中介体复合物——真核转录调控中的中央控制器

中介体复合物(Mediator Complex)是由多个在进化上高度保守的蛋白质组成的复合物,它是RNA聚合酶Ⅱ转录装置中的一个重要辅助因子,是介于转录因子与RNA聚合酶Ⅱ之间传递信息的桥梁。在哺乳动物细胞中,不同信号转导通路通过激发其特异控制的转录因子与中介体复合物中特定的组分蛋白发生相互作用,从而调控下游基因的表达。此外,中介体复合物还可以与各种辅因子相互作用,而这些相互作用最终使得中介体复合物可以整合接收到的各种信息并输出为下游基因的激活或沉默,进而控制细胞的增殖、分化及各种生理功能。该文将结合近年来的研究成果,对中介体复合物在真核转录中的调控机制及其生物学功能作一简要综述。     

植物中介体的组成及功能和表达特性研究进展

中介体是一种大分子蛋白复合物,由至少25个亚基组成,是转录因子和转录起始复合物间信息传递的平台。中介体在植物蛋白编码基因和非蛋白编码基因的转录调控中均发挥重要的作用,是植物生长发育和胁迫抗性中不可缺少的关键调节因子。不同中介体亚基基因的功能缺失导致植物生长发育的表型变异不同,说明单个中介体亚基的功能缺失并没有影响全基因组基因的整体表达水平,而仅仅改变了特异靶基因的表达水平。可见,植物不同的发育进程和信号途径由特定的中介体亚基基因所调控,阐明不同中介体亚基的功能对于全面了解植物的发育和胁迫响应具有重要的意义。该文结合近年来国内外有关植物中介体研究的成果,对植物中介体复合物的结构和组成、植物中介体在植物发育调控中的功能以及植物中介体亚基基因的组织表达特性等方面的研究进展进行综述,并对植物中介体将来的研究进行展望。     

中介体复合物在植物非生物胁迫应答中的功能

中介体复合物作为真核生物转录机器中的重要共激活子，起着连接RNA聚合酶II和不同转录因子从而调节基因转录的作用。当植物遭遇各种非生物胁迫时，中介体复合物通过整合胁迫信号并激活或抑制靶基因的表达，进而帮助植物适应环境胁迫。本文总结了植物中介体复合物的发现，及其在干旱、盐、极端温度下的功能及调节机制，并探讨了中介体复合体的未来研究方向，有助于理解中介体复合物在非生物胁迫应答中的重要功能。     

蛋白质磷酸化与基因转录的调节

蛋白质磷酸化与基因转录的调节敖世洲（中国科学院上海生物化学研究所,２０００３１）基因的转录受顺式作用元件和反式作用因子的控制,涉及很多蛋白质与ＤＮＡ,蛋白质与蛋白质之间的复杂反应,在这些反应中,蛋白质的磷酸化与去磷酸化起着重要的调节作用。在已详细研究的转录因子中,都存在磷酸化与非磷酸化的两种形式。磷酸化对转录因子的活性调节主要在三个水平上起作用：控制转录因子从细胞质到细胞核的运转,影响转录因子与特异DNA序列的结合, 调节蛋白质因子转录激活区与其他因子的作用。     

转录因子与疾病

在真核基因表达调控中起重要作用的转录因子与许多疾病的关系近来已得到证实,本综述了某些这类疾病的临床表现,受累的转录因子基因、转录因子结合的启动子及转录因子调节的靶基因在疾病发病过程中可能的作用,预期该领域的研究进展将为这些疾病的基因诊断或治疗提供依据。     

中介体复合物——RNA聚合酶Ⅱ转录装置的信息传递者

在真核通用转录装置与基因特异性调控蛋白之间起到桥梁作用是一种保守的多蛋白中介体复合物（mediator complex).中介体复合物是由约20种蛋白组成的复合物,以单独或与RNA聚合酶Ⅱ形成复合物的形式存在,后者被定义为全酶（holoenzyme)。中介体复合物把从增强子等调控区获得的正调控与负调控信息,经过整合和转换再传递到启动子,它直接通过RNA聚合酶Ⅱ行使功能,并在依赖于启动子的转录过程中调节RNA聚合酶Ⅱ的活性,最后在哺乳动物转录系统中发现了一些与酵母中介体复合物极为相似的类似物也能够与转录激活蛋白相互作用,并在转录调节过程中起到重要的作用。     

WT1基因在转录调控中的作用

ＷＴ１基因于１９９０年发现,在某些组织中特异表达,它的蛋白质产物在转录调控中起一种双向转录因子作用。它自身表达也受很多因素的调控。西方综述了近年来国内外关于ＷＴ１基因在转录调失方面的作用的研究进展。     

DREB转录因子在植物非生物胁迫中的作用及应用研究

转录因子也称反式作用因子,是能够与真核生物基因启动子区域中顺式作用元件发生特异性相互作用的DNA结合蛋白。DREB转录因子作为植物特有的转录因子,通过与DRE调控元件特异结合,能促进许多与低温、高盐和干旱相关基因的表达。本文综述了近年DREB转录因子的研究进展,并对其结构和生物学功能、表达调控和信号传递途径以及DREB基因在改良植物抗逆胁迫中的应用进行了讨论,同时对该领域的发展前景进行了展望。     

拟南芥转录因子CBF的冷调控机制研究进展

拟南芥中CBF(C-repeat binding factor)转录因子在抗寒性方面起重要作用,低温可诱导CBF转录因子的表达。CBF转录因子能够特异结合启动子中含有CRT/DRE(C-repeat/dehydration responsive element)的顺式元件,激活COR等基因的表达,从而增强植株抗寒能力,对调控逆境诱导基因的表达具有非常重要的作用。对CBF转录因子的结构特点、功能、表达调控以及与CBF相关的其它低温调节途径进行了综述,为提高植物综合抗逆性的研究提供参考。     

北京中医药大学中药学院

转录因子是能够结合某基因上游特异核苷酸序列上的蛋白质,活化后从胞质转位至胞核,通过识别和结合基因启动子区的顺式作用元件,启动和调控基因表达。真核生物在转录水平上的基因表达调控,影响和控制着细胞和生物个体的许多生物学过程。本文综述了转录因子的结构、分类以及其在植物干旱胁迫中发挥的作用。     

以转录因子AP-1为靶的decoy核酸体内外抗肿瘤研究

合成了双链寡聚核苷酸——decoy核酸,其与靶转录因子AP-1有高亲和性,可进入细胞作为decoy顺式元件,通过抑制特异的转录因子和调控区域的结合,调控基因转录而改变基因的表达.在体内外抗肿瘤试验中, decoy核酸有显著抑制肿瘤细胞增殖的作用,可以成为潜在性的肿瘤基因治疗药物.     

真核转录因子TFⅡD研究进展

结合转录因子 TFⅡD 结构与功能,论述了 RNA 聚合酶Ⅱ是如何从一个特异基因的转录起始点起动转录的.转录因子 TFⅡD 是一种序列特异的 DNA 结合蛋白因子,它首先与含 TATA 的启动子形成前起始复合物,后者指导 RNA 聚合酶Ⅱ和其它基本转录因子最终组装成转录起始复合物.很多转录激活因子均通过与 TFⅡD 相互作用,控制转录起始复合物的组装或影响其稳定性,调节基因转录.因此,TFⅡD是一种极其重要的基本转录因子.     

植物DREB转录因子的研究进展及应用

转录因子是一种DNA结合蛋白,通过与真核基因启动子区域中的顺式作用元件发生特异性相互作用来调控基因的转录。DREB(与干旱应答元件结合的)转录因子是一类新发现的植物特有的转录因子,能够特异地识别DRE(干旱应答元件)顺式作用元件并与之发生作用,从而激活植物体内一系列逆境应答基因的表达。本文综述了近几年在DREB转录因子的结构、功能、表达调控以及应用方面的研究进展。     

Myo D1：一种重要的生肌转录调节因子

肌肉发生的每个阶段均受到特异生肌转录调节因子的控制。这些因子按一定时空方式激活生肌过程的特异基因。随着这些因子的结构、功能以及作用机理的阐明,为研究真核细胞基因表达调控提供了理想的模型。Myo D1即为这些生肌转录调节因子中的重要成员之一。     

真核转录抑制因子调控机制的研究进展

转录调控是分子生物学领域的研究热点,其中转录抑制因子通过与特异蛋白因子或染色体部位结合来阻碍基因的活化,对转录进行负调控。按照作用距离或抑制作用的直接与间接性来划分其调控机制,是过去比较主流的分类标准。但人们逐渐发现,许多转录抑制因子很难用这种标准进行确切的分类,于是又提出了一种新的、更加科学的分类方法：按照抑制作用是通过与基本转录复合物直接结合来发挥作用,通过转录激活因子间的相互作用来实现,还是通过改变染色体结构来完成,将转录抑制因子分为三类。     

中介体：结构与功能

中介体,最早在酵母中发现的由多个蛋白质亚基组成的生物大分子复合物,是 RNA 聚合酶Ⅱ通用转录装置的基本组分,在真核 mRNA 合成的活化和阻抑中起着关键作用 . 调控信号可以通过中介体构象的改变而传递,影响转录的起始过程 . 近年来的研究已经确定了哺乳动物中介体的亚基组成及其相关活性,揭示了从酵母到人类中介体结构和功能在进化上惊人的保守性 .     

植物MADS盒基因研究进展

植物中的MADS盒基因是一个序列特异的调节基因家族。它编码的蛋白转录因子在植物的生长发育中起着重要的调节作用。综述了植物MADS盒基因的进化、调节机理、与花器官发育的关系以及MADS盒相关基因克隆等方面的研究进展,并论述了MADS盒基因研究的发展趋势。     

真核普通转录因子

三类真核ＲＮＡ聚合酶分别选择性地转录细胞核基因,其转录特异并不决定于ＲＮＡ聚合酶本身,而是取决于被转录基的启动子元件及能识别并结合这些元件的普通转录因子,它们与ＲＮＡ聚合酶相互作用,在启动子区组装成转录起始复合物,从而起动转灵,已知的三类普遍转寻因子中,大多数为相应ＲＮＡ聚合酶所专用,只有少数因子中的个别亚基是三类酶所通用。本简述这三类普通转录因子的结构,性质及其在转录中的功能。     

真核细胞基因转录抑制的分子机理

基因转录水平的调控是个复杂的过程,该方面的研究多集中于转录激活的机制上,但转录抑制也在基因表达中起重要作用．研究发现,核小体可抑制RNA聚合酶、转录因子与基因的结合,阻断转录起始．另外,基因转录抑制因子也可特异性地作用于转录过程．依作用机理,这些因子又可分为被动抑制因子和主动抑制因子两种．前者主要通过与激活因子竞争性结合基因的DNA结合位点或消弱激活因子与DNA结合的能力而减慢转录速率;后者通过与基因阻遏元件结合,直接抑制转录的起始．     

转录因子在植物进化和抗逆中的作用

植物基因的表达调控是一个复杂且精准的网络系统,一般包括转录水平和翻译水平二个层次.转录水平的调控发生在基因表达的初期,是许多基因表达调控的主要方式.在此调控过程中,被称为转录因子的蛋白质特异结合到靶基因的顺式作用元件上,控制着一系列相关基因的表达,在植物生长发育、物种起源和逆境胁迫应答过程中起着非常重要的作用,是生物遗传多样性的重要遗传基础.由于转录因子的重要作用,人们对其作用机理的理解也日渐深入.根据近期的研究进展,本文就转录因子在植物驯化、生物和非生物逆境胁迫方面的工作进行概括梳理,希望读者对此领域有一个比较深入和系统的认识,同时也能为挖掘具有关键功能的转录因子,提高重要农作物的遗传改良效率提供借鉴.