DNA与蛋白质相互作用的结构特征

DNA 与蛋白质相互作用的结构特征Section 7 Structural Characteristics of Interaction between DNA and Protein反式作用因子必须与顺式作用元件相结合，才能发挥其调节基因表达的作用。反式作用因子至少含有三个功能域，即 DNA 结合功能域，转录活性功能域和其它转录因子结合功能域。反式作用因子的 DNA 结合功能域具有一些带共性的结构特征，如同源结构域、碱性亮氨酸拉链模体、锌指模体等。1. 螺旋-转角-螺旋模体（Helix-Turn-Helix（HTH）Motif）1.1 原核生物 HTH 模体（Prokaryotic HTH Motif）色氨酸阻遏因子和分解产物基因激活蛋白（CAP）均为同二聚体，分子结构中含 HTH 模体，该模体由两段 α-螺旋和一段 β-转角构成（但需要另外伸出的第三个 α-螺旋才能稳定），第二个 α-螺旋负责识别 DNA 大沟序列，故称为识别螺旋（图 103）。图 103 HTH 模体的分子结构Fig 103 Molecular Structure of HTH Motif1.2 真核生物 HTH 模体（Eukaryotic HTH Motif）1.2.1 同源异型结构域（Homeodomain）同源异型结构域的氨基酸残基序列与原核细胞类似，由三段 α-螺旋，环绕一个疏水核心折叠而成。所不同的是识别螺旋较长，在 DNA 大沟中的定向有所不同，其典型的结合位点是 TATA 盒（图 104）。图 104 同源异型结构域的分子结构Fig 104 Molecular Structure of Homeodomain1.2.2 MYB HTH 模体（MYB HTH Motif）为 HTH 模体的变体，其结构类似于同源结构域，但其 β-转角由 5 个残基构成，识别螺旋与 DNA 有较长的接触面（图 105）。图 105 MYB HTH 模体的分子结构Fig 105 Molecular Structure of MYB HTH Motif1.2.3 侧翼 HTH 模体（Winged HTH Motif）侧翼 HTH 模体是 α/β HTH 变体，由 110 个保守的氨基酸残基构成 α/β 识别螺旋，另外两个翼状环结构与相邻的 DNA 骨架和小沟相互作用。典型的例子是肝细胞核因子-3γ（HNF-3γ）（图 106）。图 106 侧翼 HTH 模体的分子结构Fig 106 Molecular Structure of Winged HTH Motif1.2.4 分解产物基因激活蛋白样结构域（CAP-like Domain）真核生物多种转录激活因子均具有此 DNA 结合结构域，但与 CAP 不同，该结构域是以单体形式与 DNA 大沟结合，其结合靠水介导。典型的例子如转录因子 PU.1 的 ETS 结构域（图 107）。图 107 转录因子 PU.1 的 ETS 结构域Fig 107 E...