转录因子的作用

问题一：何为转录？转录因子的主要功效有哪些？ 以DNA为模板合成RNA的过程，转录因子是转录的起始者，是定位于细胞核的蛋白质，与核基因的启动子区特定的序列结海，结合后启动转录的过程。

问题二：什么是转录因子，有什么生理意义 真核生物转录起始十分复杂，往往需要多种蛋白因子的协助，转录因子与RNA聚合酶Ⅱ形成转录起始复合体，共同参与转录起始的过程。根据转录因子的作用特点可分为二类；第一类为普遍转录因子,它们与RNA聚合酶Ⅱ共同组成转录起始复合体时，转录才能在正确的位置开始。除TFⅡD以外，还发现TFⅡA，TFⅡF，TFⅡE，TFⅡH等，它们在转录起始复合体组装的不同阶段起作用。第二类转录因子为组织细胞特异性转录RNA的转录合成从化学角度来讲类似于DNA的复制，多核苷酸链的合成都是以5’→3’的方向，在3’-OH末端与加入的核苷酸磷酸二酯键，但是，由于复制和转录的目的不同，转录又具有其特点：（1）对于一个基因组来说，转录只发生在一部分基因，而且每个基因的转录都受到相对独立的控制（图17-2）；（2）转录是不对称的。（3）转录时不需要引物，而且RNA链的合成是连续的。

问题三：转录因子包括什么主要的功能结构域 顺式作用元件存在于基因旁侧序列中，包括启动子，增强子等，它本身不编码任何产物，只是提供一个作用位点，要与反式作用因子结合才起作用。而反式作用因子就是参与基因表达调控的蛋白质因子，与顺式作用元件结合起作用，有两个功能结构域：DNA结合结构域和转录活化结构域。

问题四：转录因子包括什么主要的功能结构域 转录因子结构可包含有不同区域：①DNA结合域（DNA binding domain），多由60-100个氨基酸残基组成的几个亚区组成；②转录激活域（activating domain），常由30-100氨基酸残基组成，这结构域有富含酸性氨基酸、富含谷氨酰胺、富含脯氨酸等不同种类，一酸性结构域最多见；③连接区，即连接上两个结构域的部分。不与DNA直接结合的转录因子没有DNA结合域，但能通过转录激活域直接或间接作用与转录复合体而影响转录效率。

问题五：转录激活因子与转录因子的区别 1.转录激活因子是一个转录因子家族，通过识别和结合环腺苷酸应答元件而激活基因表达。

2.转录激活因子与特定DNA序列结合以促进基因转录的因子。

转录因子是一群能与基因5`端上游特定序列专一性结合，从而保证目的基因以特定的强度在特定的时间与空间表达的蛋白质分子。

转录因子与RNA聚合酶Ⅱ形成转录起始复合体，共同参与转录起始的过程。根据转录因子的作用特点可分为二类；

第一类为普遍转录因子,它们与RNA聚合酶Ⅱ共同组成转录起始复合体时，转录才能在正确的位置开始。除TFⅡD以外，还发现TFⅡA，TFⅡF，TFⅡE，TFⅡH等，它们在转录起始复合体组装的不同阶段起作用。

第二类转录因子为组织细胞特异性转录因子，这些TF是在特异的组织细胞或是受到一些类固醇激素\生长因子或其它 *** 后，开始表达某些特异蛋白质分子时，才需要的一类转录因子。

作用

是通过和顺式因子的互作来实现的。这段序列可以和转录因子的DNA结合域实现共价结合，从而对基因的表达起抑制或增强的作用。

目前，人工转录因子的构建已用于转录因子的生物学功能研究中起到重要作用。ATF是指将不同的DNA结合结构域与效应结构域组合在一起，人为地构建具有新的序列特异性与作用效果的转录因子 ，在基础研究、药物设计以及基因治疗等领域得到了广泛研究，目前研究较多的ATF主要为C2H2型锌指结构。

问题六：转录因子包括什么主要的功能结构域？其主要的结构特点与功能是什么 作为蛋白质的转录因子从功能上分析其结构可包含有不同区域：①DNA结合域（DNA binding domain）,多由60-100个氨基酸残基组成的几个亚区组成；②转录激活域（activating domain）,常由30-100氨基酸残基组成,这结构域有富含酸性氨基酸、富含谷氨酰胺、富含脯氨酸等不同种类,一酸性结构域最多见；③连接区,即连接上两个结构域的部分.不与DNA直接结合的转录因子没有DNA结合域,但能通过转录激活域直接或间接作用与转录复合体而影响转录效率.

与DNA结合的转录因子大多以二聚体形式起作用,与DNA结合的功能域常见有以几种：

①螺旋-转角-螺旋（helix-turn-helix,HTH）及 螺旋-环-螺旋(helix-loop-helix,HLH）

这类结构至少有两个α螺旋其间由短肽段形成的转角或环连接,两个这样的motif结构以二聚体形式相连,距离正好相当于DNA一个螺距(3.4nm）,两个α螺旋刚好分别嵌入DNA的深沟.

②锌指（zinc finger） 其结构如图 所示,每个重复的“指”状结构约含23个氨基酸残基,锌以4个配价键与4个半胱氨酸、或2个半胱氨酸和2个组氨酸相结合.整个蛋白质分子可有2-9个这样的锌指重复单位.每一个单位可以其指部伸入DNA双螺旋的深沟,接触5个核苷酸.例如与GC盒结合的转录因子SP1中就有连续的3个锌指重复结构.

③碱性-亮氨酸拉链（basic leucine zipper,bZIP） 这结构的特点是蛋白质分子的肽链上每隔6个氨基酸就有一个亮氨酸残基,结果就导致这些亮氨酸残基都在α螺旋的同一个方向出现.两个相同的结构的两排亮氨酸残基就能以疏水键结合成二聚体,这二聚体的另一端的肽段富含碱性氨基酸残基,借其正电荷与DNA双螺旋链上带负电荷的磷酸基团结合.若不形成二聚体则对DNA的亲和结合力明显降低.在肝脏、小肠上皮、脂肪细胞和某些脑细胞中有称为C/EBP家族的一大类蛋白质能够与CAAT盒和病毒增强子结合,其特征就是能形成bZIP二聚体结构.

问题七：什么是转录因子 能够结合在某基因上游特异核苷酸序列上的蛋白质，活化后从胞质转位至胞核珐通过识别和结合基因启动子区的顺式作用元件,启动和调控基因表达

问题八：如何证实转录因子与启动子作用 一般有体外和体内两种较为常用的方法：体外：用EMSA通常将纯化的蛋白和32P同位素标记的DNA探针（取promoter部分）一同保温,在非变性的聚丙烯凝胶电泳上,分离复合物和非结合的探针.DNA-复合物比非结合的探针移动得慢....

1）RSA_PKCS1_PADDING 填充模式，最常用的模式

要求:

输入 必须 比 RSA 钥模长(modulus) 短至少11个字节, 也就是 RSA_size(rsa) – 11

如果输入的明文过长，必须切割， 然后填充

输出 和modulus一样长

根据这个要求，对于512bit的密钥， block length = 512/8 – 11 = 53 字节

2） RSA_PKCS1_OAEP_PADDING

RSA_size(rsa) – 41

3）for RSA_NO_PADDING 不填充

RSA_size(rsa)

一般来说， 我们只用RSA来加密重要的数据，比如AES的key, 128bits = 16

加密的输出，总是等于key length

对同样的数据，用同样的key进行RSA加密， 每次的输出都会不一样； 但是这些加密的结果都能正确的解密

—————

预备知识

I2OSP – Integer-to-Octet-String primitive 大整数转换成字节串

I2OSP (x, xLen)

输入: x 待转换的非负整数

xLen 结果字节串的可能长度

————

加密原理 RSAEP ((n, e), m)

输入: (n,e) RSA公钥

m 值为0到n-1 之间一个大整数，代表消息

输出: c 值为0到n-1之间的一个大整数，代表密文

假定： RSA公钥(n,e)是有效的

步骤：

1. 如果m不满足 0 2. 让 c = m^e % n (m的e次幂 除以n ,余数为c)

3. 输出 c

解密原理 RSADP (K, c)

输入： K RSA私钥，K由下面形式：

一对(n,d)

一个五元组(p, q, dP, dQ, qInv)

一个可能为空的三元序列(ri, di, ti), i=3,...,u

c 密文

输出： m 明文

步骤：

1. 如果密文c不满足 0

2. 按照如下方法计算m:

a. 如果使用私钥K的第一种形式(n, d), 就让 m = c^d % n (c的d次幂，除以n,余数为m)

b. 如果使用私钥K的第二种像是(p,q, dP, dQ, qInv)和(ri, di, ti),

--------------

----------------

加密 RSAES-PKCS1-V1_5-ENCRYPT ((n, e), M)

输入： (n, e) 接收者的公开钥匙， k表示n所占用的字节长度

M 要加密的消息， mLen表示消息的长度 mLen ≤ k – 11

输出： C 密文， 占用字节数 也为 k

步骤：

1.长度检查， 如果 mLen > k-11, 输出 逗message too long地

2. EME-PKCS1-v1_5 编码

a) 生成一个 伪随机非零串PS ， 长度为 k – mLen – 3， 所以至少为8， 因为 k-mLen>11

b) 将PS， M，以及其他填充串 一起编码为 EM， 长度为 k, 即:

EM = 0×00 || 0×02 || PS || 0×00 || M

3.RSA 加密

a)将EM转换成一个大证书m

m = OS2IP(EM)

b)对公钥(n,e) 和 大整数 m, 使用RSAEP加密原理，产生一个整数密文c

c = RSAEP((n,e0, m)

c)将整数c转换成长度为k的密文串

C = I2OSP(c, k)

4.输出密文C

—————-

解密 RSAES-PKCS1-V1_5-DECRYPT (K, C)

输入： K 接收者的私钥

C 已经加密过的密文串，长度为k (与RSA modulus n的长度一样）

输出： M 消息明文， 长度至多为 k-11

步骤：

1. 长度检查：如果密文C的长度不为k字节（或者 如果 k

鹏仔微信 15129739599 鹏仔QQ344225443 鹏仔前端 pjxi.com 共享博客 sharedbk.com