在真核细胞核中，有许多蛋白质能够帮助RNA 聚合酶转录 RNA 。这类蛋白质统称转录因子 （transcription factors，TF）或转录调节蛋白 （transcription regulatory protein）。

以反式作用方式调节基因转录的转录因子称为 反式作用因子（trans-acting factor），以顺式 作用方式调节基因转录的转录因子称为顺式作 用蛋白（cis-acting protein） 。
增强子 增强子 活化蛋白 活化蛋白
DNA
中介子
通用转录因子
转录方向
TF IIA TF IID TATA盒 RNA聚合酶II
（1）基本转录因子 (general transcription factor)
能够直接或间接与启动子核心序列 TATA盒特异结合、 并启动转录的一类调节蛋白。
holoenzyme
分子生物学研究的重要领域

遗传中心法则
基因表达调控
细胞信号转导


单个基因
单个细胞
Genome (cell’s repertoire of DNA)
Transcriptome (cell’s repertoire of RNA transcripts)
Proteome (cell’s repertoire of proteins)
中心法则
组学
•真核基因表达调控
Eukaryotic Gene Expression and Regulation
Regulation of Gene Expression
Chromatin
epigenetic control
Protein degradation RNA silencing
一般而言的基因表达调控范畴
基因转录调节基本要素
（一）RNA聚合酶 (RNA Polymerase) （二）特异DNA序列 (cis-acting elements) （三）调节蛋白 (trans-acting factors)
Gene expression regulation at the level of DNA (transcriptional regulation)
生物大分子相互作用 与分子识别
2015-10

生物大分子之间特异性地、可逆解 离地形成复合物的能力是生命活动 的基础，这种特异性的、可逆的相 互作用被称为生物分子的识别。
生物分子之间的分子识别



一 生物大分子相互作用的过程 1 扩散 两分子在结合之前依靠热运动而彼此靠近。热运动引起 分子从原有位点移动，到达邻近的新位置，这称为扩散。 2 运动 广义上讲，分子运动可以分为3类：①分子从一个位置移 到另一位置的移位运动；②振动；③旋转。所有这些运动 形式对相互作用的大分子表面的接近都是极为重要的，移 位运动所产生的扩散碰撞速率与扩散分子的浓度成正比。 3 分子间的相互作用与识别 蛋白质、核酸、多糖之间的相互作用和识别都是通过大 分子各自特定部位高级结构的匹配、契合来实现的。
TAF: TBP associated factors
二、分子识别的特性


1.作用的专一性 生物大分子在机体内行使各种各样的 功能，参与了形形色色的反应，它们行 使的功能和参与的反应都具有高度专一 性。这种专一性也是药物分子与生物大 分子相互作用并产生某专一性生物效应 的理论基础。不同生物大分子之间相互 作用专一性的基本原理是相同的。


蛋白质与特异DNA序列的选择性结合主要依赖两种类 型的相互作用提供结合能。第一类相互作用是多肽链 与碱基对之间的直接接触，第二类相互作用是多肽链 中的碱性氨基酸残基与戊糖骨架之间的电荷联系。 多肽链对特异DNA序列的识别与结合可以通过限定结 构进行，结构生物学家利用多种先进分析技术，通过 DNA-蛋白质相互作用分析，已经鉴定出多种结合特异 DNA序列的蛋白质结构元件，其中最常见的是存在于 原核、真核调节蛋白中的HTH（螺旋-转角-螺旋模体）， DNA、RNA结合蛋白中的锌指结构。目前已知的蛋白 质识别基元大多数是与DNA大沟接触。
promote or repress gene expression
顺式作用元件：
是决定真核基因转录活性的关键因素之一
上游 转录起始点ron1
intron n
exon n
沉默子
启动子
TATA盒
增强子
GC盒
CAAT盒
反式作用因子和顺式作用蛋白： 是真核基因的转录调节蛋白
--highly sequence-dependent --varied regulation for different genes
cis-acting elements: promoters/regulatory sequences of genes
trans-acting factors: proteins and RNAs that bind cis-elements and
真核基因的调节蛋白
反式作用因子 (trans-acting factor)
能直接或间接与顺式作用元件相互作用，进而调
控基因转录的一类调节蛋白，统称为反式作用因子。 按其功能不同，常有以下三类：
基本转录因子 :识别promoter元件
转录调节因子:识别enhancer或silencer
共调节因子：不能进行DNA-蛋白质相互作用


3.分子识别过程的连续性与协调性 生物体内的成千上万种生物大分子，在生命 活动过程中是相互配合，又彼此协调统一的。 生物体内存在着许多条“流水作业线”，每条 “作业线”都由多个生物大分子组成，它们各 司其职，又相互配合，共同完成某一反应。如 生物体内物质的代谢过程，在这类体系中，不 仅生产过程连续不断，而且生产速度越来越快， 整个过程中有逐级放大作用。
Lac阻遏蛋白-DNA的相互作用


2.分子识别过程中高级结构的变化 生物大分子的高层次结构是靠分子内非共价 键来维系的，这些非共价键使分子中很多基团 不能自由转动；而一些在表面的基团因不参与 非共价键的形成，自由度较大，可处于不停的 热运动中。有些非共价键可因外来分子或周围 环境的影响而改变，从而使生物高分子局部空 间构象有所改变。