臨床執(zhí)業(yè)助理醫(yī)師考試生物化學輔導：DNA結(jié)合蛋白

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　　結(jié)構(gòu)蛋白可與DNA結(jié)合，是非專一性DNA-蛋白質(zhì)交互作用的常見例子。染色體中的結(jié)構(gòu)蛋白與DNA組合成復合物，使DNA組織成緊密結(jié)實的染色質(zhì)構(gòu)造。對真核生物來說，染色質(zhì)是由DNA與一種稱為組織蛋白的小型堿性蛋白質(zhì)所組合而成;而原核生物體內(nèi)的此種結(jié)構(gòu)，則摻雜了多種類型的蛋白質(zhì)。雙股 DNA可在組織蛋白的表面上附著并纏繞整整兩圈，以形成一種稱為核小體的盤狀復合物。組織蛋白里的堿性殘基，與DNA上的酸性糖磷酸骨架之間可形成離子鍵，使兩者發(fā)生非專一性交互作用，也使復合物中的堿基序列相互分離。在堿性氨基酸殘基上所發(fā)生的化學修飾有甲基化、磷酸化與乙?；龋@些化學作用可使 DNA與組織蛋白之間的作用強度發(fā)生變化，進而使DNA與轉(zhuǎn)錄因子接觸的難易度改變，影響轉(zhuǎn)錄作用的速率。其他位于染色體內(nèi)的非專一性DNA結(jié)合蛋白，還包括一種能優(yōu)先與DNA結(jié)合，并使其扭曲的高移動性群蛋白。這類蛋白質(zhì)可以改變核小體的排列方式，產(chǎn)生更復雜的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)。

　　DNA結(jié)合蛋白中有一種專門與單股DNA結(jié)合的類型，稱為單股DNA結(jié)合蛋白。人類的復制蛋白A是此類蛋白中獲得較多研究的成員，作用于多數(shù)與解開雙螺旋有關(guān)的過程，包括DNA復制、重組以及DNA修復。這類結(jié)合蛋白可固定單股DNA，使其變得較為穩(wěn)定，以避免形成莖環(huán)(stem-loop)，或是因為核酸酶的作用而水解。

　　λ抑制子是一類具螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)錄因子，可與DNA目標結(jié)合。相對而言，其他的蛋白質(zhì)則只能與特定的DNA序列進行專一性結(jié)合。大多數(shù)關(guān)于此類蛋白質(zhì)的研究集中于各種可調(diào)控轉(zhuǎn)錄作用的轉(zhuǎn)錄因子。這類蛋白質(zhì)中的每一種，都能與特定的DNA序列結(jié)合，進而活化或抑制位于啟動子附近序列的基因轉(zhuǎn)錄作用。轉(zhuǎn)錄因子有兩種作用方式，第一種可以直接或經(jīng)由其他中介蛋白質(zhì)的作用，而與負責轉(zhuǎn)錄的RNA聚合酶結(jié)合，再使聚合酶與啟動子結(jié)合，并開啟轉(zhuǎn)錄作用。第二種則與專門修飾組織蛋白的酵素結(jié)合于啟動子上，使DNA模板與聚合酶發(fā)生接觸的難度改變。

　　由于目標DNA 可能散布在生物體中的整個基因組中，因此改變一種轉(zhuǎn)錄因子的活性可能會影響許多基因的運作[101].這些轉(zhuǎn)錄因子也因此經(jīng)常成為信號傳遞過程中的作用目標，也就是作為細胞反映環(huán)境改變，或是進行分化和發(fā)育時的媒介。具專一性的轉(zhuǎn)錄因子會與DNA發(fā)生交互作用，使DNA堿基的周圍產(chǎn)生許多接觸點，讓其他蛋白質(zhì)得以“讀取”這些DNA序列。多數(shù)的堿基交互作用發(fā)生在大凹槽，也就是最容易從外界接觸堿基的部位。

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