1、CHAPTER 1 Cel Nucleus and Chromsome OUTLINE1.NUCLEAR ENVELOPE2.TRANSPOT HRUGH NUCLEAR E OMPXE3.LECULAR CHAPERONE4.CHROMTIN5. SOME6.NUCLELU细细细细胞胞胞胞核核核核如何理解细胞核 如何理解细胞核 如何理解细胞核 如何理解细胞核遗传学 遗传学 遗传学 遗传学生物化学 生物化学 生物化学 生物化学细胞生物学 细胞生物学 细胞生物学 细胞生物学结构 结构 结构 结构 功能 功能 功能 功能 通 过 遗 传 物 质 的 复 制 和 细 胞 分 裂通 过 遗 传 物 质
2、 的 复 制 和 细 胞 分 裂通 过 遗 传 物 质 的 复 制 和 细 胞 分 裂通 过 遗 传 物 质 的 复 制 和 细 胞 分 裂 ,保 持 细 保 持 细 保 持 细 保 持 细胞世代间的连续性 胞世代间的连续性 胞世代间的连续性 胞世代间的连续性 (遗传 遗传 遗传 遗传 ); 通 过 基 因 的 选 择 性 表 达通 过 基 因 的 选 择 性 表 达通 过 基 因 的 选 择 性 表 达通 过 基 因 的 选 择 性 表 达 ,控 制 细 胞 的 代 谢 控 制 细 胞 的 代 谢 控 制 细 胞 的 代 谢 控 制 细 胞 的 代 谢活动 活动 活动 活动 ,以适应外界环境
3、。 以适应外界环境。 以适应外界环境。 以适应外界环境。1. Nuclear Envelop 11 Structre of the Nuclear Envelope一般结构 一般结构 一般结构 一般结构 Outer nuclear mebrane Iner clear erae Periuclear space两层核膜之间的空隙 两层核膜之间的空隙 两层核膜之间的空隙 两层核膜之间的空隙 , 宽 宽 宽 宽 15-30nm,其中充满无定形物质 其中充满无定形物质 其中充满无定形物质 其中充满无定形物质 核纤层 核纤层 核纤层 核纤层 (lamina)核孔 核孔 核孔 核孔 由内外两层膜的局部融
4、合而成 由内外两层膜的局部融合而成 由内外两层膜的局部融合而成 由内外两层膜的局部融合而成 核孔的直径为 核孔的直径为 核孔的直径为 核孔的直径为 80-120nm。 。 。 。 一 个 典 型 的 哺 乳 动 物 的 核 膜 上 有一 个 典 型 的 哺 乳 动 物 的 核 膜 上 有一 个 典 型 的 哺 乳 动 物 的 核 膜 上 有一 个 典 型 的 哺 乳 动 物 的 核 膜 上 有 3000-4000个 核 孔 个 核 孔 个 核 孔 个 核 孔 ,相 当 于 每 平 方 微 米 的 核 膜 上 相 当 于 每 平 方 微 米 的 核 膜 上 相 当 于 每 平 方 微 米 的 核
5、 膜 上 相 当 于 每 平 方 微 米 的 核 膜 上有 有 有 有 10-60个。 个。 个。 个。 合成功能旺盛的细胞 合成功能旺盛的细胞 合成功能旺盛的细胞 合成功能旺盛的细胞 ,核孔的数量较多。 核孔的数量较多。 核孔的数量较多。 核孔的数量较多。电 电 电 电 镜 镜 镜 镜 观 观 观 观 察 察 察 察 的 的 的 的 核 核 核 核 孔 孔 孔 孔12 Functions of the Nuclear Envelop基因表达的时空隔离 基因表达的时空隔离 基因表达的时空隔离 基因表达的时空隔离核膜成为保护性屏障 核膜成为保护性屏障 核膜成为保护性屏障 核膜成为保护性屏障 ,
6、使核处于 使核处于 使核处于 使核处于 一微环境 一微环境 一微环境 一微环境染色体的定位和酶分子的支架 染色体的定位和酶分子的支架 染色体的定位和酶分子的支架 染色体的定位和酶分子的支架物质运输 物质运输 物质运输 物质运输 核孔复合体的结构 核孔复合体的结构 核孔复合体的结构 核孔复合体的结构 :鱼笼模型 鱼笼模型 鱼笼模型 鱼笼模型 胞质环 胞质环 胞质环 胞质环 (cytoplasmic ring) 细胞质颗粒 细胞质颗粒 细胞质颗粒 细胞质颗粒 (cytoplasic ranular) 核质环 核质环 核质环 核质环 (nuclelasmic ring) 中央运输蛋白 中央运输蛋白
7、中央运输蛋白 中央运输蛋白 辐条 辐条 辐条 辐条 (spoke) 核 被核 被核 被核 被 膜 膜 膜 膜 网 格网 格网 格网 格 (Nuclear Envelope latice) 笼状体 笼状体 笼状体 笼状体 (basket)1.2 核孔复合体的结构与功能 核孔复合体的结构与功能 核孔复合体的结构与功能 核孔复合体的结构与功能Nuclear Pore Complexes Model of the nuclear pore complex Model of the nuclear pore cmplx 核孔运输特点 核孔运输特点 核孔运输特点 核孔运输特点 被动运输 被动运输 被动运输
8、 被动运输 主动运输 主动运输 主动运输 主动运输 信号引导 信号引导 信号引导 信号引导 双向性 双向性 双向性 双向性核孔的运输作用 核孔的运输作用 核孔的运输作用 核孔的运输作用 核孔的被动运输 核孔的被动运输 核孔的被动运输 核孔的被动运输核孔的双向运输 核孔的双向运输 核孔的双向运输 核孔的双向运输 核孔运输的信号引导 核孔运输的信号引导 核孔运输的信号引导 核孔运输的信号引导?mRNA的输出 的输出 的输出 的输出 11.2.1核蛋白运输机制 核蛋白运输机制 核蛋白运输机制 核蛋白运输机制 基本概念 基本概念 基本概念 基本概念 核蛋白 核蛋白 核蛋白 核蛋白 (nuclear p
9、rotein) 核定位信号 核定位信号 核定位信号 核定位信号 (nuclear localizatio signls ,NLS) 核 核 核 核 输出信号 输出信号 输出信号 输出信号 (nuclear export signals, NES) 输入蛋白 输入蛋白 输入蛋白 输入蛋白 (importin) 输出蛋白 输出蛋白 输出蛋白 输出蛋白 (exrti)核定位信号 核定位信号 核定位信号 核定位信号 Nuclear localization signals 核蛋白的输入 核蛋白的输入 核蛋白的输入 核蛋白的输入 核质蛋白 核质蛋白 核质蛋白 核质蛋白 (nucleoplasmin)实验
10、 实验 实验 实验 核蛋白输入机理 核蛋白输入机理 核蛋白输入机理 核蛋白输入机理 输入蛋白 输入蛋白 输入蛋白 输入蛋白 Ran蛋白 蛋白 蛋白 蛋白 RCC1核核核核质质质质蛋蛋蛋蛋白白白白的的的的标标标标记记记记与与与与注注注注射射射射实实实实验验验验核质 核质 核质 核质 素的 素的 素的 素的 核定 核定 核定 核定 位信 位信 位信 位信 号及 号及 号及 号及 其作 其作 其作 其作 用 用 用 用 核蛋白输入机理 核蛋白输入机理 核蛋白输入机理 核蛋白输入机理核内 核内 核内 核内 RNA与蛋白质输出 与蛋白质输出 与蛋白质输出 与蛋白质输出 m的输出 的输出 的输出 的输出
11、异质核糖核蛋白 异质核糖核蛋白 异质核糖核蛋白 异质核糖核蛋白 (hetrogenous ribonucleoprotein, hnRNP) 信使 信使 信使 信使 RNP(mesnger P, e mRNP) mA的输出 的输出 的输出 的输出 核内蛋白质输出 核内蛋白质输出 核内蛋白质输出 核内蛋白质输出 snRNA的输出 的输出 的输出 的输出mRNA的输出 的输出 的输出 的输出核内 核内 核内 核内 蛋白质的输出 蛋白质的输出 蛋白质的输出 蛋白质的输出 snRNA的输出 的输出 的输出 的输出11.3 分 子 伴 侣分 子 伴 侣分 子 伴 侣分 子 伴 侣(chaperones)
12、11.3.1 分子伴侣的发现及种类 分子伴侣的发现及种类 分子伴侣的发现及种类 分子伴侣的发现及种类The trm “r“ wa first used by Ron Lasky and his coleagues to decri a prtei (nucleoplsmin) tht is rquir for the smbly of loes from hitones and DNA. Nucleoplasmin binds t istes a mediates thir asebly ito ucleom, but nucleoplasmin itself is nt incorprate
13、d into the fial nucleo tructre.Chapernes thus act as catlyst that fciltae smbly witot being prt of te sembld coplex. 分子伴侣的概念及其特点 分子伴侣的概念及其特点 分子伴侣的概念及其特点 分子伴侣的概念及其特点 191年 年 年 年 Elis等人提出 等人提出 等人提出 等人提出 : 由不相关类的蛋白质组成的一个家系 由不相关类的蛋白质组成的一个家系 由不相关类的蛋白质组成的一个家系 由不相关类的蛋白质组成的一个家系 它们介导其它蛋白质的正确装配 它们介导其它蛋白质的正确装配
14、它们介导其它蛋白质的正确装配 它们介导其它蛋白质的正确装配 但自己不成为最后功能结构中的组分 但自己不成为最后功能结构中的组分 但自己不成为最后功能结构中的组分 但自己不成为最后功能结构中的组分 。 。 。 。 该概念有以下特点 该概念有以下特点 该概念有以下特点 该概念有以下特点 : 凡具有 凡具有 凡具有 凡具有 “介导 介导 介导 介导 ”功能的蛋白 功能的蛋白 功能的蛋白 功能的蛋白 ,都称为分子伴 都称为分子伴 都称为分子伴 都称为分子伴侣 侣 侣 侣 ,可以是完全不同的蛋白质 可以是完全不同的蛋白质 可以是完全不同的蛋白质 可以是完全不同的蛋白质 ; 作 用 机 理 尚 不 清 楚
15、作 用 机 理 尚 不 清 楚 作 用 机 理 尚 不 清 楚作 用 机 理 尚 不 清 楚 ,故 用 故 用 故 用 故 用 “介 导 介 导 介 导 介 导 ”二 字 二 字 二 字 二 字 ,伸 伸 伸 伸缩性较大； 缩性较大； 缩性较大； 缩性较大； 分子伴侣一定不是最终结构的组成部分 分子伴侣一定不是最终结构的组成部分 分子伴侣一定不是最终结构的组成部分 分子伴侣一定不是最终结构的组成部分 ,但不一定是一个分离的实体 但不一定是一个分离的实体 但不一定是一个分离的实体 但不一定是一个分离的实体 ; 装 配 的 涵 意 比 较 广装 配 的 涵 意 比 较 广 装 配 的 涵 意 比
16、较 广装 配 的 涵 意 比 较 广 ,包 括 包 括 包 括 包 括 :帮 助 新 生 肽 的 帮 助 新 生 肽 的 帮 助 新 生 肽 的 帮 助 新 生 肽 的折叠 折叠 折叠 折叠 ,越膜定位 越膜定位 越膜定位 越膜定位 , 亚基组装等。 亚基组装等。 亚基组装等。 亚基组装等。It is important o nte that : Chapernes do t cvey aditonal information requird for the flding of polypetides it their corect hre-dimsial cnfrmation. The fo
17、lde confration f a protei is detrmined solly b its amio cid sequenc. Rather, chapernes catlyze protein folding by siting t slf-aembl rcs. They apear to function y indig to and stbilzing unflde r partialy flde polypetides that r intermediats along the athway laing to th fial corectly fld stae. 分 分 分
18、分 子 子 子 子 伴 伴 伴 伴 侣 侣 侣 侣 的 的 的 的 基 基 基 基 本 本 本 本功 功 功 功 能 能 能 能分 子 内 伴 侣分 子 内 伴 侣分 子 内 伴 侣分 子 内 伴 侣 (intromlecular chaperones)分子伴侣的分布 分子伴侣的分布 分子伴侣的分布 分子伴侣的分布 从细菌到人 从细菌到人 从细菌到人 从细菌到人 ,从动物到植物 从动物到植物 从动物到植物 从动物到植物 细胞质、线粒体、叶绿体和微体 细胞质、线粒体、叶绿体和微体 细胞质、线粒体、叶绿体和微体 细胞质、线粒体、叶绿体和微体分子伴侣结构上的共 分子伴侣结构上的共 分子伴侣结构上的共
19、 分子伴侣结构上的共 同特点 同特点 同特点 同特点 家族成员具有高度保守性 家族成员具有高度保守性 家族成员具有高度保守性 家族成员具有高度保守性 家族成员结构上具有相似性 家族成员结构上具有相似性 家族成员结构上具有相似性 家族成员结构上具有相似性 大 部 分 在 体 内 为 组 成 型 表 达大 部 分 在 体 内 为 组 成 型 表 达大 部 分 在 体 内 为 组 成 型 表 达大 部 分 在 体 内 为 组 成 型 表 达 ,在 刺 激 条 件 下 会在 刺 激 条 件 下 会在 刺 激 条 件 下 会在 刺 激 条 件 下 会被进一步诱导。 被进一步诱导。 被进一步诱导。 被进一
20、步诱导。Hsp60的电镜三维镜象照片 的电镜三维镜象照片 的电镜三维镜象照片 的电镜三维镜象照片 1.3.2 functions of chaperones帮助蛋白质折叠和装配 帮助蛋白质折叠和装配 帮助蛋白质折叠和装配 帮助蛋白质折叠和装配蛋白质的转运和定位 蛋白质的转运和定位 蛋白质的转运和定位 蛋白质的转运和定位参与细胞器和细胞核结构的发生 参与细胞器和细胞核结构的发生 参与细胞器和细胞核结构的发生 参与细胞器和细胞核结构的发生应激反应 应激反应 应激反应 应激反应参与信号转导 参与信号转导 参与信号转导 参与信号转导Action f chaperones during traslati
21、on Actions of chaperones GrEL,roS of E.coli n protein fldingSequential ctions of Hsp70 and Hsp60 chaperones Action f chaperones in sigaligAction f chaperones during protein transport Molecular Chaperones应激反应 应激反应 应激反应 应激反应Molecular chaperones wer initaly identifed as heat-shk proteins, a grup of pro
22、teins xprs in cls tat av b ubjectd t lvated temeratures or other forms of environmental strs. T at-hck prteis (breviated Hsp), whic are higly conservd in both prokryotic and eukaryotic ecels, are thought stailze and filt th reflding of protins tat ave ben prtily enatured as result df exure to eltd t
23、meratur. Howver, many mbers of th eat-shock protein family ar expresed and ave sntial elular functions undr norl growth coditons. Thes prteis erv as mleular chaperes, whic ear ned for polyptid folding nd tranport under normal conditns a wel as i cels ubjectd t evironetal tre.1.4 Chromatin 染色质 染色质 染色
24、质 染色质 (Chr ) 染色体 染色体 染色体 染色体 (chromosome) 染色体与染色质比较 染色体与染色质比较 染色体与染色质比较 染色体与染色质比较 在化学本质上没有差异 在化学本质上没有差异 在化学本质上没有差异 在化学本质上没有差异 在构型上不同 在构型上不同 在构型上不同 在构型上不同 是遗传物质在细胞周期不同阶段的 是遗传物质在细胞周期不同阶段的 是遗传物质在细胞周期不同阶段的 是遗传物质在细胞周期不同阶段的 不同表现形式。 不同表现形式。 不同表现形式。 不同表现形式。11.4.1 DNADNA的三种构型 的三种构型 的三种构型 的三种构型 三 三 三 三 种 种 种
25、种 DNA构 型 中 构 型 中 构 型 中 构 型 中 ,沟 的 特 征 在 遗 传 信 息 表 达 过沟 的 特 征 在 遗 传 信 息 表 达 过沟 的 特 征 在 遗 传 信 息 表 达 过沟 的 特 征 在 遗 传 信 息 表 达 过程中起关键作用 程中起关键作用 程中起关键作用 程中起关键作用 ,调控蛋白都是通过 其 分 子 上 调控蛋白都是通过 其 分 子 上 调控蛋白都是通过 其 分 子 上 调控蛋白都是通过 其 分 子 上氨 基 酸 侧 链 与 沟 中 碱 基 对 两 侧 潜 在 的 氢 原 子氨 基 酸 侧 链 与 沟 中 碱 基 对 两 侧 潜 在 的 氢 原 子氨 基
26、酸 侧 链 与 沟 中 碱 基 对 两 侧 潜 在 的 氢 原 子氨 基 酸 侧 链 与 沟 中 碱 基 对 两 侧 潜 在 的 氢 原 子供 体 供 体 供 体 供 体 (=NH)或 受 体 或 受 体 或 受 体 或 受 体 (O和 和 和 和 N)形 成 氢 键 而 识 别 形 成 氢 键 而 识 别 形 成 氢 键 而 识 别 形 成 氢 键 而 识 别 DNA遗 传 信 息 的 。 遗 传 信 息 的 。 遗 传 信 息 的 。 遗 传 信 息 的 。 另 外 另 外 另 外 另 外 , Z型 型 型 型 DNA同 细 胞 癌 变 有 一 同 细 胞 癌 变 有 一 同 细 胞 癌
27、变 有 一 同 细 胞 癌 变 有 一定的关系。 定的关系。 定的关系。 定的关系。三种不同构型的 三种不同构型的 三种不同构型的 三种不同构型的 DNADNA结构稳定遗传的功能序列 结构稳定遗传的功能序列 结构稳定遗传的功能序列 结构稳定遗传的功能序列 ARS (autonmous replicating sequence) CEN (cetreric quee) The ntromr is a spcialized region of t chr ome tht lys a critcal arle in esuring th corect ditribution of duplicate
28、d crosms to aghter cels ring mitsi TEL(teloeric equence) he squns at h ds of eukaryotic cromsome, cled telmrs, pl ritcal rls in hromsoe rlication and inteace. 不同生物端粒序列特征 不同生物端粒序列特征 不同生物端粒序列特征 不同生物端粒序列特征DNA稳定遗传的三种功能位 稳定遗传的三种功能位 稳定遗传的三种功能位 稳定遗传的三种功能位 点 点 点 点 端粒的形成 端粒的形成 端粒的形成 端粒的形成人工染色体 人工染色体 人工染色体 人工
29、染色体 (artifcial chromsome) 人工构建的含有稳定染色体的天然结构 人工构建的含有稳定染色体的天然结构 人工构建的含有稳定染色体的天然结构 人工构建的含有稳定染色体的天然结构 序列，即 序列，即 序列，即 序列，即 ARS、 、 、 、 CEN、 、 、 、 TEL序列的微小染色 序列的微小染色 序列的微小染色 序列的微小染色体，可以象天然染色体一样在寄主细胞 体，可以象天然染色体一样在寄主细胞 体，可以象天然染色体一样在寄主细胞 体，可以象天然染色体一样在寄主细胞 中稳定复制和遗传，称为人工染色体。 中稳定复制和遗传，称为人工染色体。 中稳定复制和遗传，称为人工染色体。
30、中稳定复制和遗传，称为人工染色体。 Yeast artifcial chromsome 1.4.2 Histone组蛋白的性质和类型 组蛋白的性质和类型 组蛋白的性质和类型 组蛋白的性质和类型The histones are smal proteins containig a hig prorti f bic in acid (argiie d lysine) that faciltae indig to the negtively charge DNA moleule. Ther are five major types of histones-caled H1, 2A, H2B, H3,
31、and H4 . whic are vry imilr among difernt specis of eukaryots 精 细 胞 中 是 由 精 蛋 白 代 替 组 蛋 白 ， 成 熟 的 鱼 类 和 鸟 类 的 红精 细 胞 中 是 由 精 蛋 白 代 替 组 蛋 白 ， 成 熟 的 鱼 类 和 鸟 类 的 红精 细 胞 中 是 由 精 蛋 白 代 替 组 蛋 白 ， 成 熟 的 鱼 类 和 鸟 类 的 红精 细 胞 中 是 由 精 蛋 白 代 替 组 蛋 白 ， 成 熟 的 鱼 类 和 鸟 类 的 红细胞中 细胞中 细胞中 细胞中 H1则被 则被 则被 则被 H5所取代 所取代 所取
32、代 所取代染色质中的组蛋白与 染色质中的组蛋白与 染色质中的组蛋白与 染色质中的组蛋白与 DNA的含量之比为： 的含量之比为： 的含量之比为： 的含量之比为： 1 1。 。 。 。组蛋白的功能 组蛋白的功能 组蛋白的功能 组蛋白的功能 核 小 体 组 蛋 白核 小 体 组 蛋 白核 小 体 组 蛋 白核 小 体 组 蛋 白 (nucleosmal histone), 包 括 包 括 包 括 包 括 H2A、 、 、 、 H2B、 、 、 、 H3和 和 和 和 H4, 作 用 是 与 作 用 是 与 作 用 是 与 作 用 是 与DNA组装成核小体 组装成核小体 组装成核小体 组装成核小体 H
33、1不 参 加 核 小 体 的 组 建不 参 加 核 小 体 的 组 建不 参 加 核 小 体 的 组 建不 参 加 核 小 体 的 组 建 , 在 构 成 核 在 构 成 核 在 构 成 核 在 构 成 核小 体 时 起 连 接 作 用 小 体 时 起 连 接 作 用 小 体 时 起 连 接 作 用 小 体 时 起 连 接 作 用 ,并 赋 予 染 色 质 以 并 赋 予 染 色 质 以 并 赋 予 染 色 质 以 并 赋 予 染 色 质 以极性。 极性。 极性。 极性。组蛋白的化学修饰 组蛋白的化学修饰 组蛋白的化学修饰 组蛋白的化学修饰 虽然组蛋白分子的氨基酸序列是高 虽然组蛋白分子的氨基
34、酸序列是高 虽然组蛋白分子的氨基酸序列是高 虽然组蛋白分子的氨基酸序列是高度 保 守 的 ， 也 会 进 行 一 些 化 学 修度 保 守 的 ， 也 会 进 行 一 些 化 学 修度 保 守 的 ， 也 会 进 行 一 些 化 学 修度 保 守 的 ， 也 会 进 行 一 些 化 学 修饰 ， 如 酰 基 化 、 甲 基 化 、 磷 酸 化 ，饰 ， 如 酰 基 化 、 甲 基 化 、 磷 酸 化 ，饰 ， 如 酰 基 化 、 甲 基 化 、 磷 酸 化 ，饰 ， 如 酰 基 化 、 甲 基 化 、 磷 酸 化 ，以及 以及 以及 以及 ADP核糖化等。 核糖化等。 核糖化等。 核糖化等。
35、组蛋白的化学修饰 组蛋白的化学修饰 组蛋白的化学修饰 组蛋白的化学修饰组蛋白的化学修饰 组蛋白的化学修饰 组蛋白的化学修饰 组蛋白的化学修饰 1.4.3 Nonhistone proteis Nonhistone chromsomal prteis iclude a lrge number of wiely divers strctural, enzymatic, and reglatory proteins.1.4.3 Nonhistone proteis非组蛋白的种类与性质 非组蛋白的种类与性质 非组蛋白的种类与性质 非组蛋白的种类与性质 序列特异性 序列特异性 序列特异性 序列特异性 D
36、NA结合蛋白 结合蛋白 结合蛋白 结合蛋白 (sequence-specif -bindig proti)。 。 。 。 其他蛋白 其他蛋白 其他蛋白 其他蛋白 以 以 以 以 DNA作为底物的酶 作为底物的酶 作为底物的酶 作为底物的酶 作用于组蛋白的一些酶 作用于组蛋白的一些酶 作用于组蛋白的一些酶 作用于组蛋白的一些酶 调节基因表达的蛋白因子等 调节基因表达的蛋白因子等 调节基因表达的蛋白因子等 调节基因表达的蛋白因子等非组蛋白的特性 非组蛋白的特性 非组蛋白的特性 非组蛋白的特性 : 呈酸性、带负电荷。 呈酸性、带负电荷。 呈酸性、带负电荷。 呈酸性、带负电荷。 非组蛋白的功能 非组蛋
37、白的功能 非组蛋白的功能 非组蛋白的功能除了一些酶以外，非组蛋白还具 除了一些酶以外，非组蛋白还具 除了一些酶以外，非组蛋白还具 除了一些酶以外，非组蛋白还具 有以下功能 有以下功能 有以下功能 有以下功能 参与染色体的构建 参与染色体的构建 参与染色体的构建 参与染色体的构建 ; 参与 参与 参与 参与 DNA复制 复制 复制 复制 ; 调控基因的表达 调控基因的表达 调控基因的表达 调控基因的表达 。 。 。 。非组蛋白参与染色体构建 非组蛋白参与染色体构建 非组蛋白参与染色体构建 非组蛋白参与染色体构建 Transcription Factor Motif Transcription F
38、actor Motifs 锌指结构基序 锌指结构基序 锌指结构基序 锌指结构基序 (模体） 模体） 模体） 模体） (zinc finger motif) The zinc ion f each finger is cordiated to two cysteins and two histidines. 有 两 种 主 要 的 锌 指 结 构有 两 种 主 要 的 锌 指 结 构 有 两 种 主 要 的 锌 指 结 构有 两 种 主 要 的 锌 指 结 构 Cys2/His2指 指 指 指和 和 和 和 Cys2/Cys2的锌指结构。 的锌指结构。 的锌指结构。 的锌指结构。锌指结构基序 锌
39、指结构基序 锌指结构基序 锌指结构基序The lix-turn-helix motif 由两个 由两个 由两个 由两个 螺旋组成的同型二聚体 螺旋组成的同型二聚体 螺旋组成的同型二聚体 螺旋组成的同型二聚体 两个 两个 两个 两个 螺旋之间被一段转动的肽隔开 螺旋之间被一段转动的肽隔开 螺旋之间被一段转动的肽隔开 螺旋之间被一段转动的肽隔开 一 个 螺 旋 为 识 别 螺 旋 一 个 螺 旋 为 识 别 螺 旋 一 个 螺 旋 为 识 别 螺 旋 一 个 螺 旋 为 识 别 螺 旋 (recogniton helix),负责 负责 负责 负责 识别 识别 识别 识别 DNA大沟的特异碱基序列。
40、 大沟的特异碱基序列。 大沟的特异碱基序列。 大沟的特异碱基序列。 另 一 个 螺 旋 没 有 碱 基 特 异 性 另 一 个 螺 旋 没 有 碱 基 特 异 性 另 一 个 螺 旋 没 有 碱 基 特 异 性 另 一 个 螺 旋 没 有 碱 基 特 异 性 ,与 与 与 与 DNA磷 酸 戊 磷 酸 戊 磷 酸 戊 磷 酸 戊糖链骨架接触 糖链骨架接触 糖链骨架接触 糖链骨架接触 。 。 。 。The lix-turn-helix motif The lucine ziper motif li zir contains four or five lucine rsidues pced at
41、intrvals of vn amino ais, resulting in their hydrphbic ide chais beig xpose at one si of elical rion. This rgion servs a the dimerizati domin for t two protin subnits, whic are hld tgethr y hdropobi intractions betwen the lucine side hi. The lucine ziper motifHelix-lop-helix (HL) motif This mtif is
42、carcterized by two -elical segments part an intrvni lop. 它 与 螺 旋 它 与 螺 旋 它 与 螺 旋 它 与 螺 旋 -转 角 转 角 转 角 转 角 -螺 旋 结 构 的 差 别 在 于螺 旋 结 构 的 差 别 在 于螺 旋 结 构 的 差 别 在 于螺 旋 结 构 的 差 别 在 于 两 个 螺 旋 的 一 侧 还 有 一 段 疏 水 链 ， 这 样两 个 螺 旋 的 一 侧 还 有 一 段 疏 水 链 ， 这 样两 个 螺 旋 的 一 侧 还 有 一 段 疏 水 链 ， 这 样两 个 螺 旋 的 一 侧 还 有 一 段 疏 水
43、 链 ， 这 样当 螺 旋 当 螺 旋 当 螺 旋 当 螺 旋 -环 环 环 环 -螺 旋 结 构 位 于 两 个 多 肽 之 间螺 旋 结 构 位 于 两 个 多 肽 之 间螺 旋 结 构 位 于 两 个 多 肽 之 间螺 旋 结 构 位 于 两 个 多 肽 之 间时 ， 这 两 个 疏 水 的 侧 链 就 会 将 两 个 多 肽时 ， 这 两 个 疏 水 的 侧 链 就 会 将 两 个 多 肽时 ， 这 两 个 疏 水 的 侧 链 就 会 将 两 个 多 肽时 ， 这 两 个 疏 水 的 侧 链 就 会 将 两 个 多 肽链连在一起形成类似亮氨酸拉链的结构 链连在一起形成类似亮氨酸拉链的结
44、构 链连在一起形成类似亮氨酸拉链的结构 链连在一起形成类似亮氨酸拉链的结构 。 。 。 。The lix-lop-helix (HL) motifTrans-acting factor nd is-acting elment 反式作用因子 反式作用因子 反式作用因子 反式作用因子 (tr factor) They can fc he xpresion f gns loted on tr chrmsomes withi th cl. 顺式作用元件 顺式作用元件 顺式作用元件 顺式作用元件 (cis-acting elment) They afect he xpresion f only link
45、d gns on th ame DNA molecule. Trans-acting factor ad ci-ti elment金属硫蛋白基因的调控区 金属硫蛋白基因的调控区 金属硫蛋白基因的调控区 金属硫蛋白基因的调控区 11.4.4 染色质的类型 染色质的类型 染色质的类型 染色质的类型异固缩（ 异固缩（ 异固缩（ 异固缩（ hetropythosi)常染色质 常染色质 常染色质 常染色质 (euchromatin)异染色质 异染色质 异染色质 异染色质 (hetrochroatin) 结 构 性 异 染 色 质结 构 性 异 染 色 质结 构 性 异 染 色 质结 构 性 异 染 色
46、质 (active chromatin) 兼 性 异 染 色 质兼 性 异 染 色 质兼 性 异 染 色 质兼 性 异 染 色 质 (inactive chromatin) X失活（ 失活（ 失活（ 失活（ X-inactivation)1.4.5 Nucleosme 核小体的结构特点 核小体的结构特点 核小体的结构特点 核小体的结构特点Nucleosme is basic structral unit of hratin 。 。 。 。 由 由 由 由 20个左右碱基对的 个左右碱基对的 个左右碱基对的 个左右碱基对的 DNA和四种组蛋白结合而 和四种组蛋白结合而 和四种组蛋白结合而 和四种
47、组蛋白结合而成； 成； 成； 成； 其中四种组蛋白 其中四种组蛋白 其中四种组蛋白 其中四种组蛋白 (H2A、 、 、 、 H2B、 、 、 、 H3、 、 、 、 H4 )各 各 各 各 2分子 分子 分子 分子组成八聚体的小圆盘，是核小体的核心结构； 组成八聚体的小圆盘，是核小体的核心结构； 组成八聚体的小圆盘，是核小体的核心结构； 组成八聚体的小圆盘，是核小体的核心结构； 146个碱基对的 个碱基对的 个碱基对的 个碱基对的 DNA绕在小圆盘外外面 绕在小圆盘外外面 绕在小圆盘外外面 绕在小圆盘外外面 1 3/4圈。 圈。 圈。 圈。每一分子的 每一分子的 每一分子的 每一分子的 H1与 与 与 与 结合 结合 结合 结合 , 起稳定核小体结构的 起稳定核小体结构的 起稳定核小体结构的 起稳定核小体结构的作用； 作用； 作用； 作用； 两相邻核小体之间以连接 两相邻核小体之间以连接 两相邻核小体之间以连接 两相邻核小体之间以连接 DNA(linker DNA)相连 相连 相连 相连 , 长度为 长度为 长度为 长
