HOOC COOH
LL LL LL LL
HOOC COOH
+
+
+ + +
+ + +
++
+
+
NH2
NH2
+
+
NH2
NH2
亮氨酸拉链
螺旋环螺旋(HLH)
GCN4二聚体结构
小鼠Max蛋白
basic helix-loop-helix leucnie zipper蛋白，称为 Max ，能特异地同myc蛋白 结合，成为myc－Max复合体，结合于DNA的CACGTG区。
螺旋一环一螺旋
（HLH，helix-loop-helix）
• 有一条含有两个亲水的α-螺旋,链长为40～50 aa， 两个α-螺旋由很长的连接区（环）相连，螺旋 的一侧有疏水氨基酸，两条链依赖疏水氨基酸 的相互作用形成同二聚体或异二聚体，此螺旋 区长约15～16aa，含有各种保守的残基，连接 环的长度不等，一般为12-28aa。与DNA结合 的是碱性区，长为15 aa，其中有6aa为碱性。 在HLH中带有碱性区的肽链称为 碱性HLH （bHLH，proteim）。
经典的锌指结构
爪蟾TFШA锌指结构域
三、半胱氨酸锌指 1、结构特点：含锌的DNA结合结构域只用半胱氨酸配位锌 2、核受体家族的DNA结合结构 （1）DNA结合结构为一个包含两相互垂直α螺旋的球形结构 （2）以二聚体的形式结合DNA
3、锌双核簇：酵母蛋白所特有，由6个半胱氨酸配位2个锌原 子，具有保守序列C-X2-C-X6-C-X6-C-X2-C-X6-C
• 有功能的NF-Y是一个异源三聚体蛋白,它包含 三个不同的亚单位A,B,C。细胞衰老是由细胞 分裂的次数决定的。NF-Y正是通过与G1/S期 基因启动子区域的多聚CCAA,盒或E2F位点结 合而对基因进行调控,从而在细胞的衰老中发挥 作用。
• E2F转录因子最初作为腺病毒E2启动 子的活化剂被发现，目前已发现5个 不同的E2F家族成员，从E2F-1到 E2F-5。它们通过调节控制细胞DNA
表
Cys2/Cys2型的调节蛋白
蛋白
大小
指
糖皮质激素受体 94,000
2
雌激素受体
66,000
2
GAL4(酵母)
99,000
1
腺病毒E1A
～30,000
1
靶 GRE中20bp ERE中20bp UAS中17bp ?
糖皮质激素受体-DNA复合物
GAL-4的锌双合簇的结构（左：前视图；中：测视图 右：俯视图（拉链作为二聚化结构）
• 1998年Raymond等人发现从线虫中分离的mab3基因编码的蛋白与果蝇的性别决定基因dsx基 因编码的蛋白具有相似的DNA结合模体 （DNA-binding motif），并且，用dsx基因重建 了线虫mab-3(‘male abnormal 3’),缺失突变体的 性别分化，这个模体称为DM功能域（DM domain）。同时，他们鉴定出了人类9号染色
锌指样（zinc finger-like） 的DNA模体
• 序列分析发现dsx和mab-3的产物都具有 锌指样（zinc finger-like）模体（包含保 守的半胱氨酸和组氨酸残基鳌合锌，但 与通常的锌结合模体的序列不同），称 为DM域。并且两个基因产物有几个相关 的调节功能：都直接调节卵黄蛋白基因 （yolk protein gene）的转录；都是雄性 专一器官分化所必需；都介导雄性交配 行为（mating behavior）；
• B类是组织特异性表达的蛋白，包括哺乳 动物的MyoD(肌浆蛋白myogen）基因的 转录因子)和果蝇的AC-S（achaete-scute 无刚无基因的产物）这种bHLH可能是一 种转录调控蛋白，大部分以异二聚体形 式存在。
类组蛋白结合模体
1、核心组蛋白H2A,H2B,H3,H4都有组 蛋白折叠（histone fold motif,HFM）这 样一个保守的结构，其包含两个介导 二聚化的螺旋-链-螺旋结构。
2、NF-YB、C亚基含有65个氨基酸的 HFM；
3、TAFs（TFIID ）也含有HFM；
• 核因子Y (nuclear factor Y , NF-Y)也称作 CBF(CCAAT box binding factor),CPI,是结合 CCAAT盒的转录因子。它能识别真核基因启 动子区域的5 ’ -CTGATFGGYYRR-3’或5 ’ YYR-RCCAATCAG-3’共有序列。
➢ 锌指结构
大约有200多种调节蛋白含锌 指基序是最普遍的DNA结合 结构，锌亦可稳定其它DNA 结合蛋白。锌指蛋白为两条 反平行β-折叠和一个α-螺旋 组成， β-折叠的两个Cys残 基于α-螺旋的两个相近His残 基与Zn配位结合形成锌指结 构。一些非保守的残基决定 每一区域的特异性。多数蛋 白含多锌指结构域。
亮氨酸拉链（leucine zipper）结构域
• 是一种富含亮氨酸的α螺旋链形成的二聚体模体。一个 亲水的α-螺旋在其表面的一侧有疏水基团（包括亮氨 酸），在肽链上相隔7个氨基酸就出现一个Leu（通常 四或五个亮氨酸），这样使Leu在α-螺旋中排列成一条 直线。有时典型的亮氨酸残基会被异亮氨酸或缬氨酸 所代替。端部的两个α螺旋含有很多的Lys和Arg。由 leucine zipper将其插入DNA的两个大沟内。含leucine zipper调节蛋白在正常细胞中行使重要功能，其也在一 些非调节蛋白中存在。Leucine zipper可将含helix-turnhelix和zinc finger的调节蛋白连接在一起。很多原癌基 因，例如c-jun 和c-fos都编码亮氨酸拉链蛋白，它们本 身相互作用，形成同二聚体或异二聚体。
• 乳酸克鲁维酵母（Kluyveromyces lactis） 的调节蛋白，激活乳糖的代谢。功能与 酿酒酵母的GAL-4蛋白类似，但序列差 别大。调节乳糖和半乳糖调节子的活性。
Structure of the first zinc finger of Zif268. Residues 13, 15, 16 and 19 are implicated in DNA recognition, in this case the base triplet GCG. The zinc ion is in the lower right portion of the structure and is chelated by two cysteines and two histidines.
四、碱性结合结构域（bZIP及bHLH)
• 亮氨酸拉链（Leucine ziipper）和螺旋-环 -螺旋（HLH） 1、结构特点：高度碱性的α螺旋作为 同DNA的基本识别结构，螺旋通常以二 聚体的形式存在，二聚化结构域一样为 DNA结合所必需。 2、结合机制：碱性结构域在溶液中采 用一种无序的部分螺旋结构，与DNA结 合时，这种结构发生了变化而诱导了典 型α螺旋的形成。亮氨酸拉链（Leucine ziipper）和螺旋-环-螺旋（HLH）
• HAP1 protein HAP1 蛋白
• 酿酒酵母的转录激活蛋白，对氧起应答 反应。氧信号可激活HAP1与细胞色素c1 的基因上游激活序列（UAS）相结合的 能力，调节细胞色素c1基因的表达。在 编码细胞色素c1的基因（CYC1）的引物 调节区有HAP1的结合区。
• LAC9 protein ：
33.17 33.13
锌指（zinc finger）基序
二、半胱氨酸-组氨酸锌指
1、锌指结构 是第一个被发现的真核细胞中同 DNA结合有关的结构，在细菌中十分少见。
2、结构特点：有β发夹和一个相邻的α螺旋。以一对半胱氨 酸和一对组氨酸在12个氨基酸残基组成的环中和锌离子 配位。环状结构核心序列保守（ C-X2-4-C-X2-4-F-X5-LX2-H-X3-4-H),突出于蛋白表面，顶端碱性残基同DNA分 子大沟作用。
3、多个锌指同DNA结合，有的锌指作为隔离物，不同DNA 直接接触。
F L
C
H
Zn
NH2ห้องสมุดไป่ตู้Y
C
H
锌指结构
COOH
带有Cis/Hi锌指结构的转录因子 和DNA结合蛋白
蛋白 TFⅢA
来源
指
哺乳动物 9
结合的 DNA
50bp
靶 5S基因
功能 5S基因转录因子
SP1
哺乳动物 3
10bp
GC box
一般的转录因子
体短臂末端同样有一个基因编码的蛋白具有相 似的结构域，他们称其为DMT1，后称DMRT1 （Drosophila Doublesex and C.elegans Mab-3 Related Transcription factor）。
• 脊椎动物同样有包含DM功能域的基因。 通过荧光原位分子杂交（FISH）技术将 人类DMRT1基因定位在9号染色体短臂末 端9p24.3。人类九号染色体短臂末端片段 （9p21-9p24）的删除将会导致高频率的 不可逆的46XY个体性翻转为女性表型， 称为9p缺失症（9p deletion syndrome）。
HOOC COOH
LL LL LL LL
HOOC COOH
+
+
+ + +
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NH2
NH2
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NH2
NH2
亮氨酸拉链
螺旋环螺旋(HLH)
• bHLH又分为两类：
• A类是可以广泛表达的蛋白，包括哺乳动 物的E12/E47（可和免疫球蛋基因增强子 中的元件结合）和果蝇da（daughterless, 性别控制的总开关基因）的产物；