在部分植物中基因沉默是在轉(zhuǎn)錄后發(fā)生的。因此將這種現(xiàn)象稱為協(xié)同抑制（cosuppression）。1996年Jorgensen ,，導(dǎo)入矮牽牛中，試圖加深花朵的紫顏色，結(jié)果花朵的紫顏色不僅沒有加深，相反多數(shù)的花產(chǎn)生了花斑甚至變成白色。（二）干擾RNA（RNAi）的調(diào)控近年來的研究表明,一些小分子雙鏈RNA通過特異性結(jié)合互補(bǔ)鏈，促使mRNA降解，從而特異地抑制體內(nèi)特定基因的表達(dá)導(dǎo)致細(xì)胞表現(xiàn)出特定的基因缺失表型，引發(fā)轉(zhuǎn)錄后沉默（Posttranscriptional gene silencing，PTGS），稱為干擾RNA（RNA interference，RNAi）。人們已將反義RNA發(fā)展成一門反義技術(shù)應(yīng)用于動(dòng)、植物病毒的抑制，果蔬的保鮮，甚至用于基因治療?，F(xiàn)已弄清在線蟲（）中，控制幼蟲發(fā)育的基因lin 14基因受到lin 4基因的反義調(diào)節(jié)。1984年Adelman等發(fā)現(xiàn)大鼠的促性腺激素釋放激素（gonadotropin releasing hormone,GnRH）的基因兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄，首次在真核中發(fā)現(xiàn)了反義RNA；1986年Green等發(fā)現(xiàn)來自骨髓細(xì)胞瘤病毒的癌基因myc三個(gè)外顯子中的第1，2兩個(gè)外顯之間有部分互補(bǔ)。 :1，接近1:1，表明在翻譯水平上存在的差異，是和翻譯起始因子的親和性有關(guān)，此是由于mRNA本身的二級結(jié)構(gòu)和高級結(jié)構(gòu)所致。眾所周知珠蛋白是由兩條α鏈和兩條β鏈組成的。依賴cAMP的蛋白激酶（R2C2）是由調(diào)節(jié)亞基R2和催化亞基C2構(gòu)成，當(dāng)它和cAMP結(jié)合釋放出自由的C 亞基，成為活化的蛋白激酶，而血紅素的存在對這一步反應(yīng)是抑制的。血紅素對珠蛋白合成的調(diào)控就是一例，這種調(diào)節(jié)是通過對翻譯起始的復(fù)合物的形成來控制的。PAPB遷移到AU序列時(shí)，導(dǎo)致poly (A)的暴露促進(jìn)了mRNA的降解。有人將poly (A)比做翻譯的計(jì)數(shù)器，隨著翻譯次數(shù)的增加，poly (A)在逐步縮短，也就是說poly (A)越長mRNA作為模板的使用的半衰期越長。mRNA 3′端的poly (A)不僅和mRNA穿越核膜的能力有關(guān)，而且影響到mRNA的穩(wěn)定性和翻譯效率。真核的系列翻譯起始因子可使二級結(jié)構(gòu)解鏈，使翻譯復(fù)合體順利通過原二級結(jié)構(gòu)區(qū)，繼續(xù)其肽鏈的延伸，而不會(huì)起阻礙作用?！? 5′端非翻譯區(qū)的二級結(jié)構(gòu)影響到調(diào)控蛋白與帽結(jié)構(gòu)的接近，阻礙40S前起始復(fù)合體的裝配和在mRNA上的掃描，起負(fù)調(diào)控的作用。　 5′端非翻譯區(qū)的長度也會(huì)影響到翻譯的效率和起始的精確性，當(dāng)此區(qū)長度在17~80nt之間時(shí)，體外翻譯效率與其長度變成正比，此區(qū)高極結(jié)構(gòu)和高G 三、翻譯水平上的調(diào)控mRNA的結(jié)構(gòu)與翻譯5′m7G帽結(jié)構(gòu)是否存在和是否易于接近eIF4F的程度對翻譯效率有著明顯的影響。如大鼠甲狀腺中合成的降鈣素（calcitonin）和腦下垂體合成的神經(jīng)肽（neuropeptide），都是由同一個(gè)基因編碼的，由于3′端加尾位點(diǎn)的選擇不同，使其mRNA的3′端的編碼區(qū)不同，導(dǎo)致最終合成的產(chǎn)物也完全不同（圖1859）。例如雞的肌球蛋白（myosin）輕鏈基因在心臟和砂囊中轉(zhuǎn)錄后產(chǎn)生的成熟mRNA就不同，前者為LC1（light chain），后者為LC3，它們具有相同的3′編碼區(qū)，但5′編碼區(qū)都不同（圖1858），在大鼠中也發(fā)現(xiàn)編碼的肝球蛋白鏈的單個(gè)基因在不同組織中同樣通過不同的轉(zhuǎn)錄后加工來調(diào)節(jié)表達(dá)。(一)不同5′端的選擇前面所舉的小鼠淀粉酶的例子實(shí)際上也是屬于5′端的不同選擇。在唾腺中使用的啟動(dòng)子PS較強(qiáng)，轉(zhuǎn)錄活性比PL高30多倍，但唾腺細(xì)胞中amy的mRNA濃度要比肝臟中的高100倍，表明可能還受到其它調(diào)控因素的影響。在唾腺中產(chǎn)物的濃度是肝中的100掊。小鼠的唾腺、肝臟和胰臟都能合成α淀粉酶，但在3個(gè)組織中α淀粉酶的濃度不同。前者的合成不受葡萄糖存在的影響，但含量低；后者的合成受到葡萄糖的抑制。例如酵母蔗糖酶基因以一種分散的多基因家族存在，有6個(gè)基因（Suc1~5,7）位于不同的染色體上。因此，是否具有轉(zhuǎn)錄活性域就成為反式作用因子中唯一的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。HD的C端區(qū)域和原核阻遏蛋白的HTH同源，但也有幾點(diǎn)不同：①HD的C端由3個(gè)α螺旋構(gòu)成，螺旋3結(jié)合于大溝，長17氨基酸；而阻遏蛋白由5個(gè)α螺旋構(gòu)成，識(shí)別螺旋3長僅9個(gè) 氨基酸；②原核的HTH的以二聚體形式與DNA結(jié)合，靶序列是回文結(jié)構(gòu)；而HD是以單體形式與DNA結(jié)合，靶序列不是回文結(jié)構(gòu)；③HD N端的臂位于小溝，而HTH螺旋1的末端與DNA的背面接觸。此是一種編碼60氨基酸的序列，長180bp，幾乎存在于所有真核生物中，它的名字是來源于最初在果蠅中鑒別出的同源異形座位（homeotic loci）。⑤同源異形結(jié)構(gòu)域（Homeodomains，HD）在果蠅早期胚胎發(fā)育中決定體節(jié)的一些基因如bicoid編碼的蛋白稱為同源異形蛋白（homeotic proteins）也含有相似的DNA結(jié)合功能域。bHLH又分為兩類。與DNA結(jié)合的是堿性區(qū)，長為15 氨基酸，其中有6氨基酸為堿性。而現(xiàn)在認(rèn)為亮氨酸與亮氨酸是相對連接的。Myc，C/EBP（結(jié)合CAAT box和SV40核心增強(qiáng)子的一種因子），AP1蛋白（異二聚體，結(jié)合于SV40的增強(qiáng)子）等都具有亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)。很多原癌基因，例如cjun 和cfos都編碼亮氨酸拉鏈蛋白，它們本身相互作用，形成同二聚體（homodimers）或異二聚體（heterodimers）。亮氨酸拉鏈的側(cè)翼是DNA結(jié)合功能區(qū),含有很多的Lys和Arg。亮氨酸拉鏈蛋白通過疏水界面上的亮氨酸形成二聚體。它本身形成二聚體同時(shí)還可以識(shí)別特殊的DNA序列。典型的鋅指蛋白有一組鋅指（圖1836b），單個(gè)的鋅指的保守序列是：CysX24CysX3PheX5LeuX2HisX2His,根據(jù)鋅結(jié)合位點(diǎn)的氨基酸又把鋅指分成為2Cys/2His和2cys/2cys兩類，前者為Ⅰ型，后者為Ⅱ型鋅指(表189)。鋅指這個(gè)名稱來源于它的結(jié)構(gòu)，它由一小組保守的氨基酸和鋅離子結(jié)合，在蛋白質(zhì)中形成了相對獨(dú)立的功能域，像一根根手指伸向DNA的大溝。②Zincfingers 鋅指存在于多種真核轉(zhuǎn)錄因子。很多細(xì)菌的調(diào)節(jié)蛋白是以螺旋轉(zhuǎn)角螺旋這種基序存在，如Lac阻遏蛋白, Trp阻遏蛋白、分解代謝激活蛋白(CAP), l噬菌體阻遏蛋白（Cro）, 噬菌體434阻遏蛋白。上述的相互作用錨定了蛋白質(zhì)中識(shí)別螺旋的位置并穩(wěn)定了DNA的構(gòu)象，從而調(diào)節(jié)不同蛋白和其結(jié)合位點(diǎn)的親和力。第一個(gè)螺旋穩(wěn)定并使第二個(gè)螺旋暴露出來，與DNA的大溝作用，而特異性地與堿基接觸。二、轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控A DNA結(jié)合域① Helixturnhelix （α螺旋β轉(zhuǎn)角α螺旋）這種基序最早在原核生物中發(fā)現(xiàn)，最常見DNA結(jié)合域之一。沒有加工的機(jī)制。以HML或HMR的Y區(qū)為摸板拷貝出新的序列取代了MAT被降解的區(qū)域，配對座位再彼此分離。MAT的Y區(qū)被降解直到Y(jié)區(qū)左側(cè)的同源區(qū)。重組的起始需要HO酶的切割。圖1817表明轉(zhuǎn)換的機(jī)制。沉默暗盒不轉(zhuǎn)錄的機(jī)制可能與它們不受HO作用有關(guān)。　 HO核酸內(nèi)切塊酶在YZ的交界處剪切產(chǎn)生了4b的單鏈未端（圖1816）。若這4個(gè)SIR基因中任何一個(gè)基因失去作用的話，那么HMLα和HMRa基因同樣可轉(zhuǎn)錄。原推則HMLα和MHRa之所以“沉默”是由于它們?nèi)狈?dòng)子，但其實(shí)不然，因?yàn)镸ATα和MATa特異性mRNA的轉(zhuǎn)錄是在Y片段的內(nèi)部起始的，而沉默暗盒和MAT暗盒中的Y序列是相同的，必定具有相同的啟動(dòng)子。在a和α型暗盒中僅Y區(qū)域是不同的，分別稱之為Ya和Yα。比較一下沉默暗盒（RMLα和HMRa）和活性暗盒（（MAT a和MATα）的序列，我們就能描繪出決定交配型的序列。a型細(xì)胞優(yōu)先選擇HML為供體；α型細(xì)胞則優(yōu)先選擇HMR。80%90%的轉(zhuǎn)換，是MAT位點(diǎn)上的等位基因被另一個(gè)相對交配型等位基因所取代?！? 交配型轉(zhuǎn)換是一個(gè)直接的事件。當(dāng)活性暗盒信息被沉默暗盒信息所取代時(shí)就發(fā)生了交配型轉(zhuǎn)換。HML和HMR是沉默暗盒（silent cassettes），都不能表達(dá)。轉(zhuǎn)換的存在表明所有的細(xì)胞都含有MATa和 MATα型的潛在信息， MATα和MATa同在一條染色體上，HML（MAT樣基因）位于MAT的左邊，MHR位于MAT的右邊。某些品系的酵母具有轉(zhuǎn)換（switch）交配型的能力，即從a型變成為α型，或從α型轉(zhuǎn)變?yōu)閍型。在此座位上帶有MATa等位基因的細(xì)胞就叫做a型細(xì)胞；同樣帶有MATα等位基因的細(xì)胞就稱為α型細(xì)胞。相同的交配型之間是不能接合的，如酵母的a型和α型（圖187）。分別編碼重鏈IgM，IgD,IgG,IgE和IgA的恒定區(qū)，當(dāng)與L鏈基因重排時(shí)，抗體的多樣性除了V、D、J、C的不同連接外，還依賴于L鏈和H鏈的連接。圖表明正在小鼠的胚系中LVH串聯(lián)排列，然后是一組12個(gè)D片段，再接著是4個(gè)JH片段。b 重鏈基因的重組Ig重鏈基因也是由VH、JH和CH片段編碼的。分散在JK和單個(gè)CK中的內(nèi)含子，每個(gè)長約2～4Kb，當(dāng)B細(xì)胞發(fā)育時(shí)，一個(gè)特殊的LVK片段和其中一個(gè)JK連接，再和CK連接（圖1823），例如LVK2和JK3組成，然后轉(zhuǎn)錄，切除內(nèi)含子，成為成熟的mRNA，它由LVK2JK3CK組成，翻譯后進(jìn)行分泌，前導(dǎo)肽被切除，此時(shí)B細(xì)胞中產(chǎn)生了Ig的κ輕鏈。每個(gè)LVK片段長約400bp，它們串聯(lián)排列在染色體上，長約7Kb。(2) CK片段：編碼κ輕鏈的C功能區(qū)，(3) JK片段：連接片段在有功能的K輕鏈基因的產(chǎn)物中用來連接VK和CK。L編碼信號肽（見16章），此是Ig分泌所必須的。 a輕鏈基因的重組在小鼠胚系DNA中，有很多的基因片段編碼K輕鏈（圖1823）,其中含有3種片段（19～22）：（1） LVK由前導(dǎo)序列和VK組成。在任何動(dòng)物中每家族的V基因和C基因都隔開一段距離功能區(qū)　　鏈內(nèi)二硫鍵折疊成球形區(qū)稱為功能區(qū)（domain）。D基因其位置是在V、J基因之間?！　】勺儏^(qū)（Variable region，V區(qū)）在鏈的N端；恒定區(qū)（constant region，C區(qū)）在鏈的C端?！　≈劓湥╤eavy chain，H鏈）可分為5類，μ、γ、α、δ、ε鏈，不同的H鏈與L鏈（κ或λ）組成完整的Ig分子。A 免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu) 　Porter對血清IgG抗體的研究證明，Ig分子基本結(jié)構(gòu)是由四個(gè)肽