真核基因表達調控

　�、谏嫌螁�動子元件(upstream promoter element)　包括通常位于－70bp附近的CAAT盒和GC盒、以及距轉錄起始點更遠的上游元件。這些元件與相應的蛋白因子結合能提高或改變轉錄效率。不同基因具有不同的上游啟動子元件，其位置也不相同，這使得不同的基因表達分別有不同的調控。圖19-14以人金屬硫蛋白基因為例子，說明真核基因上游啟動子元件的組織情況和各元件相應結合的轉錄因子。

圖19－14　人金屬硫蛋白基因的調控區(qū)

　　2.增強子　是一種能夠提高轉錄效率的順式調控元件，最早是在SV40病毒中發(fā)現(xiàn)的長約200bp的一段DNA，可使旁側的基因轉錄提高100倍，其后在多種真核生物，甚至在原核生物中都發(fā)現(xiàn)了增強子。增強子通常占100－200bp長度，也和啟動子一樣由若干組件構成，基本核心組件常為8－12bp，可以單拷貝或多拷貝串連形式存在。增強子的作用有以下特點：

　　①增強子提高同一條DNA鏈上基因轉錄效率，可以遠距離作用，通�？删嚯x1－4kb、個別情況下離開所調控的基因30kb仍能發(fā)揮作用，而且在基因的上游或下游都能起作用。

　　②增強子作用與其序列的正反方向無關，將增強子方向倒置依然能起作用。而將啟動子倒就不能起作用，可見增強子與啟動子是很不相同的。

　�、墼鰪娮右�有啟動子才能發(fā)揮作用，沒有啟動子存在，增強子不能表現(xiàn)活性。但增強子對動子沒有嚴格的專一性，同一增強子可以影響不同類型啟動子的轉錄。例如當含有增強子的病毒基因組整合入宿主細胞基因組時，能夠增強整合區(qū)附近宿主某些基因的轉錄；當增強子隨某些染色體段落移位時，也能提高移到的新位置周圍基因的轉錄。使某些癌基因轉錄表達增強，可能是腫瘤發(fā)生的因素之一。

　�、茉鰪娮拥淖饔脵C理雖然還不明確，但與其他順式調控元件一樣，必須與特定的蛋白質因結合后才能發(fā)揮增強轉錄的作用。增強子一般具有組織或細胞特異性，許多增強子只在某些細胞或組織中表現(xiàn)活性，是由這些細胞或組織中具有的特異性蛋白質因子所決定的。醫(yī).學 全在.線提供www.med126.com

　　3.沉寂子　最早在酵母中發(fā)現(xiàn)，以后在T淋巴細胞的T抗原受體基因的轉錄和重排中證實這種負調控順式元件的存在。目前對這種在基因轉錄降低或關閉中起作用的序列研究還不多，但從已有的例子看到：沉寂子的作用可不受序列方向的影響，也能遠距離發(fā)揮作用，并可對異源基因的表達起作用。

　　(二)反式作用因子(trans�瞐cting factors)

　　以反式作用影響轉錄的因子可統(tǒng)稱為轉錄因子(transcription factors, TF)。RNA聚合酶是一種反式作用于轉錄的蛋白因子。在真核細胞中RNA聚合酶通常不能單獨發(fā)揮轉錄作用，而需要與其他轉錄因子共同協(xié)作。與RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相應的轉錄因子分別稱為TFⅠ、TFⅡ、TFⅢ，對TFⅡ研究最多。表19-2列出真核基因轉錄需要基本的TFⅡ。��

表19-2　RNA聚合酶Ⅱ的基本轉錄因子��

　　以前認為與TATA盒結合的蛋白因子是TFⅡ－D，后來發(fā)現(xiàn)TFⅡ－D實際包括兩類成分：與TATA盒結合的蛋白是TBP(TATAbox binding protein)，是唯一能識別TATA盒并與其結合的轉錄因子，是三種RNA聚合酶轉錄時都需要的；其他稱為TBP相關因子(TBP�瞐ssociated factors TAF)，至少包括8種能與TBP緊密結合的因子。轉錄前先是TFⅡ－D與TATA盒結合；繼而TFⅡ－B以其C端與TBP－DNA復合體結合，其N端則能與RNA聚合酶Ⅱ親和結合，接著由兩個亞基組成的TFⅡ－F加入裝配，TFⅡ－F能與RNA聚合酶形成復合體，還具有依賴于ATP供給能量的DNA解旋酶活性，能解開前方的DNA雙螺旋，在轉錄鏈延伸中起作用。這樣，啟動子序列就與TFⅡ－D、B、F及RNA聚合酶Ⅱ結合形成一個“最低限度”能有轉錄功能基礎的轉錄前起始復合物(pre�瞚ntitiation complex, PIC)，能轉錄mRNA。TFⅡ－H是多亞基蛋白復合體，具有依賴于ATP供給能量的DNA解旋酶活性，在轉錄鏈延伸中發(fā)揮作用；TFⅡ－E是兩個亞基組成的四聚體，不直接與DNA結合而可能是與TFⅡ－B聯(lián)系，能提高ATP酶的活性；TFⅡ－E和TFⅡ－H的加入就形成完整的轉錄復合體(圖19?5)，能轉錄延伸生成長鏈RNA，TFⅡ－A能穩(wěn)定TFⅡ－D與TATA盒的結合，提高轉錄效率，但不是轉錄復合體一定需要的。

圖19-15　RNA聚合酶Ⅱ轉錄復合體的形成示意圖

　　以上所述是典型的啟動子上轉錄復合體的形成，但有的真核啟動子不含TATA盒或不通過TATA盒開始轉錄。例如有的無TATA盒的啟動子是靠TFⅡ－I和TFⅡ－D共同組成穩(wěn)定的轉錄起始復合體開始轉錄的。由此可以看到真核轉錄起始的復雜性。

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