物質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)控制第1頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日第2頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日第3頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日第4頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日第5頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日第6頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日按激素受體存在的亞細胞部位分類：1、膜受體激素（親水）

蛋白質(zhì)類激素：胰島素、生長素、促性腺激素、促甲狀腺素、甲狀旁腺素肽類激素：生長因子等

兒茶酚胺類激素：腎上腺素、去甲腎上腺素激素

→激素-受體復(fù)合物→跨膜信號傳遞→受體第二信使→蛋白質(zhì)或酶→生物學(xué)效應(yīng)第7頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日2、胞內(nèi)受體激素（親脂）類固醇激素、前列腺素、甲狀腺素等

激素→入胞→激素-受體復(fù)合物↓

DNA上的激素反應(yīng)元件↓促進/抑制基因轉(zhuǎn)錄↓促進/阻遏蛋白或酶的合成第8頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日第9頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日一）、酶定位的區(qū)域化線粒體:丙酮酸氧化;三羧酸循環(huán);-氧化;呼吸鏈電子傳遞;氧化磷酸化細胞質(zhì):酵解;磷戊糖途徑;糖原合成;脂肪酸合成;細胞核:核酸合成內(nèi)質(zhì)網(wǎng):蛋白質(zhì)合成;磷脂合成第10頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日二）、酶活性的調(diào)節(jié)共價修飾亞基的聚合與解聚變構(gòu)第11頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日

酶分子中的某些基團，在其它酶的催化下，可以共價結(jié)合或脫去，引起酶分子構(gòu)象的改變，使其活性得到調(diào)節(jié)，這種方式稱為酶的共價修飾（Covalentmoldification

）。目前已知有六種修飾方式：磷酸化/去磷酸化，乙酰化/去乙?；佘挣；?去腺苷?；?，尿苷酰化/去尿苷酰化，甲基化/去甲基化，氧化（S-S）/還原(2SH)。共價修飾：第12頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日激酶ATPADP磷酸化酶（無活性）磷酸化酶P（有活性）磷酸酯酶-OHH2OP例：糖原磷酸化酶的共價修飾第13頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日酶的變構(gòu)：第14頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日三）、酶含量的調(diào)節(jié)（遲緩調(diào)節(jié)）

通過改變酶的合成與降解以調(diào)節(jié)細胞內(nèi)酶的含量，從而調(diào)節(jié)代謝的速度和強度。第15頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日第16頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日一、前饋和反饋的概念

前饋（feedforward）和反饋（feedback）是來自電子工程學(xué)的術(shù)語，前者的意思是“輸入對輸出的影響”，后者的意思是“輸出對輸入的影響”，這里分別借用來說明底物和代謝產(chǎn)物對代謝過程的調(diào)節(jié)作用。第17頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日E0E1En-1前饋+或-反饋+或-正作用：凡反應(yīng)物能使代謝過程速度加快者稱為正作用。負作用：凡反應(yīng)物能使代謝過程速度變慢者稱為負作用。反饋與前饋作用第18頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日二、反饋抑制的類型線性代謝的反饋調(diào)節(jié)分支代謝的反饋調(diào)節(jié)

1、多價反饋抑制

2、協(xié)同反饋抑制

3、累積反饋抑制

4、合作反饋抑制

5、順序反饋抑制第19頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日一）、線性代謝的反饋調(diào)節(jié)

ABCDPE1E2E3E4第20頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日二）、分支代謝的反饋調(diào)節(jié)

ABCDE1E1’E2E3XY第21頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日協(xié)同反饋抑制：

ABCD

E4E5E1XY存在于LysThr的合成中第22頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日累積反饋抑制：

ABEDEF谷氨酰胺合成酶受到各種終產(chǎn)物的累積反饋抑制第23頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日順序反饋抑制：ABCDE1E4E5XY存在芳香族氨基酸合成的過程中第24頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日第25頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日變構(gòu)酶調(diào)節(jié)代謝物別構(gòu)中心活性中心第26頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日同工酶調(diào)節(jié)ABGFJDCH----E1E2E3E4第27頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日第28頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日一、原核生物基因表達的調(diào)控一）、操縱子學(xué)說原核生物以操縱子為單元進行表達和調(diào)控，特異的阻遏蛋白是控制原核啟動序列活性的重要因素。操縱子結(jié)構(gòu)基因（編碼蛋白質(zhì)，S）控制部位操縱基因（operator,O）啟動子（premotor,P）第29頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日操縱子及調(diào)節(jié)基因示意圖第30頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日負調(diào)控正調(diào)控操縱子的調(diào)控模型誘導(dǎo)物誘導(dǎo)物輔阻遏物輔阻遏物

第31頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日二）、調(diào)控因子σ因子阻遏蛋白CPA蛋白ntrC蛋白鳥苷多磷酸第32頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日二、真核生物基因表達調(diào)控DNA轉(zhuǎn)錄初產(chǎn)物RNAmRNA蛋白質(zhì)前體mRNA降解物活性蛋白質(zhì)DNA水平調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄水平調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄后加工的調(diào)節(jié)翻譯調(diào)節(jié)mRNA降解調(diào)節(jié)翻譯后加工的調(diào)節(jié)核細胞質(zhì)真核基因調(diào)控主要是正調(diào)控真核基因表達調(diào)控的五個水平：第33頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日一）、順式作用元件(cisactingelements)

真核基因的順式調(diào)控元件是基因周圍能與特異轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合而影響轉(zhuǎn)錄的DNA序列。其中主要是起正性調(diào)控作用的順式作用元件，包括啟動子(promoter)、增強子(enhancer)；近年又發(fā)現(xiàn)起負性調(diào)控作用的元件沉寂子(silencer)。第34頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日1.啟動子（Promoter）

是指RNA聚合酶結(jié)合并起動轉(zhuǎn)錄的DNA序列。真核啟動子一般包括轉(zhuǎn)錄起始點及其上游約100－200bp序列，包含有若干具有獨立功能的DNA序列元件，每個元件約長7－30bp。

第35頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日啟動子中的元件可以分為兩種：①核心啟動子元件(corepromoterelement)指RNA聚合酶起始轉(zhuǎn)錄所必需的最小的DNA序列，包括轉(zhuǎn)錄起始點及其上游－25/－30bp處的TATA盒。核心元件單獨起作用時只能確定轉(zhuǎn)錄起始位點和產(chǎn)生基礎(chǔ)水平的轉(zhuǎn)錄。②上游啟動子元件(upstreampromoterelement)：包括通常位于－70bp附近的CAAT盒和GC盒、以及距轉(zhuǎn)錄起始點更遠的上游元件第36頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日2.增強子（Ehancer）

一種能夠提高轉(zhuǎn)錄效率的順式調(diào)控元件，通常占100－200bp長度，也和啟動子一樣由若干組件構(gòu)成，基本核心組件常為8－12bp，可以單拷貝或多拷貝串連形式存在。第37頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日增強子的作用有以下特點：①增強子提高同一條DNA鏈上基因轉(zhuǎn)錄效率，可以遠距離作用，通?？删嚯x1－4kb、個別情況下離開所調(diào)控的基因30kb仍能發(fā)揮作用，而且在基因的上游或下游都能起作用。②增強子作用與其序列的正反方向無關(guān)，將增強子方向倒置依然能起作用。而將啟動子倒就不能起作用，可見增強子與啟動子是很不相同的。③增強子要有啟動子才能發(fā)揮作用，沒有啟動子存在，增強子不能表現(xiàn)活性。第38頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日3.沉寂子（silencer）

最早在酵母中發(fā)現(xiàn)，以后在T淋巴細胞的T抗原受體基因的轉(zhuǎn)錄和重排中證實這種沉寂子的作用可不受序列方向的影響，也能遠距離發(fā)揮作用，并可對異源基因的表達起作用，是一種負調(diào)控順式元件。第39頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日二）、反式作用因子(transactingfactors)

以反式作用影響轉(zhuǎn)錄的因子可統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)錄因子(transcriptionfactors,TF)。RNA聚合酶是一種反式作用于轉(zhuǎn)錄的蛋白因子。第40頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日GTF（GenaralTranscriptionFactor）TBP(TATAboxbindingprotein)是唯一能識別TATA盒并與其結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子，是三種RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄時都需要的；

不同基因由不同的上游啟動子元件組成，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)錄效率的第41頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日蛋白質(zhì)的鋅指結(jié)構(gòu)

轉(zhuǎn)錄調(diào)控的實質(zhì)在于蛋白質(zhì)與DNA、蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的相互作用

堿性亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)及其與DNA的結(jié)合

第42頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日第43頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日乳糖操縱子的結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)基因操縱基因乳糖結(jié)構(gòu)基因PLacZLacYLacamRNA

阻遏蛋白（有活性）基因關(guān)閉啟動子OR第44頁，共47頁，2023年，2月20日，星期日PLacZLacYLaca調(diào)節(jié)基因操縱基因乳糖結(jié)構(gòu)基因啟動子ORmRNAZmRNAYmRNAa

阻遏蛋白