核酸结合蛋白B
蛋白质和核酸互作的分子力学研究
蛋白质和核酸互作的分子力学研究蛋白质和核酸是生命中最基础、最重要的分子之一。
在生物体内,它们扮演着许多重要的生物学角色。
蛋白质和核酸之间的相互作用是生命分子学研究领域的焦点之一。
本文将介绍蛋白质和核酸互作的分子力学研究进展。
1.蛋白质和核酸结合的形式在细胞中,蛋白质和核酸能够相互作用并形成复合物,这种结合对于生物体的正常功能具有关键意义。
根据复合物的结构形式,蛋白质和核酸之间的相互作用可以分为两种形式:非特异性相互作用和特异性相互作用。
非特异性相互作用强调的是两种生物分子之间电荷相互作用的普遍性。
蛋白质和DNA的非特异性相互作用主要表现为静电相互作用和范德华作用力。
例如,DNA上带负电的磷酸基团与蛋白质上的阳离子残基,如精氨酸和赖氨酸之间会发生静电相互作用。
相比之下,特异性相互作用是指生物分子间产生的特定和选择性的相互作用,例如酶和底物的牢固结合、蛋白质与DNA的结合等。
2.蛋白质和核酸的结合力研究蛋白质和核酸之间的相互作用需要准确地测量它们之间的结合力。
在分子生物学中,ΔG是描述生物分子间结合稳定性大小的一个重要参数,通常用来表示蛋白质和核酸之间相互作用的强度。
一些研究表明,蛋白质和核酸之间的相互作用力主要是通过静电相互作用和范德华力来实现的。
然而,新的研究表明,在复合物形成的过程中也存在其他作用力的贡献,如氢键相互作用、范德华相互作用、水合作用、疏水作用等。
3.分子动力学模拟分子动力学模拟是一种利用计算机模拟复杂物体运动的方法。
在蛋白质和核酸互作的研究中,分子动力学模拟得到了广泛应用。
分子动力学模拟可以预测蛋白质和核酸之间的结合行为,可以解决实验难以观测到的细节问题,包括精确定量结合位点和细节核糖分子结构的问题。
此外,分子动力学模拟也可用于优化分子设计,例如设计一种新的蛋白质晶体管道,用于制造新的药物。
4.结语蛋白质和核酸之间的相互作用一直以来都是生命科学研究的重点之一。
然而,我们对它们之间的相互作用力还有很多需要探索的问题。
蛋白质核酸相互作用
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Pierce磁珠RNA-蛋白 Pull-Down试剂盒
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订购信息
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简介
蛋白质和核酸均不作为独立实体在生物系统内运 转。正常细胞功能所必需的多个过程都涉及到蛋白 质-核酸相互作用。一旦这种相互作用遭到破坏,就 会对细胞系统内部产生严重且深远的后果。
蛋白质-核酸相互作用参与了多个关键的细胞进程,包括转 录、翻译、基因表达调控、识别、复制、重组、修复、核酸包 装、染色质重塑和细胞器形成(如核糖体)等。作为信息遗传 存储库,DNA需要与蛋白质发生相互作用来提取信息,以便 这些信息在细胞中及时使用。
核酸结合蛋白的共同特性是具有识别和操纵DNA/RNA结构 的能力。蛋白质以序列特异性或二级结构依赖性方式与主 要或次要螺旋槽中的核酸发生相互作用,通常诱导核酸发生 巨大结构变化。明确序列特异性相互作用有助于开发高亲和 力核酸适配体,可成为DNA或RNA结合蛋白的纯化工具。此 外,序列特异性相互作用还为基因调控和药物发现研究提供 了关键信息。
蛋白质-RNA相互作用 体外 脱硫生物素(包含在试剂盒中) Pierce™核酸相容型链霉亲合 素磁珠
免疫印迹或质谱
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蛋白质-DNA相互作用研究
蛋白质-DNA相互作用的一项主要功能是调控细胞遗传物质 的长度。染色体是DNA浓缩成的紧致物理结构,这是由复杂 的蛋白-DNA相互作用调节形成的。染色体结构也对转录具有 一定作用。在染色质重塑过程中,基因调控区域选择性部分 解开,使DNA可用于基因转录,或变为紧密结构以完全沉默 基因的转录。
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蛋白纯化学习笔记
蛋白纯化学习笔记1.膜蛋白质可以分为膜周蛋白质和内膜蛋白质。
膜周蛋白质松散地同细胞膜相互作用,当它们从生物膜上解离出来后通常是能够溶于水的。
对膜周蛋白质的操作通常要比对内膜蛋白质的操作相对容易一些。
内膜蛋白质在水溶液中是不溶的。
它们一般由一个或多个跨膜片段构成。
其中跨膜的成分由单链的及成簇的α螺旋或β折叠结构组成,相应的膜蛋白质则被称为α螺旋膜蛋白质或β折叠膜蛋白质。
β折叠膜蛋白质在革兰氏阴性菌及线粒体的外膜中含量较多。
2.在起始溶解实验中,DDM通常是一种较好的去污剂。
3.膜蛋白通常是作为蛋白-脂类-去垢剂的复合物来进行纯化的。
进行膜蛋白纯化需要在所有溶液中都含有去垢剂。
因为蛋白质-去垢剂复合物是动态的,在自由去垢剂分子不存在的情况下,去垢剂分子会立即解离下来。
去垢剂分子的浓度应该在其CMC值以上但是可以固定在溶解时所加浓度的10倍以下(通常是在0.1%的浓度范围内)4.在整个纯化过程的所有缓冲液中加入5%甘油通常能够提高膜蛋白的溶解度。
5.批量纯化是指在一个指定时间内将样品与色谱层析介质在一个开放的容器内混合,一般是过夜混合。
然后,将这个悬液装入一根柱子内进行漂洗以及洗脱。
批量纯化有时能够提高产量,因为样品与介质的吸附时间比柱上分离要长。
另一方面,正因为实验过程长,批量纯化会使得蛋白更易于遭受到蛋白酶降解或者导致失活,并且因此降低纯化蛋白的质量。
6.避免在阴离子交换层析柱使用阴离子去垢剂,在阳离子交换层析柱上使用阳离子去垢剂。
7.膜蛋白通常不会迁移在SDS-上预测分子量的位置处。
它们一般会迁移得快一些(也就是看起来较小),这可能是因为折叠得不完全或者每个分子量单位比水溶性蛋白结合了更多的SDS。
8.降低生长速度能够帮助表达并因此减少包涵体形成的几率。
把生长温度降低到20-30℃之间可以降低细胞生长速率。
对于那些在可诱导启动子控制下的蛋白表达,可以通过改变诱导条件来降低表达速度。
在低细胞密度下诱导(A600=0.5)缩短诱导时间使用低浓度诱导剂(如0.1mMIPTG)。
生物化学试题库及其答案——核酸的生物合成
一、选择题1.如果一个完全具有放射性的双链DNA分子在无放射性标记溶液中经过两轮复制,产生的四个DNA分子的放射性情况是:A、其中一半没有放射性B、都有放射性C、半数分子的两条链都有放射性D、一个分子的两条链都有放射性E、四个分子都不含放射性2.关于DNA指导下的RNA合成的下列论述除了项外都是正确的。
A、只有存在DNA时,RNA聚合酶才催化磷酸二酯键的生成B、在转录过程中RNA聚合酶需要一个引物C、链延长方向是5′→3′D、在多数情况下,只有一条DNA链作为模板E、合成的RNA链不是环形3.下列关于核不均一RNA(hnRNA)论述哪个是不正确的?A、它们的寿命比大多数RNA短B、在其3′端有一个多聚腺苷酸尾巴C、在其5′端有一个特殊帽子结构D、存在于细胞质中4.hnRNA是下列那种RNA的前体?A、tRNAB、rRNAC、mRNAD、SnRNA5.DNA复制时不需要下列那种酶:A、DNA指导的DNA聚合酶B、RNA引物酶C、DNA连接酶D、RNA指导的DNA聚合酶6.参与识别转录起点的是:A、ρ因子B、核心酶C、引物酶D、σ因子7.DNA半保留复制的实验根据是:A、放射性同位素14C示踪的密度梯度离心B、同位素15N标记的密度梯度离心C、同位素32P标记的密度梯度离心D、放射性同位素3H示踪的纸层析技术8.以下对大肠杆菌DNA连接酶的论述哪个是正确的?A、催化DNA双螺旋结构中的DNA片段间形成磷酸二酯键B、催化两条游离的单链DNA连接起来C、以NADP+作为能量来源D、以GTP作为能源9.下面关于单链结合蛋白(SSB)的描述哪个是不正确的?A、与单链DNA结合,防止碱基重新配对B、在复制中保护单链DNA不被核酸酶降解C、与单链区结合增加双链DNA的稳定性D、SSB与DNA解离后可重复利用10.有关转录的错误叙述是:A、RNA链按3′→5′方向延伸B、只有一条DNA链可作为模板C、以NTP为底物D、遵从碱基互补原则11.关于σ因子的描述那个是正确的?A、不属于RNA聚合酶B、可单独识别启动子部位而无需核心酶的存在C、转录始终需要σ亚基D、决定转录起始的专一性12.真核生物RNA聚合酶III的产物是:A、mRNAB、hnRNAC、rRNAD、srRNA和tRNA13.合成后无需进行转录后加工修饰就具有生物活性的RNA是:A、tRNAB、rRNAC、原核细胞mRNAD、真核细胞mRNA14.DNA聚合酶III的主要功能是:A、填补缺口B、连接冈崎片段C、聚合作用D、损伤修复15.DNA复制的底物是:A、dNTPB、NTPC、dNDPD、NMP16.下来哪一项不属于逆转录酶的功能:A、以RNA为模板合成DNAB、以DNA为模板合成DNAC、水解RNA-DNA杂交分子中的RNA链D、指导合成RNA二、填空题1.中心法则是于年提出的,其内容可概括为。
分子营养
基因的概念
编辑一种或几种蛋白质或RNA的DNA序 列片段,称为基因。 真核生物基因的结构特点:
(1)大多为不连续基因; (2)基因家族与基因簇(来源相同、结构相似、 功能相关的基因); (3)串联重复基因
真核生物基因表达调控
DNA水平上的调控(基因拷贝数和重排) 转录水平上的调控(转录与否,转录后 的mRNA的剪切、重新连接,以及运输) 翻译水平上的调控 转录水平上的调控是最主要的调控
基因表达的特点
时序性 组织特异性 对内外环境的适应性
营养调控基因表达的作用方式
直接或作为辅助因子催化体内的反应 构成大分子的底物 作为信号分子 改变大分子的结构 维持细胞内的结构、功能的完整性 导致转录和翻译上的变化
质量性状与数量性状
生物界中属于间断型变数的性状称为质 量性状,在遗传学中,多为单个基因控 制,而属于连续型变数的性状称为数量 性状,在遗传中多由多个微效基因控制。 数量性状与质量性状的区别与联系
C、 PUFA调节基因表达的机制:PUFA-PPAR ( 核受体转录因子)依赖性的调节机制;PPAR非依 赖性或PUFA特异性的调节机制
研究动态
日粮蛋白质与氨基酸水平调控基因表达
☆低蛋白质日粮对大鼠下丘脑NPY基因表达的影响
A、低蛋白质显著提高下丘脑中NPY mRNA的含 量(White等,1994) B、机制不清楚
研究动态
▲CHOP编码一个小核蛋白,属于C/EBP转录 因子家族 ▲Nuclear run-on (同位素原位杂交)试验证明: 在亮氨酸限制后4小时,CHOP基因的转录速率 大大增加(21倍),而核糖体s26基因的转录速 率保持不变 ▲在亮氨酸限制细胞,CHOP mRNA的半衰期 比对照细胞增加了3倍(见图1) ▲亮氨酸缺乏所调节的CHOP转录是通过核苷 酸序列位于-954至-91位的启动子序列实现的
人体蛋白质种类
人体蛋白质种类
人体中的蛋白质种类非常多,根据功能和化学结构的不同,可以分为以下几类:
1. 结构蛋白质(Structural proteins):构成细胞和组织的骨架
和支持结构,如肌肉中的肌动蛋白和微管蛋白等。
2. 酶蛋白质(Enzymes):催化生化反应的蛋白质,如胰蛋白
酶和DNA聚合酶等。
3. 激素蛋白质(Hormonal proteins):传递信号并调节生理功
能的蛋白质,如胰岛素和甲状腺激素等。
4. 免疫蛋白质(Immunoglobulins):参与免疫反应的蛋白质,如抗体。
5. 运输蛋白质(Transport proteins):参与分子运输和传递的
蛋白质,如血红蛋白、载脂蛋白和血浆白蛋白等。
6. 钙结合蛋白质(Calcium-binding proteins):结合和调节钙
离子浓度的蛋白质,如钙调素。
7. 氧运输蛋白质(Oxygen-binding proteins):参与氧气的运
输和存储,如血红蛋白和肌红蛋白等。
8. 核酸结合蛋白质(Nucleic acid-binding proteins):与核酸结合并调控基因表达的蛋白质,如转录因子和RNA结合蛋白质
等。
以上仅是人体蛋白质种类的一小部分,实际上人体内还存在许多其他种类的蛋白质,并且不同的细胞和组织中所含的蛋白质也会有所不同。
简述蛋白质在核酸生物合成中的作用。
简述蛋白质在核酸生物合成中的作用。
蛋白质在核酸生物合成中发挥着至关重要的作用。
首先,许多蛋白质是核酸合成的直接参与者。
例如,DNA聚合酶是DNA复制过程中的关键酶,它负责将单个脱氧核苷酸添加到正在生长的DNA链上。
此外,RNA聚合酶是RNA转录过程中的关键酶,它负责催化RNA链的合成。
这些酶不仅加速了反应速度,还确保了核酸合成的准确性和保真度。
其次,蛋白质还参与核酸结构的形成和稳定性。
例如,组蛋白是染色质的重要组成部分,它与DNA紧密结合,维持其结构并影响基因的表达。
此外,蛋白质可以与核酸结合形成复合物,如核糖体和剪接体,这些复合物对于RNA的合成和加工是必不可少的。
此外,一些蛋白质可以调节核酸的合成。
它们作为转录因子或翻译因子,可以与核酸结合并改变其结构或功能。
例如,一些转录因子可以与特定的DNA序列结合,调控特定基因的表达。
最后,蛋白质还参与核酸的降解和修复。
例如,核酸外切酶可以识别并切除错误的核酸碱基,而DNA修复酶则可以修复DNA损伤。
综上所述,蛋白质在核酸生物合成中发挥着至关重要的作用,从合成、结构、调节到降解和修复,蛋白质都扮演着不可或缺的角色。
《2024年苜蓿DREB类转录因子基因的研究》范文
《苜蓿DREB类转录因子基因的研究》篇一一、引言近年来,植物生物学领域中,转录因子在基因表达调控中的作用越来越受到重视。
DREB(脱氧核糖核酸结合蛋白)类转录因子是植物响应逆境胁迫的重要调控因子之一。
苜蓿作为一种重要的豆科植物,其在环境适应性及抗逆性方面具有独特的生物学特性。
因此,研究苜蓿DREB类转录因子基因对于了解其逆境响应机制及改良作物抗逆性具有重要意义。
本文将围绕苜蓿DREB 类转录因子基因的克隆、表达模式及功能等方面展开研究。
二、苜蓿DREB类转录因子基因的克隆在研究过程中,我们首先从苜蓿基因组中克隆了DREB类转录因子基因。
通过生物信息学分析,我们确定了该基因的开放阅读框、编码区及启动子等关键区域。
通过PCR扩增及DNA测序等手段,成功获得了该基因的全长序列。
同时,我们还对序列进行了比对分析,发现该基因与其他植物DREB类转录因子基因具有较高的相似性,表明其在植物逆境响应中具有保守的生物学功能。
三、苜蓿DREB类转录因子基因的表达模式为了研究苜蓿DREB类转录因子基因的表达模式,我们采用了实时荧光定量PCR技术对不同逆境条件下的基因表达水平进行了分析。
实验结果表明,在干旱、低温等逆境条件下,该基因的表达水平显著上升,表明其参与了苜蓿对逆境的响应过程。
此外,我们还发现该基因在不同组织中的表达水平也存在差异,这可能与苜蓿在不同生长阶段的适应性有关。
四、苜蓿DREB类转录因子基因的功能分析为了进一步研究苜蓿DREB类转录因子基因的功能,我们采用了基因编辑技术构建了该基因的过表达及敲除转基因植物。
通过对转基因植物的表型分析,我们发现过表达该基因的植物在干旱、低温等逆境条件下的生存能力及生长速度均有所提高,而敲除该基因的植物则表现出对逆境的敏感性增加。
这表明苜蓿DREB类转录因子基因在植物逆境响应中发挥了重要的调控作用。
五、结论本研究成功克隆了苜蓿DREB类转录因子基因,并对其表达模式及功能进行了分析。
分子对接 蛋白质受体ab链 -回复
分子对接蛋白质受体ab链-回复分子对接是一种广泛应用于药物发现和蛋白质研究领域的计算化学方法。
通过分子对接,我们可以研究药物与蛋白质受体之间的相互作用,了解药物与受体的结合模式,预测药物的活性和选择性,进而设计出更加有效的药物分子。
在这里,我们将以蛋白质受体的a链和b链为主题,在以下文章中一步一步回答有关分子对接的问题。
第一节:蛋白质受体的a链和b链的背景介绍(200字)蛋白质受体a链和b链是构成蛋白质的两个重要结构组成部分。
a链和b 链通常是由氨基酸序列组成,在蛋白质折叠中起到重要作用。
它们能够与其他蛋白质或小分子结合,从而发挥各种生物学功能,如信号传导、分子识别等。
第二节:分子对接的基本原理(400字)分子对接是一种计算化学方法,用于研究小分子药物与蛋白质受体之间的相互作用。
它基于分子力学和量子化学方法,通过计算和模拟分子间的相互作用力,预测药物与受体之间的结合方式和能量。
分子对接通常分为两个主要步骤:准备和执行。
在准备阶段,我们需要获取蛋白质和药物的结构信息,并准备计算机模拟所需的文件格式。
这包括将蛋白质和药物的结构优化为能量最低的构象,并计算其电荷和力场参数。
在执行阶段,我们首先将药物分子的构象库与受体结构进行匹配,以找到最佳的结合模式。
这可以通过精确搜索、模拟退火和遗传算法等方法实现。
然后,通过分子力学或量子化学方法计算药物与受体之间的相互作用能量和稳定性。
最后,根据计算结果评估药物的亲合力、活性和选择性。
第三节:蛋白质受体的a链和b链的分子对接研究(600字)蛋白质受体的a链和b链在分子对接研究中扮演着重要的角色。
它们通常作为药物设计的靶点,通过与药物分子发生特异性的相互作用以实现药物治疗的目的。
在研究中,我们首先要确定蛋白质受体的a链和b链的结构。
这可以通过X射线晶体学、核磁共振等方法获得。
然后,我们需要对受体结构进行优化和准备,以便进行分子对接计算。
这包括优化受体的构象和电荷,并为根据需要设置相应的限制和约束条件。
生物化学中核酸和蛋白质的交互作用
生物化学中核酸和蛋白质的交互作用生物化学中,核酸和蛋白质是两种最基本的生物大分子,它们分别承担着遗传信息的传递和生物化学反应的催化等重要功能。
而核酸与蛋白质之间的相互作用,则是许多生物过程中不可或缺的环节。
一、核酸与蛋白质相互作用的形式和功能核酸与蛋白质之间的相互作用可以分为三种主要形式:一是核酸和蛋白质之间的物理作用,即电荷相互作用、范德华力和疏水作用等;二是核酸和蛋白质之间的结构上的相互作用;三是核酸和蛋白质之间的化学作用,即酶反应。
这些相互作用可以产生许多的生物功能。
例如,某些核酸可以通过与特定蛋白质结合,调节基因转录和翻译过程;另外一些核酸和蛋白质结合可以形成某些酶,在生物化学反应中担任催化剂等。
二、蛋白质识别核酸的基本原理在生物过程中,蛋白质与核酸的相互作用很大程度上依赖于它们之间的空间构象。
蛋白质要识别和结合到核酸上,需要细致的空间匹配。
具体来说,蛋白质通过具有亲和力的氨基酸残基与核酸上的碱基或磷酸基团相互作用,从而实现与核酸的结合。
此外,还有一些重要的氨基酸残基可以在蛋白质-核酸相互作用时起到关键作用。
例如,核酸结合蛋白质中一些亲酸性氨基酸(如精氨酸和赖氨酸)可以通过与核酸上的过氧酰基或磷酸酯键形成离子键或氢键等静电相互作用;而一些碳水化合物结合蛋白质中的赖氨酸残基则可以通过与DNA上的基团形成一个氢键和一个离子键来促进蛋白质与DNA结合。
三、核酸识别蛋白质的基本原理相比蛋白质识别核酸,核酸识别蛋白质非常困难。
不仅如此,在实际的生物过程中,核酸多半不能够独立的关联和结合到蛋白质上。
其中一些较大的核酸分子(如染色质)需要先通过一些特定的辅酶(如组蛋白)形成紧密的团块,才可以识别和组合到蛋白质上。
在核酸识别蛋白质的过程中,DNA倾向于被特定类型的亲酸性氨基酸残基所识别。
这些亲酸性氨基酸残基通常是组成蛋白质大分子的多肽链的一部分。
例如,在基于基序DNA识别的转录因子中,存在着许多亲酸性氨基酸,如精氨酸和赖氨酸,它们通过调整其体内电荷来辅助识别与结合到基序DNA上。
蛋白质和核酸相互作用的研究和应用
蛋白质和核酸相互作用的研究和应用蛋白质和核酸是生命体中不可或缺的两种分子。
蛋白质是生命体内众多生物分子中最为普遍的一类,同时也是功能最为多样化的一类生物分子。
核酸则是生命体内遗传物质的主要组成部分。
蛋白质和核酸之间的相互作用一直是生命科学领域中的一大研究热点。
本文将从生物学、化学、生物医学和生物技术等多个角度对蛋白质和核酸之间的相互作用进行探讨。
一、蛋白质和核酸之间的结合生命体内的大部分功能都是由蛋白质和核酸之间的相互作用完成的。
蛋白质和核酸之间的相互作用主要包括直接作用和间接作用两种形式。
直接作用是指蛋白质和核酸之间的物理力相互作用,如静电作用、范德华力、羟基和氨基间的氢键等力。
间接作用则是指蛋白质通过一些其他分子来与核酸进行相互作用,如转录因子、调节蛋白等。
直接作用和间接作用在生命体内的各种生物过程中都起着至关重要的作用。
蛋白质和核酸之间的作用与它们的结构密切相关。
大多数蛋白质和核酸都具有特定的三维结构,这种结构与生命体内各种生物过程的功能密切相关。
蛋白质和核酸的结构与它们之间的相互作用有着密不可分的联系,两者之间的作用会随着结构的改变而发生变化。
二、蛋白质和核酸相互作用的生物学意义蛋白质和核酸之间的相互作用在生物学上具有非常重要的意义。
这种相互作用常常被用来实现生物体内各种生物过程的调节和控制。
例如,许多转录因子是一类可以与DNA结合并实现基因转录调控的蛋白质。
这些蛋白质通过与DNA的结合,可以进而影响DNA上的相应基因的表达,实现对基因转录和表达的调节。
此外,蛋白质和核酸之间的相互作用也是DNA复制、DNA修复、RNA翻译等生物过程的重要组成部分。
三、蛋白质和核酸相互作用的化学基础蛋白质和核酸之间的相互作用在化学上的基础主要是它们在分子水平上的相互作用。
蛋白质和核酸分子之间的相互作用是由不同的化学基团之间的相互作用引起的。
这些化学基团包括胺基、羧基、磷酸基、硫醇基等。
在蛋白质和核酸之间的相互作用中,蛋白质分子通常会与DNA分子之间的磷酸二酯键进行相互作用。
核酸适配体在病原微生物检测中的应用研究进展
核酸适配体在病原微生物检测中的应用研究进展王佳齐1,吴倩倩2,郑晓雪1,李倩11潍坊医学院医学检验学院,山东潍坊261053;2潍坊医学院附属医院摘要:核酸适配体是一段单链寡核苷酸分子,主要通过指数富集配体系统进化技术获得。
核酸适配体可以通过其独特的三维结构高选择性地与目标靶点结合,具有与抗原-抗体反应相类似的高亲和性、高特异性。
核酸适配体由于具有分子量小、无免疫原性、合成成本低、可通过化学修饰获得高稳定性等区别于蛋白质抗体的优点,成为病原微生物检测的研究开发热点。
核酸适配体可用于疟原虫、隐孢子虫、溶组织阿米巴寄生虫等寄生虫的诊断和靶向控制,核酸适配体用于大肠杆菌、肠沙门氏菌、霍乱弧菌等细菌的检测具有高特异性,核酸适配体应用于HIV、丙型肝炎病毒、H1N1病毒等病毒检测具有更好的病毒变异适应性,核酸适配体还具备应用于白假丝酵母菌、黄曲霉菌等真菌临床检测和治疗的潜力。
关键词:核酸适配体;病原微生物;寄生虫检测;细菌检测;病毒检测;真菌检测;指数富集配体系统进化技术doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2021.09.028中图分类号:R446.5文献标志码:A文章编号:1002-266X(2021)09-0106-04核酸适配体是一种分子量较小的生物分子,通常为20~100bp的寡核苷酸分子,能够依靠自身的三维结构与相应的同源配体相结合[1]。
ELLING⁃TON和SZOSTAK首次提出了适配体的概念[2]。
同年,TUERK和GOLD也建立了指数富集配体系统进化(SELEX)技术,用来筛选核酸结合蛋白的高亲和力和高特异性适配体,进而开展快速简便的结合位点研究[3]。
核酸适配体可以通过其独特的三维结构高选择性地与目标靶点结合,具有与抗原-抗体反应相类似的高亲和性、高特异性。
同时,核酸适配体还具有分子量小、无免疫原性、合成成本低、可通过化学修饰获得高稳定性等区别于蛋白质抗体的优点,成为目前病原微生物检测的研究开发热点。
核酸与蛋白质的生物合成
3、需要引物primer
4、双向复制与复制叉
DNA复制时,局部双链解开形成两条单链,这种叉状结构称为复制叉。
DNA复制时,以复制起始点为中心,向两个方向进行复制。但在低等生物中,也可进行单向复制(如滚环复制)。
02
中心法则
反中心法则
在RNA病毒中,其遗传信息贮存在RNA分子中。因此,在这些生物体中,遗传信息的流向是RNA通过复制,将遗传信息由亲代传递给子代,通过反转录将遗传信息传递给DNA,再由DNA通过转录和翻译传递给蛋白质,这种遗传信息的流向就称为反中心法则。
第一节 DNA的复制与修复 一、DNA复制的特点 1、半保留复制 DNA在复制时,以亲代DNA的每一股作模板,合成完全相同的两个双链子代DNA,每个子代DNA中都含有一股亲代DNA链,这种现象称为DNA的半保留复制(semi-conservative replication)。
02
真核生物DNA聚合酶
2)DNA复制的保真性
为了保证遗传的稳定,DNA的复制必须具有高保真性。DNA复制时的保真性主要与下列因素有关: 遵守严格的碱基配对规律; DNA聚合酶在复制时对碱基的正确选择; 对复制过程中出现的错误及时进行校正。
5、DNA连接酶ligase
DNA连接酶(DNA ligase)可催化两段DNA片段之间磷酸二酯键的形成,从而使两段DNA连接起来。 DNA连接酶催化的条件是: 需一段DNA片段具有3‘-OH,而另一段DNA片段具有5’-Pi基; 未封闭的切口位于双链DNA中,即其中有一条链是完整的,但T4 DNA连接酶能连接平头双链DNA; 需要消耗能量,在原核生物中由NAD+供能,在真核生物中由ATP供能。
核酸结合蛋白
POU转录因子
真核生物具有HTH模体的其他功能域
配对功能域(paried domain):果蝇和脊椎动物的 Pax-配 对盒-转录因子含有两个HTH模体。相关蛋白含有第二个 HTH模体和一个与Hin重组酶同源的组件,一道组成了独特 的配对功能域(paried domain)
高泳动蛋白结构域(HMG domain):存在于染色体结构 蛋白和Sry等转录因子中。可和dsDNA的小沟作用,实 际上属于与HTH蛋白不同的DNA结合蛋白家族。
• 在包括蚯蚓、昆虫和脊椎动物在內的五 门动物中,都存在一组控制眼功能发育 的基因叫Pax-6(paired box gene 成对框6)。
33.17
33.13
锌指(zinc finger)基序
二、半胱氨酸-组氨酸锌指
1、锌指结构 是第一个被发现的真核细胞中同 DNA结合有关的结构,在细菌中十分少见。
AU
GU
GAAUCUGCU CUACUUAUGAG
图 13- RNase Ⅲ在 T7 茎环上的典型切割位点 (GENES VI Fig 12.47)
1
23S rRNA ~2900nt
A
A
CG
GC
AU
AU
UA
UA
GC
GC
AU
GU
UA
GC
UA
UA
GC
G
RNaseⅢ G C
GC
C G RNaseⅢ
UA
UA
NF-κB p50同源二聚体 U1A snRNP 果蝇的Staufen hnRNP K
缩写:HMG=高泳动结构;TAF=TBP(TATA结合蛋白)相关因子;BPV=牛乳头瘤 病毒;RNP=核糖核酸蛋白;dsRBD=双链RNA结合蛋白;hnRNP=核内不均一核糖 核蛋白
生物化学重点名词英文缩写
生物化学英文缩写第一章蛋白质氨基酸分类1、非极性脂肪族氨基酸Gly 甘氨酸Ala 丙氨酸Val 缬氨酸Leu 亮氨酸Ile 异亮氨酸Pro 脯氨酸2、极性中性氨基酸Ser 丝氨酸Cys 半胱氨酸Met 蛋氨酸Asn 天冬酰胺Gln 谷氨酰胺Thr 苏氨酸3、芳香族氨基酸Phe 苯丙氨酸Trp 色氨酸Tyr 酪氨酸4、酸性氨基酸Asp 天冬氨酸Glu 谷氨酸5、碱性氨基酸Lys 赖氨酸Arg 精氨酸His 组氨酸Hb 血红蛋白Mb 肌红蛋白PrP 阮病毒蛋白PI 等电点CD 圆二色光谱NMR 核磁共振技术第二章核酸cAMP 环腺苷酸HGP 人类基因组计划hnRNA 不均一核RNAmGpppN 7-甲基鸟嘌呤-三磷酸核苷CBP 帽结合蛋白PABP poly(A)结合蛋白ORF 开放阅读框DHU 双氢尿嘧啶ψ假尿嘧啶核苷G,A 甲基化嘌呤snmRNA 非mRNA小RNAsnRNA 核内小RNAsnoRNA 核仁小RNAscRNA 胞质小RNAsiRNA 小片段干扰RNA第三章酶NAD 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸,辅酶I NADP 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸,辅酶II FMN 黄素单核苷酸FAD 黄素腺嘌呤核苷酸LDH 乳酸脱氢酶CK 肌酸激酶PCR 聚合酶链反应BAL 二巯基丙醇PAM 解磷定第四章糖代谢SGLT Na依赖型葡萄糖转运体GLUT 依赖一类葡萄糖转运体G-6-P 6-磷酸葡萄糖PEK-1 6-磷酸果糖激酶-1PEP 磷酸烯醇式丙酮酸FBP-2 果糖二磷酸酶-2TAC 三羧酸循环(TCA循环)GSH 谷胱甘肽UDPG 尿苷二磷酸葡萄糖UDPGA尿苷二磷酸葡萄糖醛酸PKA 蛋白激酶A第五章脂类代谢FA 脂肪酸PG 前列腺素TX 血栓烷LTs 白三烯CM 乳糜微粒FFA 游离脂肪酸HSL 激素敏感性甘油三酯脂酶ACP 酰基载体蛋白VLDL 极低密度脂蛋白LDL 低密度脂蛋白IDL 中密度脂蛋白HDL 高密度脂蛋白SRS-A 过敏反应的慢反应物质5-HPETE 氢过氧化廿碳四烯酸PA 磷脂酸PIP 磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸IP 三磷酸肌醇RCDP 康-亨综合症MVA 甲羟戊酸SCP 固醇载体蛋白CE 胆固醇酯LRP LDL受体相关蛋白HL 肝脂酶FC 游离胆固醇CERP 胆固醇流出调节蛋白LCAT 卵磷脂胆固醇脂肪酰转移酶第六章生物氧化Fe-S 铁硫中心CoQ 辅酶Q(泛醌)F P 黄素蛋白-2(人复合体2)Cyt 细胞色素OSCP 寡霉素敏感蛋白DNP 二硝基苯酚mtDNA 线粒体DNACP 磷酸肌酸ROS 反应活性氧类(自由基)SOD 超氧物歧化酶第七章氨基酸代谢GPT 谷丙转氨酶ALT 丙氨酸转氨酶GOT 谷草转氨酶AST 天冬氨酸转氨酶IMP 次黄嘌呤核苷酸CPS-I 氨基甲酰磷酸合成酶IAGA N-乙酰谷氨酸OCT 鸟氨酸氨基甲酰转移酶5-HT 5-羟色胺FH 四氢叶酸SAM S-腺苷甲硫氨酸NOS 一氧化氮合酶第八章核苷酸代谢HGPRT 次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶PRPP 磷酸核糖焦磷酸6MP 6-巯基嘌呤MTX 甲氨蝶呤5-FU 5-氟尿嘧啶FUTP 三磷酸氟尿嘧啶核苷第九章物质代谢的联系与调节MS 中心性肥胖CCK 胆囊收缩素第十章DNA的生物合成E.coli 大肠杆菌dNTP 脱氢三磷酸核苷(N代表任一碱基)DNA-pol DNA聚合酶SSB 单链DNA结合蛋白HDP 螺旋反稳定蛋白RF 复制因子/释放因子PCNA 增殖细胞核抗原CDK 细胞周期蛋白依赖激酶hTR 人类端粒RNAhTP 人类端粒协同蛋白1hTRT 端粒酶逆转录酶TT 胸苷酸二聚体第十一章RNA的生物合成CTP 羧基末端结合域Inr 转录起始子TF 转录因子PIC 转录起始前复合物TPB TATA-结合蛋白CDK-9 周期蛋白依赖性激酶9CPSF 断裂和聚腺苷酸化特异性因子CStF 断裂激动因子PAP 多聚腺苷酸聚合酶PAB II 腺苷酸结合蛋白II第十二章蛋白质的生物合成rp 多种核糖体蛋白质EF 延长因子fMet N-甲酰甲硫氨酸THFA N-甲酰四氢叶酸RBS 核糖体结合位点PAB/PABP poly A结合蛋白TF 触发因子HSP 热休克蛋白PDI 蛋白质二硫键异构酶PPI 肽-脯氨酰顺反异构酶POMC 鸦片促黑皮质素原ACTH 促肾上腺皮质激素β-LT β酯酸释放激素α-MSH α-促黑激素CLIP 促肾上腺皮质激素样中叶肽SRP 信号肽识别颗粒IFN 干扰素第十三章基因表达调控AFP 编码甲胎蛋白CAP 分解物基因激活蛋白IPTG 异丙基硫代半乳糖苷TAF TATA盒结合蛋白(TBP)相关因子UAS 上游激活序列EBP 增强子结合蛋白bZIP 碱性亮氨酸拉链bHLH 碱性螺旋-环-螺旋RNP 核糖体复合物TfR 运铁蛋白受体IRE 铁反应元件eIF 翻译起始因子RBP RNA结合蛋白RISC 沉默复合体dsRNA 双链RNA第十四章基因重组与基因工程IS 插入序列bp 碱基对YAC 人工染色体载体cDNA 逆转录DNA第十五章细胞信息传导PDE 磷酸二酯酶cGPK cGMP依赖性蛋白激酶(PKG)PLC 磷脂酰肌醇特异性磷脂酶CDAG 二酯酰甘油PIKs 磷脂酰肌醇激酶CaM 钙调蛋白PP 蛋白磷酸酶HRE 激素反应元件GPCR G蛋白偶联型受体PTK 酪氨酸激酶EGF 表皮生长因子IκB NF-κB抑制蛋白β-AR β-肾上腺素能受体XLA 人类X染色体连锁低γ丢蛋白血症第十六章血液的生物化学Gal 半乳糖APP 急性时相蛋白质GRP C-反应蛋白IL-1 白细胞介素-1APR 急性时相反应物MHb 高铁血红蛋白ALA δ-氨基-γ-酮戊酸UPG-I 尿卟啉原I同合酶CPG III 粪卟啉原IIIEPO 促红细胞生成素第十七章肝的生物化学GK 葡糖激酶MEOS 肝微粒体乙醇氧化系统UGT 葡糖醛酸基转移酶COMT 可溶性儿茶酚-O-甲基转移酶GST 谷胱甘肽-S-转移酶第二十章癌基因Rb基因视网膜母细胞瘤基因。
核酸-蛋白质互作的生物化学研究方法
核酸-蛋白质互作的生物化学研究方法
核酸-蛋白质互作是生物学中一个重要的研究领域,它涉及到核酸和蛋白质之间的相互作用,以及它们在生物体中的功能。
研究这种相互作用的生物化学方法有很多,其中最常用的是蛋白质结构分析、核酸结合实验、蛋白质-核酸相互作用实验和蛋白质-核酸相互作用的分子模拟。
蛋白质结构分析是研究核酸-蛋白质互作的重要方法,它可以帮助我们了解蛋白质的结构和功能,以及它们与核酸之间的相互作用。
通常,蛋白质结构分析可以通过X射线衍射、核磁共振成像和计算机模拟等技术来实现。
核酸结合实验是另一种研究核酸-蛋白质互作的重要方法,它可以帮助我们了解核酸与蛋白质之间的相互作用。
通常,核酸结合实验可以通过紫外光谱、荧光光谱和电泳等技术来实现。
蛋白质-核酸相互作用实验是研究核酸-蛋白质互作的重要方法,它可以帮助我们了解蛋白质与核酸之间的相互作用。
通常,蛋白质-核酸相互作用实验可以通过紫外光谱、荧光光谱、电泳和质谱等技术来实现。
最后,蛋白质-核酸相互作用的分子模拟是研究核酸-蛋白质互作的重要方法,它可以帮助我们了解蛋白质与核酸之间的相互作用。
通常,蛋白质-核酸相互作用的分子模拟可以通过分子动力学模拟、分子对接和分子模拟等技术来实现。
总之,蛋白质结构分析、核酸结合实验、蛋白质-核酸相互作用实验和蛋白质-核酸相互作用的分子模拟是研究核酸-蛋白质互作的重要生物化学方法。
这些方法可以帮助我们了解核酸和蛋白质之间的相互作用,以及它们在生物体中的功能。
抗炎蛋白的结构
抗炎蛋白的结构引言:抗炎蛋白是一类具有重要生物学功能的蛋白质,它们在机体抵抗炎症反应中起到关键作用。
抗炎蛋白的结构对于了解其功能和调节机制具有重要意义。
本文将从蛋白质的组成、结构类型和功能等方面综述抗炎蛋白的结构。
一、蛋白质的组成抗炎蛋白是由氨基酸残基组成的大分子。
氨基酸是构成蛋白质的基本单位,常见的氨基酸有20种。
抗炎蛋白中的氨基酸序列决定了其结构和功能。
不同的氨基酸组合形成不同的蛋白质,而蛋白质的抗炎功能取决于其特定的氨基酸序列。
二、抗炎蛋白的结构类型抗炎蛋白的结构多样,根据其结构类型可分为以下几类:1. 核糖核酸结合蛋白(RNA-binding proteins):这类蛋白质具有结合RNA分子的能力。
它们通过与RNA相互作用来调节基因表达,从而发挥抗炎作用。
2. 细胞因子(Cytokines):细胞因子是一类具有调节细胞生长和免疫反应等功能的蛋白质。
这些蛋白质的结构通常为α螺旋和β折叠,形成稳定的三维结构。
细胞因子通过与受体结合,激活下游信号通路,参与免疫调节和炎症反应的调控。
3. 抗菌肽(Antimicrobial peptides):抗菌肽是一类具有直接杀菌活性的蛋白质。
它们通过靶向细菌细胞膜破坏细菌,起到抗炎作用。
抗菌肽的结构多样,包括α螺旋、β折叠和无规卷曲等。
4. 补体蛋白(Complement proteins):补体是一组免疫系统中的蛋白质,参与机体的免疫防御和炎症反应。
补体蛋白的结构多样,包括α螺旋、β折叠和无规卷曲等。
三、抗炎蛋白的功能抗炎蛋白具有多种功能,包括以下几个方面:1. 抗炎作用:抗炎蛋白通过抑制炎症因子的产生和释放,减轻炎症反应。
它们可以调节炎性细胞的活性,抑制炎症信号通路的激活,从而减轻组织损伤和炎症反应。
2. 免疫调节作用:抗炎蛋白参与机体的免疫调节过程。
它们可以调节免疫细胞的活性和功能,影响免疫应答的平衡,从而维持机体的免疫平衡。
3. 细胞信号传导:抗炎蛋白可以通过与细胞膜上的受体结合,激活下游信号通路,调节细胞的生长和分化,参与细胞的信号传导过程。
蛋白质的核酸适配体
蛋白质的核酸适配体蛋白质的核酸适配体(Protein-Nucleic Acid Adapters)是一类生物分子,可以在蛋白质和核酸之间进行特异性的互作用,介导了许多生物重要的过程。
这种适配体在细胞中发挥着关键的功能,如DNA复制、转录、翻译和修复等。
本文将从结构、功能和应用等方面介绍蛋白质的核酸适配体。
一、结构蛋白质的核酸适配体通常由蛋白质和核酸两部分组成。
蛋白质部分可以通过氨基酸序列的特异性识别与目标核酸结合,而核酸部分则可以与其他核酸分子相互作用。
蛋白质的核酸适配体的结构多样,可以是单链核酸、双链核酸或非天然核酸分子。
二、功能蛋白质的核酸适配体在许多生物过程中发挥着重要的作用。
首先,它们参与了DNA的复制和修复。
在DNA复制过程中,适配体可以与DNA聚合酶和其他辅助蛋白质相互作用,促进DNA的复制。
在DNA 修复过程中,适配体可以与损伤的DNA结合,招募修复酶并参与修复过程。
蛋白质的核酸适配体还参与了转录和翻译。
在转录过程中,适配体可以与RNA聚合酶和转录因子相互作用,调控基因的表达。
在翻译过程中,适配体可以与核糖体和tRNA相互作用,帮助正确选择氨基酸并将其加入到正在合成的蛋白质中。
蛋白质的核酸适配体还可以参与信号转导、基因组编辑和药物研发等过程。
在信号转导中,适配体可以作为信号分子的传递者,将外界的信号转化为细胞内的生化信号。
在基因组编辑中,适配体可以与CRISPR-Cas9等工具结合,实现对基因组的特定编辑。
在药物研发中,适配体可以作为药物的靶点,用于筛选和设计具有特定生物活性的分子。
三、应用蛋白质的核酸适配体在科学研究和医学领域有着广泛的应用。
在科学研究中,适配体可以用于研究蛋白质和核酸的相互作用机制,揭示生物分子的功能和调控网络。
在医学领域,适配体可以用于疾病的诊断和治疗。
例如,通过设计特异性的适配体,可以实现对癌症细胞的靶向治疗,提高治疗效果并减少副作用。
总结起来,蛋白质的核酸适配体在生物学中扮演着重要的角色,参与了DNA的复制、转录、翻译和修复等过程。
多种功能的poly(c)-结合蛋白
多种功能的poly(c)-结合蛋白
poly(c)-结合蛋白是一种多功能的蛋白,是一种抗原抗体受体。
与转录因子结合,它能有效地调控基因表达,可以促进特定基因表达量的上调或者程度的降低;与激酶结合,它可以起到调节细胞信号通路的作用;与核糖核酸结合,它可以起到凝集的作用,促进特定的RNA的合成和定位;还可以与DNA结合,起到调节DNA复制、修饰和加工的作用。
此外,poly(c)-结合蛋白还参与了各种细胞内外细胞特有功能的中介、表达、
信号分子运输等功能。
在炎症反应中,poly(c)-结合蛋白可以调节许多炎症信号,参与细胞凋亡、细胞分化等多种功能,因此在炎症过程中扮演着重要的角色;此外,poly(c)-结合蛋白还参与了促细胞周期发育、细胞凋亡、细胞凋亡和细胞修复的过程,控制着细胞的存活和繁殖。
poly(c)-结合蛋白的多功能在有机体的细胞的正常功能中起着重要的作用。
通
过将该蛋白的表达调节为正常或者特异性的高低水平,可以调节特定的靶基因表达水平,从而帮助保持细胞正常功能。
poly(c)-结合蛋白对机体健康至关重要,它在机体形态发生、发育和稳态维持中引发并赋予机体各种功能,从而发挥多种功能。
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HOOC COOH
LL LL LL LL
HOOC COOH
+
+
+ + +
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++
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+
NH2
NH2
+
+
NH2
NH2
亮氨酸拉链
螺旋环螺旋(HLH)
GCN4二聚体结构
小鼠Max蛋白
basic helix-loop-helix leucnie zipper蛋白,称为 Max ,能特异地同myc蛋白 结合,成为myc-Max复合体,结合于DNA的CACGTG区。
螺旋一环一螺旋
(HLH,helix-loop-helix)
• 有一条含有两个亲水的α-螺旋,链长为40~50 aa, 两个α-螺旋由很长的连接区(环)相连,螺旋 的一侧有疏水氨基酸,两条链依赖疏水氨基酸 的相互作用形成同二聚体或异二聚体,此螺旋 区长约15~16aa,含有各种保守的残基,连接 环的长度不等,一般为12-28aa。与DNA结合 的是碱性区,长为15 aa,其中有6aa为碱性。 在HLH中带有碱性区的肽链称为 碱性HLH (bHLH,proteim)。
经典的锌指结构
爪蟾TFШA锌指结构域
三、半胱氨酸锌指 1、结构特点:含锌的DNA结合结构域只用半胱氨酸配位锌 2、核受体家族的DNA结合结构 (1)DNA结合结构为一个包含两相互垂直α螺旋的球形结构 (2)以二聚体的形式结合DNA
3、锌双核簇:酵母蛋白所特有,由6个半胱氨酸配位2个锌原 子,具有保守序列C-X2-C-X6-C-X6-C-X2-C-X6-C
• 有功能的NF-Y是一个异源三聚体蛋白,它包含 三个不同的亚单位A,B,C。细胞衰老是由细胞 分裂的次数决定的。NF-Y正是通过与G1/S期 基因启动子区域的多聚CCAA,盒或E2F位点结 合而对基因进行调控,从而在细胞的衰老中发挥 作用。
• E2F转录因子最初作为腺病毒E2启动 子的活化剂被发现,目前已发现5个 不同的E2F家族成员,从E2F-1到 E2F-5。它们通过调节控制细胞DNA
表
Cys2/Cys2型的调节蛋白
蛋白
大小
指
糖皮质激素受体 94,000
2
雌激素受体
66,000
2
GAL4(酵母)
99,000
1
腺病毒E1A
~30,000
1
靶 GRE中20bp ERE中20bp UAS中17bp ?
糖皮质激素受体-DNA复合物
GAL-4的锌双合簇的结构(左:前视图;中:测视图 右:俯视图(拉链作为二聚化结构)
• 1998年Raymond等人发现从线虫中分离的mab3基因编码的蛋白与果蝇的性别决定基因dsx基 因编码的蛋白具有相似的DNA结合模体 (DNA-binding motif),并且,用dsx基因重建 了线虫mab-3(‘male abnormal 3’),缺失突变体的 性别分化,这个模体称为DM功能域(DM domain)。同时,他们鉴定出了人类9号染色
锌指样(zinc finger-like) 的DNA模体
• 序列分析发现dsx和mab-3的产物都具有 锌指样(zinc finger-like)模体(包含保 守的半胱氨酸和组氨酸残基鳌合锌,但 与通常的锌结合模体的序列不同),称 为DM域。并且两个基因产物有几个相关 的调节功能:都直接调节卵黄蛋白基因 (yolk protein gene)的转录;都是雄性 专一器官分化所必需;都介导雄性交配 行为(mating behavior);
• B类是组织特异性表达的蛋白,包括哺乳 动物的MyoD(肌浆蛋白myogen)基因的 转录因子)和果蝇的AC-S(achaete-scute 无刚无基因的产物)这种bHLH可能是一 种转录调控蛋白,大部分以异二聚体形 式存在。
类组蛋白结合模体
1、核心组蛋白H2A,H2B,H3,H4都有组 蛋白折叠(histone fold motif,HFM)这 样一个保守的结构,其包含两个介导 二聚化的螺旋-链-螺旋结构。
2、NF-YB、C亚基含有65个氨基酸的 HFM;
3、TAFs(TFIID )也含有HFM;
• 核因子Y (nuclear factor Y , NF-Y)也称作 CBF(CCAAT box binding factor),CPI,是结合 CCAAT盒的转录因子。它能识别真核基因启 动子区域的5 ’ -CTGATFGGYYRR-3’或5 ’ YYR-RCCAATCAG-3’共有序列。
➢ 锌指结构
大约有200多种调节蛋白含锌 指基序是最普遍的DNA结合 结构,锌亦可稳定其它DNA 结合蛋白。锌指蛋白为两条 反平行β-折叠和一个α-螺旋 组成, β-折叠的两个Cys残 基于α-螺旋的两个相近His残 基与Zn配位结合形成锌指结 构。一些非保守的残基决定 每一区域的特异性。多数蛋 白含多锌指结构域。
亮氨酸拉链(leucine zipper)结构域
• 是一种富含亮氨酸的α螺旋链形成的二聚体模体。一个 亲水的α-螺旋在其表面的一侧有疏水基团(包括亮氨 酸),在肽链上相隔7个氨基酸就出现一个Leu(通常 四或五个亮氨酸),这样使Leu在α-螺旋中排列成一条 直线。有时典型的亮氨酸残基会被异亮氨酸或缬氨酸 所代替。端部的两个α螺旋含有很多的Lys和Arg。由 leucine zipper将其插入DNA的两个大沟内。含leucine zipper调节蛋白在正常细胞中行使重要功能,其也在一 些非调节蛋白中存在。Leucine zipper可将含helix-turnhelix和zinc finger的调节蛋白连接在一起。很多原癌基 因,例如c-jun 和c-fos都编码亮氨酸拉链蛋白,它们本 身相互作用,形成同二聚体或异二聚体。
• 乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyces lactis) 的调节蛋白,激活乳糖的代谢。功能与 酿酒酵母的GAL-4蛋白类似,但序列差 别大。调节乳糖和半乳糖调节子的活性。
Structure of the first zinc finger of Zif268. Residues 13, 15, 16 and 19 are implicated in DNA recognition, in this case the base triplet GCG. The zinc ion is in the lower right portion of the structure and is chelated by two cysteines and two histidines.
四、碱性结合结构域(bZIP及bHLH)
• 亮氨酸拉链(Leucine ziipper)和螺旋-环 -螺旋(HLH) 1、结构特点:高度碱性的α螺旋作为 同DNA的基本识别结构,螺旋通常以二 聚体的形式存在,二聚化结构域一样为 DNA结合所必需。 2、结合机制:碱性结构域在溶液中采 用一种无序的部分螺旋结构,与DNA结 合时,这种结构发生了变化而诱导了典 型α螺旋的形成。亮氨酸拉链(Leucine ziipper)和螺旋-环-螺旋(HLH)
• HAP1 protein HAP1 蛋白
• 酿酒酵母的转录激活蛋白,对氧起应答 反应。氧信号可激活HAP1与细胞色素c1 的基因上游激活序列(UAS)相结合的 能力,调节细胞色素c1基因的表达。在 编码细胞色素c1的基因(CYC1)的引物 调节区有HAP1的结合区。
• LAC9 protein :
33.17 33.13
锌指(zinc finger)基序
二、半胱氨酸-组氨酸锌指
1、锌指结构 是第一个被发现的真核细胞中同 DNA结合有关的结构,在细菌中十分少见。
2、结构特点:有β发夹和一个相邻的α螺旋。以一对半胱氨 酸和一对组氨酸在12个氨基酸残基组成的环中和锌离子 配位。环状结构核心序列保守( C-X2-4-C-X2-4-F-X5-LX2-H-X3-4-H),突出于蛋白表面,顶端碱性残基同DNA分 子大沟作用。
3、多个锌指同DNA结合,有的锌指作为隔离物,不同DNA 直接接触。
F L
C
H
Zn
NH2ห้องสมุดไป่ตู้Y
C
H
锌指结构
COOH
带有Cis/Hi锌指结构的转录因子 和DNA结合蛋白
蛋白 TFⅢA
来源
指
哺乳动物 9
结合的 DNA
50bp
靶 5S基因
功能 5S基因转录因子
SP1
哺乳动物 3
10bp
GC box
一般的转录因子
体短臂末端同样有一个基因编码的蛋白具有相 似的结构域,他们称其为DMT1,后称DMRT1 (Drosophila Doublesex and C.elegans Mab-3 Related Transcription factor)。
• 脊椎动物同样有包含DM功能域的基因。 通过荧光原位分子杂交(FISH)技术将 人类DMRT1基因定位在9号染色体短臂末 端9p24.3。人类九号染色体短臂末端片段 (9p21-9p24)的删除将会导致高频率的 不可逆的46XY个体性翻转为女性表型, 称为9p缺失症(9p deletion syndrome)。
HOOC COOH
LL LL LL LL
HOOC COOH
+
+
+ + +
+ + +
++
+
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NH2
NH2
+
+
NH2
NH2
亮氨酸拉链
螺旋环螺旋(HLH)
• bHLH又分为两类:
• A类是可以广泛表达的蛋白,包括哺乳动 物的E12/E47(可和免疫球蛋基因增强子 中的元件结合)和果蝇da(daughterless, 性别控制的总开关基因)的产物;