增强子控制基因表达二聚体化让增强子启动子互作_DNA

增强子控制基因表达二聚体化让增强子启动子互作

2020/1/6 13:41:56 24701: 来源：仪表网

摘要：增强子是DNA上一小段可与蛋白质结合的区域，与蛋白质结合之后，基因的转录作用将会加强。增强子可能位于基因上游，也可能位于下游。

　　【仪表网仪表研发】12月31日，《美国国家科学院院刊》(PNAS)在线发表了题为Crystal structure of human LDB1 in complex with SSBP2 的论文，该项工作由中国科学院生物物理研究所许文青/梁栋材课题组和美国国立卫生研究院Ann Dean课题组合作完成。

　　增强子是DNA上一小段可与蛋白质结合的区域，与蛋白质结合之后，基因的转录作用将会加强。增强子可能位于基因上游，也可能位于下游。且不一定接近所要作用的基因，甚至不一定与基因位于同一染色体。这是因为染色质的缠绕结构，使序列上相隔很远的位置也有机会相互接触。

　　增强子是一种控制基因表达与否的开关，它们往往远离其控制的基因，坐落于编码框之外。因此，距离基因很远的增强子和基因之间的DNA成环是基因转录激活非常关键的一步。在哺乳动物红细胞中，LDB1蛋白虽然自身不结合DNA，但是分别结合在远距离增强子和红细胞生成相关基因上的LDB1转录复合物，可通过LDB1的二聚体化实现远距离增强子和启动子之间的互作。LDB1-SSBP复合物是多种重要蛋白复合物如Wnt增强子复合物和LDB1转录复合物的核心复合物，对发育至关重要。SSBP蛋白阻止LDB1蛋白在26S蛋白酶体中被降解，维持LDB1复合物的稳定性，进而促进转录复合物的装配，调控基因的表达。但是LDB1与SSBP如何相互作用和LDB1如何形成同源二聚体的分子机制尚未被揭示。

　　增强子可分为细胞专一性增强子和诱导性增强子两类：①组织和细胞专一性增强子。许多增强子的增强效应有很高的组织细胞专一性，只有在特定的转录因子(蛋白质)参与下，才能发挥其功能。②诱导性增强子。这种增强子的活性通常要有特定的启动子参与。例如，金属硫蛋白基因可以在多种组织细胞中转录，又可受类固醇激素、锌、镉和生长因子等的诱导而提高转录水平。

　　该论文报道了LDB1/SSBP2复合物的晶体结构。作者发现LDB1二聚体结构域(DD)包含一个N端核转运因子2(NTF2)样子结构域和一个由α螺旋4和α螺旋5组成的子结构域，它们共同构成了LDB1二聚体作用面。LDB1二聚体的两个LDB/Chip保守结构域(LCCD)位于核心DDs的侧面，每个LCCD与SSBP2二聚体形成广泛的相互作用。LDB1 DD和LCCD之间的保守linker覆盖了LDB1 NTF2-like子结构域的潜在的配体结合口袋，这可能成为LDB1结构和功能的调控位点。此外，该文中的结构和生物化学数据为理解LDB1和LDB1/SSBP2相互作用如何成为调控细胞选择决定和长距离增强子-启动子相互作用的不同复合物的结构核心，提供了结构基础。

　　启动子是RNA 聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA 序列，它含有RNA 聚合酶特异性结合和转录起始所需的保守序列，多数位于结构基因转录起始点的上游,启动子本身不被转录。但有一些启动子(如tRNA启动子)位于转录起始点的下游,这些DNA序列可以被转录。启动子的特性初是通过能增加或降低基因转录速率的突变而鉴定的。启动子一般位于转录起始位点的上游。