真核基因表达调控(三)资料

②上游启动子元件(upstream promoter element)　包括通常位于-70bp附近的CAAT盒和GC盒、以及距转录起始点更远的上游元件。这些元件与相应的蛋白因子结合能提高或改变转录效率。不同基因具有不同的上游启动子元件，其位置也不相同，这使得不同的基因表达分别有不同的调控。图19-14以人金属硫蛋白基因为例子，说明真核基因上游启动子元件的组织情况和各元件相应结合的转录因子。

图19-14　人金属硫蛋白基因的调控区

2.增强子　是一种能够提高转录效率的顺式调控元件，最早是在SV40病毒中发现的长约200bp的一段DNA，可使旁侧的基因转录提高100倍，其后在多种真核生物，甚至在原核生物中都发现了增强子。增强子通常占100-200bp长度，也和启动子一样由若干组件构成，基本核心组件常为8-12bp，可以单拷贝或多拷贝串连形式存在。增强子的作用有以下特点：

①增强子提高同一条DNA链上基因转录效率，可以远距离作用，通常可距离1-4kb、个别情况下离开所调控的基因30kb仍能发挥作用，而且在基因的上游或下游都能起作用。

②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，可见增强子与启动子是很不相同的。

③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。但增强子对动子没有严格的专一性，同一增强子可以影响不同类型启动子的转录。例如当含有增强子的病毒基因组整合入宿主细胞基因组时，能够增强整合区附近宿主某些基因的转录;当增强子随某些染色体段落移位时，也能提高移到的新位置周围基因的转录。使某些癌基因转录表达增强，可能是肿瘤发生的因素之一。

④增强子的作用机理虽然还不明确，但与其他顺式调控元件一样，必须与特定的蛋白质因结合后才能发挥增强转录的作用。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具有的特异性蛋白质因子所决定的。

3.沉寂子　最早在酵母中发现，以后在T淋巴细胞的T抗原受体基因的转录和重排中证实这种负调控顺式元件的存在。目前对这种在基因转录降低或关闭中起作用的序列研究还不多，但从已有的例子看到：沉寂子的作用可不受序列方向的影响，也能远距离发挥作用，并可对异源基因的表达起作用。

(二)反式作用因子(transacting factors)

以反式作用影响转录的因子可统称为转录因子(transcription factors, TF)。RNA聚合酶是一种反式作用于转录的蛋白因子。在真核细胞中RNA聚合酶通常不能单独发挥转录作用，而需要与其他转录因子共同协作。与RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相应的转录因子分别称为TFⅠ、TFⅡ、TFⅢ，对TFⅡ研究最多。表19-2列出真核基因转录需要基本的TFⅡ。

表19-2　RNA聚合酶Ⅱ的基本转录因子

以前认为与TATA盒结合的蛋白因子是TFⅡ-D，后来发现TFⅡ-D实际包括两类成分：与TATA盒结合的蛋白是TBP(TATAbox binding protein)，是唯一能识别TATA盒并与其结合的转录因子，是三种RNA聚合酶转录时都需要的;其他称为TBP相关因子(TBPassociated factors TAF)，至少包括8种能与TBP紧密结合的因子。转录前先是TFⅡ-D与TATA盒结合;继而TFⅡ-B以其C端与TBP-DNA复合体结合，其N端则能与RNA聚合酶Ⅱ亲和结合，接着由两个亚基组成的TFⅡ-F加入装配，TFⅡ-F能与RNA聚合酶形成复合体，还具有依赖于ATP供给能量的DNA解旋酶活性，能解开前方的DNA双螺旋，在转录链延伸中起作用。这样，启动子序列就与TFⅡ-D、B、F及RNA聚合酶Ⅱ结合形成一个“最低限度”能有转录功能基础的转录前起始复合物(preintitiation complex, PIC)，能转录mRNA。TFⅡ-H是多亚基蛋白复合体，具有依赖于ATP供给能量的DNA解旋酶活性，在转录链延伸中发挥作用;TFⅡ-E是两个亚基组成的四聚体，不直接与DNA结合而可能是与TFⅡ-B联系，能提高ATP酶的活性;TFⅡ-E和TFⅡ-H的加入就形成完整的转录复合体(图19?5)，能转录延伸生成长链RNA，TFⅡ-A能稳定TFⅡ-D与TATA盒的结合，提高转录效率，但不是转录复合体一定需要的。