核糖体蛋白基因协同表达的分子机制

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1、万方数据安徽农业科学．JournalofAnhuiAsri．Sci．2009。37(35)：17376—17379责任编辑张彩丽责任校对卢瑶核糖体蛋白基因协同表达的分子机制朱可可，易聪，周兴涛’(南昌大学江西省分子生物学与基因工程重点实验室，江西南昌330031)摘要从真核生物核糖体蛋白的基因结构和所涉及的信号传导途径入手，论述了核糖体蛋白基因协同表达的分子机制。关键词核糖体；协同表达；基因结构；信号传导中图分类号Q78文献标识码A文章编号0517—66ll(2009)35—17376—04MolecularMechanismoftheCoordinatedExpressio

2、nofRibosomalProteinGenes．ZHUKe-keetal(Keyl_dboratoryofMolecularBiologyandGeneticEngineeringofJiangxiProvince，NanchangUniversity，Nanchang，Jiangxi330031)AbstractStartingfromthegeneticstructureandsignaltransductionpathwaysofribosomalproteinineukaryotes，themolecularmechanismsofthecoordinatedexp

3、ressionofribosomalproteingeneswerediscussed．KeywordsRibosome；Coordihatedexpression；Genestructure；Sign且ltransduction核糖体是细胞中含量最多，也最为复杂的RNA一蛋白复合体之一，它除了负责细胞内蛋白质的合成以外，还与细胞的生长、分化、细胞寿命、胚胎发育、癌症发生有关¨。1。在真核生物中核糖体的数目庞大，在快速生长的酵母细胞中，细胞花费了大部分的能量用于产生、组装成熟核糖体的相关成分，与核糖体生物发生相关基因的转录占到整个细胞转录体系的60％以上№j。因此深入地探讨核

4、糖体的生物发生、功能调节与基因表达调控的紧密联系具有非常重要的意义。酵母细胞中的核糖体由4种rRNA和79个核糖体蛋白组成，分别是由150个左右rDNA基因拷贝和137个核糖体蛋白基因编码。核糖体的生物合成需要3种RNA聚合酶协同作用，其中包括由RNA聚合酶I转录的5．8SrRNA、18SrRNA和25SrRNA．由RNA聚合酶Ⅱ转录的核糖体蛋白基因和RNA聚合酶Ⅲ负责转录的5SrRNA¨1。核糖体生物合成是一个高度动态的过程，它的合成速率易受外界环境的影响，如氨基酸饥饿、加入药物(如rapamycin、氯霉素等)、最适生长温度的升高或降低等，目前已知有一些保守的信号途径(如

5、TOR、RAS／蛋白激酶A)调节了核糖体的生物合成速率。核糖体的生物合成也是一个高度协同调控的过程，主要表现在生长刺激和环境压力下RNA聚合酶I、Ⅱ、Ⅲ的协同作用，还需要200多个非核糖体蛋白和许多小的核仁RNAs的参与埔o。目前．对核糖体生物合成的研究主要集中在探索核糖体蛋白基因协同表达的分子机制上以及有哪些因子和信号途径参与了核糖体蛋白基因的协同表达及整个核糖体的生物合成。该研究从核糖体蛋白基因结构和涉及的信号传导途径来阐述核糖体蛋白基因协同表达及核糖体生物合成的分子机制。1核糖体蛋白基因结构对其协同表达的影响1．1启动子及其结合蛋白对核糖体蛋白基因协同表达的影响启动子对

6、核糖体蛋白基因协同表达的影响主要体现在转录水平上。启动子按其结构又可以分为上游激活元件、基基金项目江西省自然科学基金项目资助(530086)；国家大学生创新性实验资助(081040309)。作者简介味--q*-T(1989一)，女，江西萍乡人。本科生，专业：生物技术。·通讯作者，硕士．讲师，E—mail：zxT}Ihr7798@163．conlo收稿日期20094)8．17本启动子和转录起始位点，一个启动子转录活性的强弱主要取决于上游激活元件。在裂殖酵母(S．pombe)中核糖体蛋白基因启动子上有2个相当保守的motif，一个为Homol—Dbox(TGTGACTG)，另一个

7、为Homol—Ebox(ACCCTACCCTA)，这2个motif对其核糖体蛋白基因的转录活性和协同表达有着非常重要的作用一_0

8、。WingH．Wong研究小组利用生物信息学方法分析了】3种真核生物核糖体蛋白基因启动子上的保守序列，结果表明这13种生物的核糖体蛋白基因启动子都有其自身保守的motif。在分析的4种酵母物种中(S．mikatae，Skudriat,zii，Sbayamus，Scerev／s／ae)，大多数启动子都存在着一个非常类似而且保守的motif(Rapl蛋白结合位点)，而且位置高度保