不同基因由不同的上游啟動(dòng)子元件組成,能與不同的轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合,這些轉(zhuǎn)錄因子通過(guò)與基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)錄復(fù)合體作用而影響轉(zhuǎn)錄的效率。現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有許多不同的轉(zhuǎn)錄因子,看到的現(xiàn)象是:同一DNA序列可被不同的蛋白因子所識(shí)別;能直接結(jié)合DNA序列的蛋白因子是少數(shù),但不同的蛋白因子間可以相互作用,因而多數(shù)轉(zhuǎn)錄因子是通過(guò)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)間作用與DNA序列聯(lián)系并影響轉(zhuǎn)錄效率的(見(jiàn)圖19-16)。轉(zhuǎn)錄因子之間或轉(zhuǎn)錄因子與DNA的結(jié)合都會(huì)引起構(gòu)象的變化,從而影響轉(zhuǎn)錄的效率。
圖19-16 轉(zhuǎn)錄因子與轉(zhuǎn)錄復(fù)合體相互作用模式圖
圖19-16所示,作為蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)錄因子從功能上分析其結(jié)構(gòu)可包含有不同區(qū)域,①DNA結(jié)合域(DNa binding domain),多由60-100個(gè)氨基酸殘基組織的幾個(gè)亞區(qū)組成;②轉(zhuǎn)錄激活域(activating domain),常由30-100氨基酸殘基組成,這結(jié)構(gòu)域有富含酸性氨基酸、富含谷氨酰胺、富含脯氨酸等不同種類,以酸性結(jié)構(gòu)域最多見(jiàn);③連接區(qū),即連接上兩個(gè)結(jié)構(gòu)域的部分。不與DNA直接結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子沒(méi)有DNA結(jié)合域,但能通過(guò)轉(zhuǎn)錄激活域直接或間接作用于轉(zhuǎn)錄復(fù)合體而影響轉(zhuǎn)錄效率。
與DNA結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子大多以二聚體形式起作用,與DNA結(jié)合的功能域常見(jiàn)有以下幾種:
圖19-17 HTH結(jié)構(gòu)及其與DNA的結(jié)合
、俾菪厕D(zhuǎn)角螺旋(helixturnhelix, HTH)及螺旋-環(huán)-螺旋(helixloophelix,HLH) 這類結(jié)構(gòu)至少有兩個(gè)α螺旋,其間由短肽段形成的轉(zhuǎn)角或環(huán)連接,兩個(gè)這樣的motif結(jié)構(gòu)以二聚體形式相連,距離正好相當(dāng)于DNA一個(gè)螺距(3.4nm),兩個(gè)α螺旋剛好分別嵌入DNA的深溝(圖19-17)。
圖19-18 蛋白質(zhì)的鋅指結(jié)構(gòu)
②鋅指(zinc finger) 其結(jié)構(gòu)如圖19-18所示,每個(gè)重復(fù)的“指”狀結(jié)構(gòu)約含23個(gè)氨基酸殘基,鋅以4個(gè)配價(jià)鍵與4個(gè)半胱氨酸、或2個(gè)半胱氨酸和2個(gè)組氨酸相結(jié)合。整個(gè)蛋白質(zhì)分子可有2?個(gè)這樣的鋅指重復(fù)單位。每一個(gè)單位可以其指部伸入DNA雙螺旋的深溝,接觸5個(gè)核苷酸。例如與GC盒結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子SP1中就有連續(xù)的3個(gè)鋅指重復(fù)結(jié)構(gòu)。