真核生物的基因調控與表觀遺傳學

轉錄因子(transcription factor)

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想像一座巨大的圖書館,每一本書都是一個基因,而大多數都合著。轉錄因子就像一位見多識廣的圖書管理員,徑直走到某一個書架前,靠書脊上印著的一個代碼認出某一本特定的書,然後或者把它撐開供人閱讀,或者把它砰地合上。它自己並不讀這本書——它決定的是閱讀機器能不能在那裡開工。

更確切地說,轉錄因子是一種蛋白質,它結合到DNA上一段特定的短序列,藉此把附近基因的轉錄調高或調低。一個典型的轉錄因子由兩個功能部件組成:一個DNA結合域,也就是那塊成形的表面,用來讀取並抓住某一段特定的DNA序列(往往六到十個字母長);還有一個激活域(對抑制因子來說則是抑制域),這部分負責跟其餘的轉錄機器對話,說「到這兒來開工」或者「別靠近」。DNA結合域給了因子一個地址;激活域給了它一個動詞。常見的DNA結合形狀有幾個你會反覆遇到的名字——螺旋-轉角-螺旋、鋅指、亮氨酸拉鏈——每一種都是把蛋白質嵌入DNA溝槽的不同方式。

轉錄因子是細胞的總開關。人類基因組裡編碼著遠超一千種轉錄因子,某個細胞裡有哪些、激活了哪些、以什麼組合存在,很大程度上決定了那個細胞是肝細胞而不是神經元。它們也是來自細胞外信號最終的落腳點:一個激素或生長信號常常以開啟某個轉錄因子作為旅程的終點,而這個因子隨即改變哪些基因被讀取。一個值得記住的提醒:「轉錄因子」一詞有廣義(任何影響轉錄的蛋白質)也有狹義(這裡描述的序列特異性調控蛋白);日常用法裡它通常指序列特異性的那一類。

蛋白質p53就是一個轉錄因子:當DNA受損時,它積累起來,結合到數十個基因附近它的目標DNA序列上,開啟那些能讓細胞週期暫停或觸發細胞死亡的基因。一旦p53失去功能——這在超過一半的人類癌症裡都會發生——這套保護程序就再也不會啟動。

兩個部件,一項工作:DNA結合域找到基因,激活域撥動開關。

不要把序列特異性轉錄因子(這裡說的調控蛋白)和通用轉錄因子(TFIID那一類)混為一談,後者是基礎機器在每個啟動子上都需要的。兩者都叫「轉錄因子」,幹的活卻很不一樣。

又稱
TFgene regulatory protein调控蛋白