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1、关于基因表达调控(6)第1页，讲稿共99张，创作于星期日第十二章 基因表达调控第2页，讲稿共99张，创作于星期日教学目的与要求：教学目的与要求：了解：真核生物和原核生物基因表达调控的特点。了解：真核生物和原核生物基因表达调控的特点。理解：真核生物基因表达调控方式。理解：真核生物基因表达调控方式。掌握：原核生物基因表达调控的规律。掌握：原核生物基因表达调控的规律。教学重点：教学重点：原核生物操纵子的正负调控及突变。原核生物操纵子的正负调控及突变。第3页，讲稿共99张，创作于星期日第4页，讲稿共99张，创作于星期日Jacquces MonodFrancois Jacob第一节第一节 原核生物基因表
2、达调控原核生物基因表达调控1.大肠杆菌乳糖操纵子大肠杆菌乳糖操纵子第5页，讲稿共99张，创作于星期日1）乳糖操纵子的结构乳糖操纵子的结构(lactose operon,lac)lacZ 编码编码-半乳糖苷酶半乳糖苷酶结构基因结构基因 lacY 编码乳糖透性酶编码乳糖透性酶 lacA 编码乙酰基转移酶编码乙酰基转移酶 lacO 操纵基因操纵基因调控元件调控元件 lacP 启动子启动子 CAP 结合位点结合位点 lacI第6页，讲稿共99张，创作于星期日2）乳糖操纵子的表达机制乳糖操纵子的表达机制第7页，讲稿共99张，创作于星期日有乳糖没有葡萄糖有乳糖没有葡萄糖操纵子被诱导，基因表达操纵子被诱导，
3、基因表达第8页，讲稿共99张，创作于星期日乳糖操纵的负调控乳糖操纵的负调控负调控系统负调控系统(negative regulation system)：没有调节蛋白存在时基因表达，加入没有调节蛋白存在时基因表达，加入某种调节蛋白后基因活性就关闭的控制某种调节蛋白后基因活性就关闭的控制系统。系统。第9页，讲稿共99张，创作于星期日既有葡萄糖又有乳糖既有葡萄糖又有乳糖培养基中有葡萄糖存在时培养基中有葡萄糖存在时-半乳糖苷酶半乳糖苷酶-半乳糖苷透性酶半乳糖苷透性酶乙酰基转移酶乙酰基转移酶 含量很低含量很低 第10页，讲稿共99张，创作于星期日为什么葡萄糖不能诱导三种酶的产生？为什么葡萄糖不能诱导三种
4、酶的产生？第11页，讲稿共99张，创作于星期日分解物基分解物基因激活蛋因激活蛋白白第12页，讲稿共99张，创作于星期日 腺苷环化酶腺苷环化酶 ATP cAMP葡萄糖抑制腺苷环化酶活性葡萄糖抑制腺苷环化酶活性第13页，讲稿共99张，创作于星期日mRNAcAMP浓度浓度高高第14页，讲稿共99张，创作于星期日葡萄糖通过抑制腺苷环化酶活性而抑制葡萄糖通过抑制腺苷环化酶活性而抑制 乳糖操纵子的表达乳糖操纵子的表达有葡萄糖时有葡萄糖时cAMP浓度低浓度低第15页，讲稿共99张，创作于星期日乳糖操纵的正调控乳糖操纵的正调控正调控系统正调控系统(negative regulation system)：没有调
5、节蛋白存在时基因关闭，加入某没有调节蛋白存在时基因关闭，加入某种调节蛋白后基因活性就被开启的控制种调节蛋白后基因活性就被开启的控制系统。系统。第16页，讲稿共99张，创作于星期日乳糖操纵子的正负调控的比较乳糖操纵子的正负调控的比较 条件条件 调节蛋白调节蛋白 基因活性基因活性 无乳糖无乳糖 阻遏蛋白阻遏蛋白基因关闭基因关闭有乳糖有乳糖无无基因表达基因表达负调控负调控有葡萄有葡萄有乳糖有乳糖cAMP受体蛋白受体蛋白基因关闭基因关闭基因表达基因表达正调控正调控无无cAMP-CAPcAMP-CAP第17页，讲稿共99张，创作于星期日3）乳糖操纵子的基因突变乳糖操纵子的基因突变 lacI基因的突变基因
6、的突变 lacI第18页，讲稿共99张，创作于星期日第19页，讲稿共99张，创作于星期日 lacI基因的突变基因的突变 LacI+LacI：阻遏物不能结合在阻遏物不能结合在lacO 上，上，lac操纵子活动失控，有无乳糖，均有操纵子活动失控，有无乳糖，均有酶的产生，酶的产生，组成型突变组成型突变LacI+LacIs ：阻遏物不能和乳糖结合，：阻遏物不能和乳糖结合，操纵子活动被抑制，有无乳糖均不产生酶操纵子活动被抑制，有无乳糖均不产生酶超阻遏突变超阻遏突变第20页，讲稿共99张，创作于星期日 4）乳糖操纵子的基因突变）乳糖操纵子的基因突变 lacO基因的突变基因的突变 lacI第21页，讲稿共9
7、9张，创作于星期日第22页，讲稿共99张，创作于星期日 LacO 基因的突变基因的突变 LacO LacOc阻遏物不能和操纵基因结合，阻遏物不能和操纵基因结合，操纵子处于开放状态操纵子处于开放状态第23页，讲稿共99张，创作于星期日 LacP 基因的突变基因的突变 阻碍阻碍RNA聚合酶与自身的结合，使操纵子不能转录聚合酶与自身的结合，使操纵子不能转录第24页，讲稿共99张，创作于星期日LacZ LacZ 不能合成不能合成-半乳糖苷酶半乳糖苷酶结构基因突变：结构基因突变：LacY LacY 丧失浓缩乳糖的能力丧失浓缩乳糖的能力LacA LacA 合成乙酰化酶的能力丢失合成乙酰化酶的能力丢失第25
8、页，讲稿共99张，创作于星期日思考思考 操纵子的突变类型中，那些突变在有操纵子的突变类型中，那些突变在有无乳糖存在的情况下均能表达三种酶？无乳糖存在的情况下均能表达三种酶？LacI+LacILacO LacOc lacI第26页，讲稿共99张，创作于星期日XGal是是半乳糖苷酶的底物，水解后呈半乳糖苷酶的底物，水解后呈蓝色。蓝色。应用应用第27页，讲稿共99张，创作于星期日用于鉴定目的基因是否插入载体。用于鉴定目的基因是否插入载体。第28页，讲稿共99张，创作于星期日应用用于特异性表达目的基因。用于特异性表达目的基因。第29页，讲稿共99张，创作于星期日2.色氨酸色氨酸操纵子操纵子1 1）色氨
9、酸操纵子的结构色氨酸操纵子的结构结构基因结构基因调控元件调控元件邻氨基苯甲酸邻氨基苯甲酸合成酶合成酶吲哚甘油酸吲哚甘油酸合成酶合成酶色氨酸色氨酸合成酶合成酶链链 链链P O L E D C B A trpR无活性的阻无活性的阻遏物遏物第30页，讲稿共99张，创作于星期日1 1）色氨酸操纵子模型结构：色氨酸操纵子模型结构：5种结构基因种结构基因：trpE、D、C、B、A；调控结构：调控结构：启动子、操纵子、前导序列启动子、操纵子、前导序列阻遏物阻遏物trpR基因：基因：与与trp操纵子相距较远操纵子相距较远,编码编码没有活性的阻遏物。没有活性的阻遏物。第31页，讲稿共99张，创作于星期日Trp
10、Trp 浓度高时浓度高时 Trp浓度浓度低时低时 mRNA OPtrpR调节区调节区 结构基因结构基因 RNA RNA聚合酶聚合酶 RNA RNA聚合酶聚合酶 2）trp操纵子的调节机制操纵子的调节机制第32页，讲稿共99张，创作于星期日第33页，讲稿共99张，创作于星期日trpAtrpBtrpCtrpEtrpDP Ptrp trp O Otrptrp前导序列前导序列 aTrp Trp 阻抑物阻抑物阻抑物阻抑物 色氨酸色氨酸色氨酸色氨酸激活激活激活激活RNAtrpE trpD trpC trpB trpA色氨酸合成所需的酶色氨酸合成所需的酶色氨酸合成所需的酶色氨酸合成所需的酶trpR第34页，
11、讲稿共99张，创作于星期日色氨酸操纵子调控机制色氨酸操纵子调控机制培养基中培养基中有足够色氨酸有足够色氨酸 操纵子关闭操纵子关闭 色氨酸合成停止色氨酸合成停止缺乏色氨酸缺乏色氨酸 操纵子被打开操纵子被打开 色氨酸合成开始色氨酸合成开始第35页，讲稿共99张，创作于星期日3 3）应用应用对色氨酸生物合成途径中的关键基因对色氨酸生物合成途径中的关键基因trpR进行改造进行改造。敲除敲除trpR基因解除基因组上色氨酸合成和基因解除基因组上色氨酸合成和转运关键酶受到的反馈阻遏调控，获得转运关键酶受到的反馈阻遏调控，获得高产菌株高产菌株.第36页，讲稿共99张，创作于星期日调节基因调节基因结构基因结构基
12、因调控元件调控元件P O L E D C B A trpR操纵子：操纵子：包含结构基因和控制区的整个核包含结构基因和控制区的整个核 苷酸序列。苷酸序列。小小 结结第37页，讲稿共99张，创作于星期日调节基因操纵基因结构基因mRNA酶蛋白.辅阻遏蛋白辅阻遏蛋白操纵子模型的内容：操纵子模型的内容：在调节基因产物的作用下，通过操纵基因控制结在调节基因产物的作用下，通过操纵基因控制结构基因的转录，从而发生酶的诱导或阻遏。构基因的转录，从而发生酶的诱导或阻遏。第38页，讲稿共99张，创作于星期日思考思考1.如何利用乳糖操纵子的突变类型，进行如何利用乳糖操纵子的突变类型，进行转基因动物的培育？转基因动物的
13、培育？2.请查阅相关资料列举操纵子的研究进展。请查阅相关资料列举操纵子的研究进展。第39页，讲稿共99张，创作于星期日第二节第二节 真核基因表达调控真核基因表达调控第40页，讲稿共99张，创作于星期日原核生物原核生物真核生物真核生物操纵子调控。操纵子调控。多样化调控，更为复杂。多样化调控，更为复杂。基因组小，大肠杆菌：总长基因组小，大肠杆菌：总长4.6106bp,编码编码4288个基因个基因,每每个基因约个基因约1100bp。基基因因组组大大，人人类类基基因因组组全全长长3109 bp，编码，编码10万个基因，其余为重复序列。万个基因，其余为重复序列。基基因因分分布布在在同同一一染染色色体体上
14、上，操操纵子控制。纵子控制。DNA与与组组蛋蛋白白结结合合成成染染色色质质，染染色色质质的的变变化化调调控控基基因因表表达达；基基因因分分布布在在不不同同的的染染色色体上，存在不同染色体间基因的调控问题。体上，存在不同染色体间基因的调控问题。适应外界环境，操纵子调控表达。适应外界环境，操纵子调控表达。基基因因差差别别表表达达是是细细胞胞分分化化和和功功能能的的核核心。心。转录和翻译同时进行，大部分转录和翻译同时进行，大部分为转录水平调控。为转录水平调控。转转录录和和翻翻译译在在时时间间和和空空间间上上均均不不同同，从从DNA到到蛋蛋白白质质的的各各层层次次上上都都有有调调控控，但多数为转录水平
15、调控但多数为转录水平调控真核生物与原核生物的调控差异真核生物与原核生物的调控差异第41页，讲稿共99张，创作于星期日真核基因表达调控的特点真核基因表达调控的特点 与原核生物比较它具有一些明显的特点：与原核生物比较它具有一些明显的特点：真核基因表达调控的环节更多真核基因表达调控的环节更多真核基因的转录与染色质的结构变化相关真核基因的转录与染色质的结构变化相关。真核基因表达以正调控为主真核基因表达以正调控为主 第42页，讲稿共99张，创作于星期日真核基因表达调控的特点真核基因表达调控的特点 与原核生物比较它具有一些明显的特点：与原核生物比较它具有一些明显的特点：真核基因表达调控的环节更多真核基因表
16、达调控的环节更多真核基因的转录与染色质的结构变化相关真核基因的转录与染色质的结构变化相关。真核基因表达以正调控为主真核基因表达以正调控为主 第43页，讲稿共99张，创作于星期日第44页，讲稿共99张，创作于星期日1.DNA水平调控水平调控DNA水平调控是通过改变基因组中有关基因的数量、结水平调控是通过改变基因组中有关基因的数量、结构顺序和活性而控制基因的表达构顺序和活性而控制基因的表达调控机制包括：调控机制包括：基因丢失基因丢失 基因的扩增基因的扩增 重排重排 化学修饰化学修饰第45页，讲稿共99张，创作于星期日1）基因丢失）基因丢失：在个体发育过程中，某些原生动物、在个体发育过程中，某些原生
17、动物、线虫、昆虫和甲壳类动物的一些体细胞常常丢失整线虫、昆虫和甲壳类动物的一些体细胞常常丢失整条或部分染色体，而分化产生生殖细胞的那一部分条或部分染色体，而分化产生生殖细胞的那一部分细胞却保留着完整染色体的现象。细胞却保留着完整染色体的现象。马蛔虫受精卵的早期分裂马蛔虫受精卵的早期分裂第46页，讲稿共99张，创作于星期日2）基因扩增基因扩增：在真核细胞中，某些特定基因的拷在真核细胞中，某些特定基因的拷贝数有选择性地大量增加的现象贝数有选择性地大量增加的现象如蟾蜍卵母细胞基因扩增如蟾蜍卵母细胞基因扩增 癌细胞基因扩增癌细胞基因扩增 第47页，讲稿共99张，创作于星期日3）基因重排：基因重排：DN
18、A分子中核苷酸序列的重新排列分子中核苷酸序列的重新排列 酵母菌不同类型的转换酵母菌不同类型的转换第48页，讲稿共99张，创作于星期日第49页，讲稿共99张，创作于星期日4）DNA甲基化：甲基化：真核真核DNA中的胞嘧啶约有中的胞嘧啶约有5%被甲基被甲基化为化为5-甲基胞嘧啶甲基胞嘧啶(5 methylation,m5C)，甲基化可甲基化可能阻碍转录因子与能阻碍转录因子与DNA特定部位的结合从而影响特定部位的结合从而影响转录。转录。如果用基因打靶的方法除去主要的如果用基因打靶的方法除去主要的DNA甲基化酶，甲基化酶，小鼠的胚胎就不能正常发育而死亡，可见小鼠的胚胎就不能正常发育而死亡，可见DNA的
19、的甲基化对基因表达调控是重要的。甲基化对基因表达调控是重要的。第50页，讲稿共99张，创作于星期日2.基因转录水平的调控基因转录水平的调控1)顺式作用元件顺式作用元件(cisacting elements)真核基因的顺式作用元件：真核基因的顺式作用元件：是指是指DNA上对基因表达有调节活上对基因表达有调节活性的特定的调控序列，其活性仅影响与其自身处于同一性的特定的调控序列，其活性仅影响与其自身处于同一DNA分子上的基因。分子上的基因。真核基因的顺式作用元件按功能分为：真核基因的顺式作用元件按功能分为：启动子启动子(promoter)增强子增强子(enhancer)；静止子静止子(silence
20、r)或称沉默基因或称沉默基因。第51页，讲稿共99张，创作于星期日 启动子启动子:是指是指RNA聚合酶结合并启动转录的聚合酶结合并启动转录的DNA序序列。列。第52页，讲稿共99张，创作于星期日元件名称共同序列结合的蛋白因子 名称分子量结合DNA长度TATAboxTATAAAATBP30,00010bpGC boxGGGCGGSP-1105,00020bpCAAT boxGGCCAATCTCTF/NF160,00022bpOctamerATTTGCATOct-176,00010bpOct-253,00020bpkBGGGACTTTCCNFkB44,00010bpATFGTGACGTAFT?20
21、bp哺乳类RNA聚合酶启动子中的元件序列第53页，讲稿共99张，创作于星期日启动子中的元件可以分为：TATA框框：RNA聚合酶的识别和结合位点CAAT框：框：决定启动子的起始频率GC框：框：增强转录活性第54页，讲稿共99张，创作于星期日第55页，讲稿共99张，创作于星期日增强子：增强子：是一种能够提高转录效率的顺式调控元件是一种能够提高转录效率的顺式调控元件增强子通常占100200bp长度增强子的作用有以下特点：第56页，讲稿共99张，创作于星期日增强子提高同一条增强子提高同一条DNA链上基因转录效率，可以链上基因转录效率，可以远距离作用，通常可距离远距离作用，通常可距离14kb、个别情况下
22、离开、个别情况下离开所调控的基因所调控的基因30kb仍能发挥作用，而且在基因的上游仍能发挥作用，而且在基因的上游或下游都能起作用。或下游都能起作用。增强子作用与其序列的正反方向无关，将增强子方向增强子作用与其序列的正反方向无关，将增强子方向倒置依然能起作用。而将启动子倒就不能起作用，可倒置依然能起作用。而将启动子倒就不能起作用，可见增强子与启动子是很不相同的。见增强子与启动子是很不相同的。第57页，讲稿共99张，创作于星期日增强子要有启动子才能发挥作用，没有启动子存增强子要有启动子才能发挥作用，没有启动子存在，增强子不能表现活性。在，增强子不能表现活性。第58页，讲稿共99张，创作于星期日增强
23、子一般具有组织或细胞特异性，许多增强子只在增强子一般具有组织或细胞特异性，许多增强子只在某些细胞或组织中表现活性，是由这些细胞或组织中某些细胞或组织中表现活性，是由这些细胞或组织中具有的特异性蛋白质因子所决定的。具有的特异性蛋白质因子所决定的。第59页，讲稿共99张，创作于星期日沉默子：沉默子：参与基因表达负调控的一种元件参与基因表达负调控的一种元件 第60页，讲稿共99张，创作于星期日2）反式作用因子）反式作用因子(transacting factors)反式作用因子：反式作用因子：(transacting factor)。由不同染色体上基。由不同染色体上基因座位编码的、能直接或间接地识别或
24、结合在各顺式作因座位编码的、能直接或间接地识别或结合在各顺式作用元件核心序列上并参与调控靶基因转录效率的结合蛋用元件核心序列上并参与调控靶基因转录效率的结合蛋白白 第61页，讲稿共99张，创作于星期日反式作用因子的结构特征反式作用因子的结构特征1、DNA识别或结合结构域识别或结合结构域2、激活基因转录的功能结构域、激活基因转录的功能结构域3、结合其他因子或调控蛋白的调节结构域、结合其他因子或调控蛋白的调节结构域第62页，讲稿共99张，创作于星期日第63页，讲稿共99张，创作于星期日序列特异性序列特异性DNA结合蛋白的几种结构域的模式结合蛋白的几种结构域的模式 螺旋螺旋转角转角螺旋螺旋第64页，
25、讲稿共99张，创作于星期日第65页，讲稿共99张，创作于星期日锌锌指指结结构构第66页，讲稿共99张，创作于星期日锌锌指指结结构构第67页，讲稿共99张，创作于星期日锌锌指指结结构构第68页，讲稿共99张，创作于星期日第69页，讲稿共99张，创作于星期日第70页，讲稿共99张，创作于星期日螺旋螺旋环环螺旋螺旋第71页，讲稿共99张，创作于星期日3.基因转录后水平的调控基因转录后水平的调控RNA前体的加工过程：加帽、加尾、去掉内含子前体的加工过程：加帽、加尾、去掉内含子真核生物中的真核生物中的RNA加工包括：加工包括：t RNA 前体的加工：前体的加工：产生的产生的t RNA 前体经过核苷酸裂解
26、和修前体经过核苷酸裂解和修饰作用，最后产生成熟饰作用，最后产生成熟t RNA。r RNA 前体的加工：前体的加工：真核生物核糖体有四种真核生物核糖体有四种RNA 分子，即分子，即5S、5.8S、18S、28S r RNA。RNA聚合酶聚合酶先转录出一个约先转录出一个约45S的的rRNA 前体，再经多次酶切降解，切除前体，再经多次酶切降解，切除5和和3端及中间不需要端及中间不需要的序列，分别形成成熟的的序列，分别形成成熟的5.8S、18S、28S rRNA。5S rRNA 不不需加工。需加工。第72页，讲稿共99张，创作于星期日1）选择性）选择性mRNA切割切割mRNA 前体的加工：前体的加工：
27、结构基因转录出的结构基因转录出的mRNA 前体，在前体，在3端加端加polyA尾，尾，5端端m7-Gppp的帽结构，内切酶切去不表达序列，的帽结构，内切酶切去不表达序列，再进行甲基化修饰等。再进行甲基化修饰等。第73页，讲稿共99张，创作于星期日 mRNA前体前体第74页，讲稿共99张，创作于星期日mRNA多腺苷酸化第75页，讲稿共99张，创作于星期日成熟成熟RNA的获得的获得第76页，讲稿共99张，创作于星期日2）RNA编辑的分子机制编辑的分子机制RNA编辑（编辑（RNA editing）：）：对转录后的对转录后的mRNA编码编码区进行碱基插入、删除或替换区进行碱基插入、删除或替换而改变遗传
28、信息的而改变遗传信息的过程。过程。第77页，讲稿共99张，创作于星期日RNA编辑的分子机制.第78页，讲稿共99张，创作于星期日意义：意义：纠正某些移码突变；构建或删除起始密码子、纠正某些移码突变；构建或删除起始密码子、终止密码子；增减核苷酸扩充遗传信息。终止密码子；增减核苷酸扩充遗传信息。RNA编辑的类型编辑的类型 按编辑方式可分为：按编辑方式可分为：碱基的插入与删除碱基的插入与删除 碱基的插入碱基的插入 核苷酸的替换核苷酸的替换 第79页，讲稿共99张，创作于星期日3）反义）反义RNA(antisense RNA):反义反义RNA：与与mRNAmRNA互补的互补的RNARNA分子，它能与分
29、子，它能与mRNAmRNA分子分子特异性的互补结合，抑制特异性的互补结合，抑制mRNAmRNA的加工和翻译的加工和翻译是指构建互补于靶基因是指构建互补于靶基因mRNAmRNA反义核酸分子反义核酸分子(反义反义cDNAcDNA真真核表达载体核表达载体),),利用转染技术利用转染技术,将此反义将此反义cDNAcDNA表达载表达载体转入细胞体转入细胞,阻断或减少蛋白的表达阻断或减少蛋白的表达原理：原理：把与把与mRNAmRNA序列互补的或与模板连互补的寡核苷酸序列互补的或与模板连互补的寡核苷酸转入细胞，是转入细胞，是mRNAmRNA不能翻译蛋白质，或使模板连不能不能翻译蛋白质，或使模板连不能产生产生
30、mRNAmRNA，从而降低基因的蛋白产物。，从而降低基因的蛋白产物。第80页，讲稿共99张，创作于星期日第81页，讲稿共99张，创作于星期日4.基因翻译水平的调控基因翻译水平的调控第82页，讲稿共99张，创作于星期日5.翻译后水平的调控翻译后水平的调控1 1）蛋白质折叠）蛋白质折叠2 2）蛋白酶切割）蛋白酶切割3 3）蛋白质的化学修饰）蛋白质的化学修饰4 4）切除多肽链中间的内含子序列）切除多肽链中间的内含子序列第83页，讲稿共99张，创作于星期日帽子结合蛋白第84页，讲稿共99张，创作于星期日翻译后调控机制第85页，讲稿共99张，创作于星期日2.蛋白质加工过程的调控：蛋白质加工过程的调控：.
31、蛋白质的折叠：蛋白质的折叠：.蛋白酶的切割：蛋白酶的切割：.末端切割：末端切割：有些分泌蛋白对细胞有毒害作用，常以无活性的前体蛋白形式有些分泌蛋白对细胞有毒害作用，常以无活性的前体蛋白形式贮存在于细胞内，需要这种蛋白时，由蛋白酶切割加工成贮存在于细胞内，需要这种蛋白时，由蛋白酶切割加工成有功能的蛋白。如，蜜蜂在叮咬动物时注入蜜毒素，引起有功能的蛋白。如，蜜蜂在叮咬动物时注入蜜毒素，引起细胞溶解，蜜毒素也能使蜜蜂自身的细胞溶解。翻译后以细胞溶解，蜜毒素也能使蜜蜂自身的细胞溶解。翻译后以前体形式储存于细胞内，能被细胞间隙的一种蛋白酶识别前体形式储存于细胞内，能被细胞间隙的一种蛋白酶识别和切割，释放
32、出有活性的蜜毒素。和切割，释放出有活性的蜜毒素。第86页，讲稿共99张，创作于星期日又如，脊椎动物的胰岛素加工过程：又如，脊椎动物的胰岛素加工过程：最初前胰岛素原有最初前胰岛素原有 105个氨基酸，加工中先个氨基酸，加工中先将将N端的端的24个氨基酸残基切除，形成前体胰岛素个氨基酸残基切除，形成前体胰岛素?然后切除中间一段氨基酸序列，留下然后切除中间一段氨基酸序列，留下21个氨基酸残基个氨基酸残基的链和的链和30个氨基酸残基的个氨基酸残基的B链链?由二硫键连接两由二硫键连接两条肽链。条肽链。第87页，讲稿共99张，创作于星期日第88页，讲稿共99张，创作于星期日 多聚蛋白质切割：多聚蛋白质切割
33、：有些蛋白质开始翻译时形成一个含有多个蛋白质有些蛋白质开始翻译时形成一个含有多个蛋白质分子的多肽链，切割后产生具有不同功能的蛋白质分分子的多肽链，切割后产生具有不同功能的蛋白质分子。如，一些脊椎动物的激素合成。子。如，一些脊椎动物的激素合成。蛋白质的化学修饰：蛋白质的化学修饰：.简单修饰：简单修饰：将一些小化学基团，如乙酰基、甲基和磷酸将一些小化学基团，如乙酰基、甲基和磷酸基加到氨基酸侧链或蛋白质的氨基端或羧基端上，基加到氨基酸侧链或蛋白质的氨基端或羧基端上，具有特异性。具有特异性。如核小体组蛋白如核小体组蛋白H3的乙酰化，使染色质的构的乙酰化，使染色质的构型发生变化，影响基因表达。型发生变化
34、，影响基因表达。第89页，讲稿共99张，创作于星期日.复杂修饰：复杂修饰：蛋白质的糖基化蛋白质的糖基化(glycosylation)：一些大分子：一些大分子量碳水化合物加到多肽链上。量碳水化合物加到多肽链上。.蛋白质内含子：蛋白质内含子：同同mRNA一样，一些前体蛋白质具有内含子一样，一些前体蛋白质具有内含子(intein)序列，位于多肽序列的中间序列，位于多肽序列的中间?经加工切除后，经加工切除后，两端的蛋白质外显子两端的蛋白质外显子(extein)连接为成熟蛋白质连接为成熟蛋白质分子。分子。第90页，讲稿共99张，创作于星期日特点：特点：切割位点保守切割位点保守：内含子前面常为半胱氨酸，后
35、面序列是组氨内含子前面常为半胱氨酸，后面序列是组氨酸天门冬酰胺；内含子后面外显子序列的前面酸天门冬酰胺；内含子后面外显子序列的前面常是半胱氨酸、丝氨酸和苏氨酸；存在一些保守常是半胱氨酸、丝氨酸和苏氨酸；存在一些保守序列。序列。具有自动切割加工能力：具有自动切割加工能力：如果蝇胚胎发育的内含子蛋白如果蝇胚胎发育的内含子蛋白(Hedgehog)。蛋白质内含子片段具有核酸内切酶活性蛋白质内含子片段具有核酸内切酶活性：杂杂合体中，无内含子的合体中，无内含子的DNA序列，经内含子的切割跳序列，经内含子的切割跳跃跃 而成为纯合子。而成为纯合子。第91页，讲稿共99张，创作于星期日第92页，讲稿共99张，创作于星期日二 翻译后水平的调控新生肽链的水解新生肽链的水解肽链中氨基酸残基的修饰肽链中氨基酸残基的修饰通过信号肽分拣、运输、定位通过信号肽分拣、运输、定位第93页，讲稿共99张，创作于星期日第94页，讲稿共99张，创作于星期日第95页，讲稿共99张，创作于星期日第96页，讲稿共99张，创作于星期日第97页，讲稿共99张，创作于星期日第98页，讲稿共99张，创作于星期日感感谢谢大大家家观观看看第99页，讲稿共99张，创作于星期日