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CAAT结合蛋白CBF在转录中的作用 |
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岳春梅 明镇寰
中图分类号: Q756 文献标识码: A 文章编号: 0253-9772(2000)02-0122-03
Role of the CCAAT-binding Protein CBF in Transcription
YUE Chun-mei MING Zhen-huan (College of Life Science,Zhejiang University, Hangzou 310012,China)
CAAT结构是一种在真核生物启动子中普遍存在的顺式作用元件。CBF,又称为NF-Y、CP1,是一个CAAT特异性转录因子。在转录过程中,CBF与CAAT特异性结合,共同调控启动子的转录,本文综述了CBF的结构及其在转录中的作用。
1 CAAT结构
CAAT结构存在于由RNA聚合酶Ⅱ所转录的大多数真核生物基因的近端启动子中〔1〕,它与其他的启动子元件相互协调,一起控制启动子的转录活性。在高等的真核细胞启动子中,CAAT一般位于-80区〔2〕。对不同物种的某些基因进行比较,发现CAAT结构在启动子上的位置以及CAAT的周边序列在进化中都是高度保守的〔3〕。无论在体内还是在体外,CAAT结构的突变都能使启动子的转录活性降低,根据CAAT突变对启动子活性的影响,可将哺乳动物的启动子分成三类(表1)。CAAT发生突变,可以使Ⅰ类启动子的基础转录活性降低,使Ⅱ类启动子被诱导的转录活性降低,可改变Ⅲ类启动子在细胞生长过程中被调控的转录活性。此外,突变试验还证明,完整的CAAT结构对于将基因转录维持在最高水平起重要作用,这表明CAAT结构是一个功能性的启动子元件,在转录中起顺式作用元件的作用〔4〕。
表1 三类含有CAAT结构的哺乳动物启动子
Ⅰ类启动子 Ⅱ类启动子 Ⅲ类启动子 小鼠MHCⅡ类Eα 小鼠MHCⅡ类Eα 人类拓扑异构酶2α 小鼠α2(1)胶原蛋白 大鼠法呢基二磷酸合成酶 人类胸腺嘧啶激酶 小鼠α1(1)胶原蛋白 人类葡萄糖调节蛋白GRP78/BiP 小鼠核苷酸还原酶 小鼠白蛋白 小鼠骨桥蛋白 小鼠E2F1转录因子 人类广谱抗病蛋白 人类血小板反应蛋白 人类蛋白磷酸酶cdc25C 人类血液凝固因子X 人类白细胞介素-4(IL-4)
2 CBF的结构特征
CBF由CBF-A、CBF-B和CBF-C三个不同的亚基构成,这三个亚基都是形成CBF-DNA复合物所必需的,而且从酵母到人类,每一个亚基中参与CBF-DNA复合物形成的氨基酸序列都是高度保守的,如人、小鼠、大鼠的CBF亚基表现出95%的氨基酸序列的同一性〔5〕。有趣的是,CBF-A、CBF-B、CBF-C的保守片段分别与酵母的HAP3、HAP2和HAP5的某些片段表现出序列同一性。这些HAP基因的产物是酵母的CAAT多聚体结合蛋白的组成部分,对编码电子传递链的基因的表达是必需的〔6〕。此外,CBF-A和CBF-C的保守部分不仅彼此表现出氨基酸序列的同源性,而且分别与组蛋白H2B和H2A的组蛋白折叠结构表现出氨基酸序列的相似性,与古细菌的类似组蛋白的HMf-2蛋白也表现出序列相似性。相比较之下,CBF-B的保守部分尽管对CBF-DNA复合物的形成是必需的,但该保守片段与组蛋白折叠结构以及迄今已知的任何一个异源二聚体DNA结合蛋白中发现的二聚化结构均无同源性〔7〕。 如图1所示,组蛋白折叠的组成是:首先是一段短的α-螺旋(αⅠ),接着是一个颈环和一个β-链(L1),再接着是另外一段长螺旋(αⅡ)、一个短颈环和β-链(L2),最后是一个短的螺旋(αⅢ)〔8〕。基于突变试验的分析可知,CBF-A的大部分组蛋白折叠结构在与CBF-C形成异源二聚体时都是必需的;相似的,CBF-C组蛋白折叠结构的αⅡ、L2和部分αⅢ对于形成稳定的异源二聚体也是必需的,CBF的这两个亚基在CBF-A/CBF-C异源二聚体中存在广泛的相互作用。此外,在CBF-A/CBF-C异源二聚体中有三个独立的结构域对于该二聚体和CBF-B亚基的结合起着非常关键的作用,其中一个结构域位于CBF-A的αⅡ内,另外两个位于CBF-C的[1] [2] 下一页 上一个医学论文: 苏云金芽胞杆菌的遗传多样性II 杀虫晶体蛋白及其基因型 下一个医学论文: 肌肉生长抑制素基因的研究进展
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