锌指类基因调控蛋白──生物无机化学和分子生物学发展的新领域

生命必需元素锌,除了以锌酶的形式,参与生物体的各类代谢过程外,近年来发现,锌还以各种锌蛋白的结构方式,包括锌指、锌纽、锌带和锌簇等,参与生物体的基因转录、复制及蛋白质的合成等各种基因调节和控制过程．联想到金属硫蛋白在锌的体内平衡中所扮演的角色,很有可能锌是通过金属硫蛋白和锌指类蛋白的逐级调控,成为生物体生长发育的调控中心．癌基因和人免疫缺陷病毒（HIV）的许多调节蛋白也具有锌指类结构,这给癌症和爱滋病的治疗提供了新思路．     

锌指蛋白与心脏发育

锌指是最大的DNA结合蛋白家族,是最普遍的核酸识别元件.近年来发现锌指参与生物体的基因转录,复制及蛋白质的合成等各种基因调节和控制过程,心脏发育过程中涉及大量锌指基因.综述了心脏发育过程中起重要调控作用的锌指蛋白以及它们的作用机制.     

真菌中锌簇蛋白的结构和功能

锌簇家族蛋白即Zn₂Cys₆类锌指蛋白,是真菌中特有的一类蛋白,它们属于转录因子类,广泛参与真菌中初级和次级代谢、胁迫应答和细胞分裂等生命活动的调控。锌簇蛋白主要包括N端的DNA结合结构域、中间的调节结构域和C端的酸性区域,其中DNA结合结构域包含锌指基序并负责结合靶基因的启动子。目前已经解析了多个锌簇家族转录因子DNA结合结构域的三维结构,并发现该家族中一些蛋白能够参与调控多个基因的表达,但缺乏对其结构、动力学和功能关系的全面分析。本文综合分析了不同锌簇蛋白与DNA结合的结构特征,总结其结构域与功能的关系,指出锌簇蛋白研究的重要方向,旨在为锌簇家族蛋白的深入研究提供思路。     

锌的生物学功能及高浓度锌对铁硫蛋白的影响

锌是生物体中最重要的微量金属元素之一,是众多蛋白酶、转录因子和其他调控蛋白的辅助因子,对维持蛋白质结构和功能起着关键作用。锌指结构是最为常见的核酸结合模体(motif)之一,含有锌指结构的蛋白质大多具有和基因调控有关的功能。此外,锌在促进机体的生长发育、免疫成熟和创伤愈合以及维持血糖稳定等方面发挥着无可替代的作用。然而,体内锌的调节异常、供应过量或不足均会导致疾病发生(如儿童脑肿瘤和免疫缺陷)。细胞内锌的累积将会严重影响一系列铁硫蛋白酶的活性。该文旨在对近十几年来锌的生物学功能的研究进展进行综述,并重点阐述高浓度锌对铁硫蛋白的影响及其作用机制。     

CCCH型锌指蛋白研究进展

锌指蛋白是一类生物体中广泛存在的具有典型锌指结构特征的超蛋白家族,几乎参与了生物体生长发育的各个阶段。根据锌指蛋白的结构及功能特点,锌指蛋白主要分为9大类,其中CCCH型锌指蛋白相比其它几类来说较少,约占所有锌指蛋白的0.8%,在植物、动物、微生物中都有发现。CCCH型锌指蛋白包含一个或多个由3个半胱氨酸和一个组氨酸组成的能与锌离子结合的基序。综述了CCCH型锌指蛋白的定义、结构、表达、作用方式和功能。     

C_2H_2型锌指蛋白研究进展

遗传信息的实现过程离不开基因表达的调控 ,至今为止发现的转录调控因子中有很多含有锌指模体 (ｚｉｎｃ ｆｉｎｇｅｒｍｏｔｉｆ)结构。锌指蛋白是指含有通过结合Ｚｎ2 稳定的短的可以自我折叠形成“手指”结构的一类蛋白质。由于其自身的结构特点 ,可以选择性的结合特异的靶结构 ,使锌指蛋白在基因的表达调控、细胞分化、胚胎发育等生命过程中发挥重要作用。自从 1 983年在爪蟾卵母细胞中发现第一个具有基因转录调控作用的锌指蛋白ＴＦⅢＡ以来 ,在多种生物中发现的锌指基因已有约 50 0多个 ,其中人基因组中的锌指蛋白基因达 2 0 0多个。…     

CCCH型锌指蛋白的研究进展

对Cys3His(CCCH)型锌指蛋白的结构和功能的研究进展进行了综述。研究表明,CCCH型锌指蛋白是最新发现的一类参与RNA代谢,并能激活基因转录的锌指蛋白,对其结构与功能的深入研究,有望揭示真核生物中基因调控的机理。     

水稻含有B-box锌指结构域的OsBBX25蛋白参与植物对非生物胁迫的响应

锌指蛋白在调控植物生长发育和应对逆境过程中发挥着重要作用.为进一步研究锌指类蛋白参与植物非生物胁迫响应的分子机制,对水稻(Oryza sativa)中一个编码含有B-box锌指结构域蛋白的OsBBX25基因进行了功能分析.OsBBX25受盐、干旱和ABA诱导表达.异源表达OsBBX25的转基因拟南芥(Arabidopsis thaliana)与野生型相比对盐和干旱的耐受性增强,且盐胁迫条件下转基因植物中KIN1、RD29A和COR15的表达上调,干旱胁迫下KIN1、RD29A和RD22的表达上调.外源施加ABA时,转基因植物的萌发率与野生型之间没有明显差异.OsBBX25可能作为转录调控的辅助因子调节胁迫应答相关基因的表达,进而参与植物对非生物胁迫的响应.     

金属硫蛋白及其生物学功能

金属硫蛋白(metallothionein, MT) 是一类富含半胱氨酸的低分子质量蛋白质,已鉴定4种亚型：MT-1、MT-2、MT-3和MT-4,基于各亚型功能的相对异质性而使MT呈现其生物学作用的多样性。金属硫蛋白通过与金属离子结合而参与基因表达调控和机体的重金属解毒过程;金属硫蛋白通过抑制多种氧化应激途径而保护细胞免受损伤;金属硫蛋白通过参与细胞的增殖、分化和凋亡的调节而影响肿瘤及其他重大疾病的发生发展。本文在金属硫蛋白的结构和分类的基础上综述其生物学作用及其相关机制。     

锌的分子遗传学功能

锌的分子遗传学功能王英杰（杭州大学生物科学与技术系杭州３１００１２）董萍（浙江省化工研究院杭州３１００２３）锌是生物体必需的一种微量元素,它以二价阳离子形式（Ｚｎ’“）广泛地参与生物体内各种代谢活动和生理过程。自从８０年代中期“锌指”结构发现以来,Ｚ...