转录因子

转录因子激活DNA转录

分子生物学中,转录因子(英語:Transcription factor)是指能够结合在某基因上游特异核苷酸序列上的蛋白质,这些蛋白质能调控其基因的转录[1][2]。转录因子可以调控核糖核酸聚合酶(RNA聚合酶,或叫RNA合成酶)与DNA模板的结合。转录因子一般有不同的功能区域,如DNA结合结构域与效应结构域。转录因子不单与基因上游的启动子区域结合,也可以和其它转录因子形成转录因子复合体来影响基因的转录。 转录因子是与DNA特异性结合的一系列蛋白质。结合在DNA上的启动子以及增强子之类控制转录的区域上,促进或者抑制DNA上的遗传信息向RNA转录的过程。转录因子的这一机能可以单独,或者通过与其它蛋白质形成复合体来完成。人类的基因组上已经推定出大约1800个基因控制转录因子的编码。

生物学的作用

转录因子具有DNA序列的识别、结合以及控制基因表达的基本机能。在基因转录活性化以及相反地去活性化,以及细胞内很多反应中扮演重要的角色。除此之外以下列出一些重要的机能以供参考。 基本性的转录调节 在真核生物中,转录开始时基本转录因子(GTF)是必要的存在。实际上,大多数基本转录因子与与DNA是不结合的,而是由存在的部分大型转录开始前复合体与RNA聚合酶发生直接性相互作用。通用的一般性基本转录因子有TFIIA、TFIIB、TFIID、TFIIE、TFIIF、TFIIH等等。 发育 大多数的转录因子参与多细胞生物的发育。这些转录因子响应刺激,控制目标基因的转录开始与停止。就这样,适当改变了细胞的形态和活性,可以构建推进细胞分化和功能决定的必要状态。比如说,属于Hox族的转录因子在从果蝇到人类的适当身体构造的构建中。另一个例子是Y染色体上存在的Sex-determining Region Y(SRY)编码的遗传因子,在哺乳动物的性别决定中表现出主要的作用。 响应胞间信号传递 胞间信号传递是指一些细胞中的分子被释放,其他细胞中发生通过信号传递执行的连锁反应(级联)。基因的活化/去活化所必要的信号途径常是存在于级联下游转录因子。雌激素受体转录因子参与的雌激素信号(传递)是一个具有相当短的级联反应的例子:卵巢和胎盘分泌的雌激素通过细胞膜与胞质内存在的雌激素受体相结合;受体向细胞核内移动并与特定的DNA序列结合,调节相关的基因转录。 对环境的响应 转录因子活动的情况不仅仅是应对类似于信号传导一类的生物学刺激,也参与到对于环境刺激的应对。为了在高温条件下生存所必需的激活基因的热休克因子(HSF),应对低氧条件下的低氧诱导因子(HIF),以及细胞内维持适当脂质水平的固醇调节元件结合蛋白(Sterol Regulatory Element Binding Protein; SREBP)都是例子。 细胞周期调节 大多数转录因子与细胞周期的调节相关。无论细胞增长多大,(细胞)分裂中的任何时序(周期区间)都将被其帮助决定。转录因子在尤其细胞周期调节中的原癌基因和抑癌基因的诱导方面起到重要作用。著名的例子是在细胞成长和凋亡中发挥作用的Myc蛋白。

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