生物大分子相互作用

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1、生物大分子相互作用EGFR-ERK/MAPK信号通路核心蛋白互作网络生命系统复杂性最重要的特征不仅在于其组成成分的复杂性，更在于各组成成分之间的关系，而在所有的这些关系中，蛋白质之间的相互作用在形成几乎所有生命系统、调控各种生理/病理进程中发挥至关重要的作用。BAKERM.(2012).Proteomics:Theinteractionmap.Nature,484,271-5.互作组蛋白与蛋白相互作用蛋白质网络可以被表示成为一个无向图，其中每个节点表示一个蛋白质，每条边表示一对蛋白质节点之间的相互作用。有一些蛋白质可以以单体的形式发挥作用，但是大部分的蛋白质都是和

2、伴侣分子或是与其他蛋白质一起发挥作用的。通过神经递质乙酰胆碱调节心肌收缩我们体内有些肽是细胞间的化学信号，控制着情绪、行为、压力应答、血压、消化和癌症发展。它们一般与细胞膜上的受体蛋白相互作用，例如G蛋白偶联受体GPCR。GPCR负责将信息传达到细胞内的G蛋白，从而诱导产生特定的细胞反应。用药物激活这类GPCR可以改善相关疾病的治疗，不幸的是这类药物的研发特别困难，其中有部分原因就是缺少结合状态或激活状态的结构信息。HAUSCHF,HOLSBOERF.(2012).Structuralbiology:Snapshotofanactivatedpeptiderece

3、ptor.Nature.蛋白质间的相互作用力蛋白质内部：肽键蛋白质间：非共价键氢键范德华力疏水键离子键DNA与蛋白质相互作用组蛋白与非组蛋白真核的染色体是由DNA与组蛋白（histoneproteins）、非组蛋白(nonhistoneproteins，NHP)构成的复合物。基因转录的调节最终必定涉及特殊DNA的核苷酸序列，这些序列可被相应的调节物分子所识别非组蛋白的调节功能非组蛋白特异调节作用的的证据来自染色质重建实验。一个细胞的染色体可以解离成DNA，组蛋白和非组蛋白三种组份。来自不同类型染色质组份能够重新建成染色质。若将无转录活性细胞中的DNA、组蛋白与具有

4、转录活性细胞中的非组蛋白相混合，将会产生转录活性转录水平的调控顺式作用元件和反式作用因子：(1)核心启动子成分，如TATA框；(2)上游启动子分，如CAAT框,GC框;(3)远上游顺序：如增强子，减弱子、静息子,酵母的UAS（upstreamactivatorsequences）等。(4)特殊细胞中的启动子成分：如淋巴细胞中的Oct(octamer）和κB。增强子(transcriptionalenhancer)：是真核生物基因转录中另一种顺式调控元件，常位于启动子上游700－1000bp处，离转录起始点较远，可提高转录效率。反式作用因子可以分为3类；(1)通用反

5、式作用因子，，主要识别启动子的核心启动成分，如TBP；（2）特殊组织与细胞中的反式作用因子，如淋巴细胞中的Oct-2；（3）和反应性元件（responseelenents）相结合的反式作用因子。如HSE（热休克反应元件，heatshockresponseelement），GRE（糖皮质激素反应元件glucocorticoidresponseelement）；MRE（金属反应元件，metalresponseelement）；TRE（肿瘤诱导剂反应元件，tumorgenicagentresponseelement);(一)蛋白质直接和DNA结合1.螺旋转角螺旋（Hel

6、ix-turn-helix,HTH）：如LacO的R蛋白，λ的CI，Cro蛋白，涉及酵母交配型的a1和a2蛋白。真核生物中的Oct-1和Oct-2；2.锌指结构（zincfimger）单个的锌指保守序列是：Cys-X2-4-Cys-X3-Phe-X5-Leu-X2-His-X2-HisⅠ型:2Cys/2His:TFIIIA,SP1Ⅱ型:2cys/2cys:GAL43.亮氨酸拉链（Leucineziipper）同二聚体（honwdimers）异二聚体（hefercdimers）C-Jun,C-Fos,Myc,4.螺旋一环一螺旋（HLH）在HLH中带有碱性区的肽链称为

7、碱性HLH（bHLH，protein）。bHLH又分为两类。A类是可以广泛表达的蛋白，包括哺乳动物的E12/E47（可和免疫球蛋基因增强子中的元件结合）和果蝇da（daughterless,性别控制的总开关基因）的产物；B类是组织特异性表达的蛋白，包括哺乳动物的MyoD(肌浆蛋白（myogen）基因的转录因子果蝇的AC-S（achaete-scute无刚毛基因的产物）5．同源异形结构域（Homeodomains，HD）是一种编码60aa的序列，长180bp，它存在于很多控制果蝇早期发育基因中，在高等生物中也发现了相关基序。HD的C-端区域和原核阻遏蛋白的HTH同源

8、，但也有几