转录调节位点和转录因子数据库介绍_张光亚

１０生物学通报２００５年第４０卷第１１期

２００３年即Ｗａｔｓｏｎ和Ｃｒｉｃｋ发表ＤＮＡ双螺旋结构５０周年，宣布了人类基因组计划的完成，与此同时，其他许多生物的基因组计划已完成或在进行中，在此过程中产生的大量数据库对科学研究的深远影响是以前任何人未曾预料到的。然而遗憾的是，许多生物学家、化学家和物理学家对这些数据库的使用甚至去何处寻找这些数据库都只有一个比较模糊的概念。

基因转录是遗传信息传递过程中第一个具有高度选择性的环节，近２０年来对基因转录调节的研究一直是基因分子生物学的研究中心和热点，因此亦产生了大量很有价值的数据库资源，对这些数据库的了解将为进一步研究带来极大便利，本文对其中一些数据库进行简要介绍。

１ＤＢＴＳＳ

ＤＢＴＳＳ（ＤａｔａＢａｓｅｏｆＴｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌＳｔａｒｔＳｉｔｅｓ）由东京大学人类基因组中心维护，网址：ｈｔｔｐ：／／ｄｂｔｓｓ．ｈｇｃ．ｊｐ。最初该数据库收集用实验方法得到的人类基因的ＴＳＳ（ＴｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌＳｔａｒｔＳｉｔｅｓ，转录起始位点）数据。对转录起始位点（ＴＳＳ）的确切了解具有非常重要的意义，可更准确的预测翻译起始位点；可用于搜索决定ＴＳＳ的核苷酸序列，而且可更精确地分析上游调控区域（启动子）。自２００２年发布第一版以来已作了多次更新。目前包含的克隆数为１９０９６４个，含盖了１１２３４个基因，在ＳＮＰ数据库中显示了人类基因中的ＳＮＰ位点，而且现在含包含了鼠等其他生物的相关数据。ＤＢＴＳＳ最新的版本为３．０。

在该最新的版本中，还新增了人和鼠可能同源的启动子，目前可以显示３３２４个基因的启动子，通过本地的比对软件ＬＡＬＩＧＮ可以图的形式显示相似的序列元件。另一个新的功能是可进行与已知转录因子结合位点相似的部位的定位，这些存贮在ＴＲＡＮＳＦＡＣ（ｈｔｔｐ：／／ｔｒａｎｓｆａｃ．ｇｂｆ．ｄｅ／ＴＲＡＮＳＦＡＣ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ）数据库中，免费用于研究，但ＴＲＡＮＳＦＡＣ专业版是商业版本。

ＤＢＴＳＳ对匿名登录的用户是免费的，该网站要求用户在使用前注册，用户注册后即可使用。主页分为２个区域，一个介绍网站的部分信息和用户注册，另一区域为用户操作区，该区约分为１０个部分，可分别进行物种和数据库的选择、ＢＬＡＳＴ、ＳＮＰ以及ＴＦ（转录因子）结合部位搜索等部分。后者的使用可以见网页中的Ｈｅｌｐ部分，里面有比较详细的介绍。ＤＢＴＳＳ还提供了丰富的与其他相关网站的链接，如上文提到的ＴＲＡＮＳＦＡＣ数据库、真核生物启动子数据库（Ｅｕｋａｒｙｏｔ－ｉｃＰｒｏｍｏｔｅｒＤａｔａｂａｓｅ，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｐｄ．ｉｓｂ－ｓｉｂ．ｃｈ／）以及人类和其他生物ｃＤＮＡ全长数据库等。

２ＪＡＳＰＡＲ

ＪＡＳＰＡＲ是有注释的、高质量的多细胞真核生物转录因子结合部位的开放数据库。网址ｈｔｔｐ：／／ｊａｓｐａｒ．ｃｇｂ．ｋｉ．ｓｅ。所有序列均来源于通过实验方法证实能结合转录因子，而且通过严格的筛选，通过筛选后的序列再通过模体（ｍｏｔｉｆ）识别软件ＡＮＮ－Ｓｐｅｃ进行联配。ＡＮＮ－Ｓｐｅｃ利用人工神经网络和吉布斯（Ｇｉｂｂｓ）取样算法寻找特征序列模式。联配后的序列再利用生物学知识进行注释。

目前该数据库收录了１１１个序列模式（ｐｒｏｆｉｌｅｓ），目前仅限于多细胞真核生物。通过主页界面，用户可进行下列操作：１）浏览转录因子（ＴＦ）结合的序列模式；２）通过标识符（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）和注解（ａｎｎｏｔａｔｉｏｎ）搜索序列模式；３）将用户提交的序列模式与数据库中的进行比较；４）利用选定的转录因子搜索特定的核苷酸序列，用户可到ＣｏｎＳｉｔｅ服务器（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｈｙｌｏｆｏｏｔ．ｏｒｇ／ｃｏｎｓｉｔｅ）进行更复杂的查询。ＪＡＳＰＡＲ数据库所有内容可到主页下载。

与相似领域数据库相比，ＪＡＳＰＡＲ具有很明显优势：１）它是一个非冗余可靠的转录因子结合部位序列模式；２）数据的获取不受限制；３）功能强大且有相关的软件工具使用。ＪＡＳＰＡＲ与ＴＲＡＮＳＦＡＣ（一流的ＴＦ数据库）有较明显的差异，后者收录的数据更广泛，但包含不少冗余信息且序列模式的质量参差不齐，是商业数据库，只有一部分是可以免费使用。用户在使用过程中会发现二者的差异，这主要是由于二者对数据的收集是相互独立的。另外该数据库还提供了相关的链接：如ＭａｔＩｎｓｐｅｃｔｏｒ检测转录因子结合部位，网址ｈｔｔｐ：／／ｔｒａｎｓｆａｃ．ｇｂｆ．ｄｅ／ｐｒｏｇｒａｍｓ／ｍａｔｉｎｓｐｅｃｔｏｒ／；ＴＥＳＳ转录元件搜索系统，网址ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｂｉｌ．ｕｐｅｎｎ．ｅｄｕ／ｔｅｓｓ／。

转录调节位点和转录因子数据库介绍!

张光亚!!方柏山

（华侨大学生物工程与技术系福建泉州３６２０２１）

摘要转录水平的调控是基因表达最重要的调控水平之一，对转录调节位点和转录因子的研究具有重要意义。介绍了ＤＢＴＳＳ、ＪＡＳＰＡＲ、ＰＲＯＤＯＲＩＣ和ＴＲＲＤ等相关数据库及其特征、内容和使用。

关键词转录调节位点转录因子数据库生物信息学

!基金项目：国务院侨办科研基金资助项目（０５ＱＺＲ０６）

!!通讯作者

２００５年第４０卷第１１期生物学通报１１

３ＰＲＯＤＯＲＩＣ

ＰＲＯＤＯＲＩＣ（ＰＲＯｋａｒｙｏｔＩＣＤａｔａｂａｓｅＯｆＧｅｎｅＲｅｇｕｌａ－ｔｉｏｎ）数据库目的是系统地组织有关原核基因表达信息，并将该信息整合到调节网络中。基于此目的，转录因子结合位点、该位点与其他相互作用的蛋白、启动子结构操纵子组成均通过搜寻原始文献组合关联起来。目前的版本主要着眼于一些致病菌如Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａ（铜绿假单胞菌），Ｌｉｓｔｅｒｉａｍｏｎｏｃｙｔｏｇｅｎｅｓ（单核细胞增生李斯特式菌）和Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒｐｙｌｏｒｉ（幽门螺旋杆菌），同时也收录了大肠杆菌和枯草杆菌以验证所提供的相关工具。

ＰＲＯＤＯＲＩＣ运用关系数据库模型（ｒｅｌａｔｉｏｎａｌｄａｔａｂａｓｅｍｏｄｅｌ），这是一种修正的ＴＲＡＮＳＦＡＣ数据库结构，已经越来越适合于细菌的需求［３］。该数据库以收录生物的全基因组序列为基本结构骨架，另外有基因、转录单位、启动子、结合位点、蛋白质组的功能和结构信息以及信号转导和代谢网络等几部分组成。目前该数据库的研究人员主要从结构上描述调节子（ｒｅｇｕｌｏｎ）、转录因子、ＤＮＡ结合位点的互作以及对基因的活化和抑制。ＰＲＯＤＯＲＩＣ的网址为ｈｔｔｐ：／／ｐｒｏｄｏｒｉｃ．ｔｕ－ｂｓ．ｄｅ．

４ＴＲＲＤ

ＴＲＲＤ（ＴｈｅＴｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎＲｅｇｕｌａｔｏｒｙＲｅｇｉｏｎｓＤａｔａｂａ－ｓｅ，转录调节区域数据库）由西伯利亚分校细胞与遗传学研究所于１９９３年组建，其目的是通过实验方法收集有关真核基因调节区域的数据。网址ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗｍｇｓ．ｂｉｏｎｅｔ．ｎｓｃ．ｒｕ／ｍｇｓ／ｄｂａｓｅｓ／ｔｒｒｄ４／。它包括转录调节区域的模块结构以及它们在所有组成调节单元中的分类地位，主要包括：１）顺式元件；２）提供ＤＮＡ－蛋白质和蛋白质－蛋白质在相邻部位作用的复合元件；３）组成基本转录复合物的启动子；４）调节转录水平的增强子和沉默子；５）ＤＮＡ５′和３′区的转录调节区域；６）完整的基因转录调节体系。目前最新的版本为４．０，它通过引入新的数据表示格式，提供了更全面关于基因表达调节模体的描述以及这些调节区域的结构特征，以达到计算机可阅读的最大信息。

ＴＲＲＤ包括５个相互联系的部分：ＴＲＲＤＧＥＮＥＳ（包含所有ＴＲＲＤ收录的基因以及它们的调节单元的基本信息）、ＴＲＲＤＳＩＴＥＳ（包含转录结合因子结合部位的详细信息）、ＴＲＲＤＦＡＣＴＯＲＳ（包含ＴＲＲＤ收录的转录结合因子的详尽描述）、ＴＲＲＤＥＸＰ（包含基因表达谱的描述）和ＴＲ－ＲＤＢＩＢ（包含ＴＲＲＤ收录所有参考文献的目录）。ＴＲＲＤ收录的基因根据种属特异性、基因编码的蛋白质的类型以及基因的功能等进行分类。今后收录的基因将着重于控制造血作用、内分泌、免疫系统和应急反应的基因。

除了上面介绍的数据库以外，还有许多有关转录调节位点和转录因子的数据库，如：ＡＣＴＩＶＩＴＹ（功能性ＤＮＡ／ＲＮＡ位点活性）ｈｔｔｐ：／／ｕｔｉｌ．ｂｉｏｎｅｔ．ｎｓｃ．ｒｕ／ｄａｔａｂａｓｅｓ／ａｃｔｉｖｉｔｙ．ｈｔｍｌ；ＤＢＴＢＳ（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ启动子和转录因子数据库）ｈｔｔｐ：／／ｄｂｔｂｓ．ｈｇｃ．ｊｐ／；ＤＰＩｎｔｅｒａｃｔ（大肠杆菌ＤＮＡ结合蛋白结合位点）ｈｔｔｐ：／／ａｒｅｐ．ｍｅｄ．ｈａｒｖａｒｄ．ｅｄｕ／ｄｐｉｎｔｅｒａｃｔ；ＨｖｒＢａｓｅ（灵长类线粒体ＤＮＡ调控区域序列）ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈｖｒｂａｓｅ．ｏｒｇ／；ＰＬＡＣＥ（植物顺式作用ＤＮＡ元件）ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｎａ．ａｆｆｒｃ．ｇｏ．ｊｐ／ｈｔｄｏｃｓ／ＰＬＡＣＥ；ＰｌａｎｔＰｒｏｍ（植物ＲＮＡ聚合酶ＩＩ识别的启动子序列）ｈｔｔｐ：／／ｍｅｎｄｅｌ．ｃｓ．ｒｈｕｌ．ａｃ．ｕｋ／；ＴＲＡＮＳＣｏｍｐｅｌ（真核基因复合调控元件）ｈｔｔｐ：／／ｃｏｍ－ｐｅｌ．ｂｉｏｎｅｔ．ｎｓｃ．ｒｕ／ｎｅｗ／ｃｏｍｐｅｌ。

参考文献

１ＹｕｔａｋａＳ．，ＲｉｕＹ．，ＳｕｍｉｏＳ．ｅｔａｌ，ＤＢＴＳＳ，ＤａｔａＢａｓｅｏｆＴｒａｎｓｃｒｉｐ－ｔｉｏｎａｌＳｔａｒｔＳｉｔｅｓ：ｐｒｏｇｒｅｓｓｒｅｐｏｒｔ２００４，ＮｕｃｌｅｉｃＡｃｉｄｓＲｅｓｅａｒｃｈ，２００４，３２，７８—８１．

２ＡｌｂｉｎＳ．，ＷｙｎａｎｄＡ．，ＰａｒＥ．ｅｔａｌ，ＪＡＳＰＡＲ：ａｎｏｐｅｎ－ａｃｃｅｓｓｄａｔａｂａｓｅｆｏｒｅｕｋａｒｙｏｔｉｃｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎｆａｃｔｏｒｂｉｎｄｉｎｇｐｒｏｆｉｌｅｓ，Ｎｕｃｌｅｉｃ

ＡｃｉｄｓＲｅｓｅａｒｃｈ，２００４，３２：９１—９４．

３ＲｉｃｈａｒｄＭ．，ＫａｒｓｔｅｎＨ．，ＨｅｉｋｏＢ．ｅｔａｌ，ＰＲＯＤＯＲＩＣ：ｐｒｏｋａｒｙｏｔｉｃｄａｔａｂａｓｅｏｆｇｅｎｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ，ＮｕｃｌｅｉｃＡｃｉｄｓＲｅｓｅａｒｃｈ，２００３，３１（１）：

２６６—２６９．

４ＫｏｌｃｈａｎｏｖＮ．Ａ．，ＩｇｎａｔｉｅｖａＥ．Ｖ．，ＡｎａｎｋｏＥ．Ａ．ｅｔａｌ，ＴｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎＲｅｇｕｌａｔｏｒｙＲｅｇｉｏｎｓＤａｔａｂａｓｅ（ＴＲＲＤ）：ｉｔｓｓｔａｔｕｓｉｎ２００２，Ｎｕｃｌｅｉｃ

ＡｃｉｄｓＲｅｓ，２００２，３０（１）：３１２—３１７．

５ＭｉｃｈａｅｌＹ．Ｇ．ＴｈｅＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｉｏｌｏｇｙＤａｔａｂａｓｅＣｏｌｌｅｃｔｉｏｎ：２００４ｕｐ－ｄａｔｅ，ＮｕｃｌｅｉｃＡｃｉｄｓＲｅｓｅａｒｃｈ，２００４，３２：３—２２．

６ｈｔｔｐ：／／ｄｂｔｓｓ．ｈｇｃ．ｊｐ

ｈｔｔｐ：／／ｔｒａｎｓｆａｃ．ｇｂｆ．ｄｅ／ＴＲＡＮＳＦＡＣ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ

ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｐｄ．ｉｓｂ－ｓｉｂ．ｃｈ／

ｈｔｔｐ：／／ｊａｓｐａｒ．ｃｇｂ．ｋｉ．ｓｅ

ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｈｙｌｏｆｏｏｔ．ｏｒｇ／ｃｏｎｓｉｔｅ

ｈｔｔｐ：／／ｔｒａｎｓｆａｃ．ｇｂｆ．ｄｅ／ｐｒｏｇｒａｍｓ／ｍａｔｉｎｓｐｅｃｔｏｒ

ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｂｉｌ．ｕｐｅｎｎ．ｅｄｕ／ｔｅｓｓ／

ｈｔｔｐ：／／ｐｒｏｄｏｒｉｃ．ｔｕ－ｂｓ．ｄｅ

ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗｍｇｓ．ｂｉｏｎｅｔ．ｎｓｃ．ｒｕ／ｍｇｓ／ｄｂａｓｅｓ／ｔｒｒｄ４／

ｈｔｔｐ：／／ｕｔｉｌ．ｂｉｏｎｅｔ．ｎｓｃ．ｒｕ／ｄａｔａｂａｓｅｓ／ａｃｔｉｖｉｔｙ．ｈｔｍｌ

ｈｔｔｐ：／／ｄｂｔｂｓ．ｈｇｃ．ｊｐ／

ｈｔｔｐ：／／ａｒｅｐ．ｍｅｄ．ｈａｒｖａｒｄ．ｅｄｕ／ｄｐｉｎｔｅｒａｃｔ

ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈｖｒｂａｓｅ．ｏｒｇ／

ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｎａ．ａｆｆｒｃ．ｇｏ．ｊｐ／ｈｔｄｏｃｓ／ＰＬＡＣＥ

ｈｔｔｐ：／／ｍｅｎｄｅｌ．ｃｓ．ｒｈｕｌ．ａｃ．ｕｋ／

ｈｔｔｐ：／／ｃｏｍｐｅｌ．ｂｉｏｎｅｔ．ｎｓｃ．ｒｕ／ｎｅｗ／ｃｏｍｐｅｌ

（ＢＨ）

睡眠大脑的不连通性

当我们入睡时，意识渐渐消失，但大脑仍保持活跃，一项新研究帮助解释了这个现象。研究人员在实验对象进入睡眠之前和之后，测量了他们大脑皮层不同部分之间的连通性程度。他们通过轻度刺激皮层的一小部分，然后记录整个大脑的电活动，来测量。实验对象对研究人员用的磁性刺激没有感觉。当实验对象醒着时，电活动很快地从初始刺激点广泛传播开。但是在实验对象进入非快速动眼睡眠后，大脑的活动不再传播。未来的研究可能应该将注意力集中到快速动眼睡眠，也就是梦发生的阶段，那时大脑的连通性如何？

摘自《科学时报》２００５年１０月１８日!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

转录调节位点和转录因子数据库介绍_张光亚

１０生物学通报２００５年第４０卷第１１期 ２００３年即Ｗａｔｓｏｎ和Ｃｒｉｃｋ发表ＤＮＡ双螺旋结构５０周年，宣布了人类基因组计划的完成，与此同时，其他许多生物的基因组计划已完成或在进行中，在此过程中产生的大量数据库对科学研究的深远影响是以前任何人未曾预料到的。然而遗憾的是，许多生物学家、化学家和物理学家对这些数据库的使用甚至去何处寻找这些数据库都只有一个比较模糊的概念。 基因转录是遗传信息传递过程中第一个具有高度选择性的环节，近２０年来对基因转录调节的研究一直是基因分子生物学的研究中心和热点，因此亦产生了大量很有价值的数据库资源，对这些数据库的了解将为进一步研究带来极大便利，本文对其中一些数据库进行简要介绍。 １ＤＢＴＳＳ ＤＢＴＳＳ（ＤａｔａＢａｓｅｏｆＴｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌＳｔａｒｔＳｉｔｅｓ）由东京大学人类基因组中心维护，网址：ｈｔｔｐ：／／ｄｂｔｓｓ．ｈｇｃ．ｊｐ。最初该数据库收集用实验方法得到的人类基因的ＴＳＳ（ＴｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌＳｔａｒｔＳｉｔｅｓ，转录起始位点）数据。对转录起始位点（ＴＳＳ）的确切了解具有非常重要的意义，可更准确的预测翻译起始位点；可用于搜索决定ＴＳＳ的核苷酸序列，而且可更精确地分析上游调控区域（启动子）。自２００２年发布第一版以来已作了多次更新。目前包含的克隆数为１９０９６４个，含盖了１１２３４个基因，在ＳＮＰ数据库中显示了人类基因中的ＳＮＰ位点，而且现在含包含了鼠等其他生物的相关数据。ＤＢＴＳＳ最新的版本为３．０。 在该最新的版本中，还新增了人和鼠可能同源的启动子，目前可以显示３３２４个基因的启动子，通过本地的比对软件ＬＡＬＩＧＮ可以图的形式显示相似的序列元件。另一个新的功能是可进行与已知转录因子结合位点相似的部位的定位，这些存贮在ＴＲＡＮＳＦＡＣ（ｈｔｔｐ：／／ｔｒａｎｓｆａｃ．ｇｂｆ．ｄｅ／ＴＲＡＮＳＦＡＣ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ）数据库中，免费用于研究，但ＴＲＡＮＳＦＡＣ专业版是商业版本。 ＤＢＴＳＳ对匿名登录的用户是免费的，该网站要求用户在使用前注册，用户注册后即可使用。主页分为２个区域，一个介绍网站的部分信息和用户注册，另一区域为用户操作区，该区约分为１０个部分，可分别进行物种和数据库的选择、ＢＬＡＳＴ、ＳＮＰ以及ＴＦ（转录因子）结合部位搜索等部分。后者的使用可以见网页中的Ｈｅｌｐ部分，里面有比较详细的介绍。ＤＢＴＳＳ还提供了丰富的与其他相关网站的链接，如上文提到的ＴＲＡＮＳＦＡＣ数据库、真核生物启动子数据库（Ｅｕｋａｒｙｏｔ－ｉｃＰｒｏｍｏｔｅｒＤａｔａｂａｓｅ，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｐｄ．ｉｓｂ－ｓｉｂ．ｃｈ／）以及人类和其他生物ｃＤＮＡ全长数据库等。 ２ＪＡＳＰＡＲ ＪＡＳＰＡＲ是有注释的、高质量的多细胞真核生物转录因子结合部位的开放数据库。网址ｈｔｔｐ：／／ｊａｓｐａｒ．ｃｇｂ．ｋｉ．ｓｅ。所有序列均来源于通过实验方法证实能结合转录因子，而且通过严格的筛选，通过筛选后的序列再通过模体（ｍｏｔｉｆ）识别软件ＡＮＮ－Ｓｐｅｃ进行联配。ＡＮＮ－Ｓｐｅｃ利用人工神经网络和吉布斯（Ｇｉｂｂｓ）取样算法寻找特征序列模式。联配后的序列再利用生物学知识进行注释。 目前该数据库收录了１１１个序列模式（ｐｒｏｆｉｌｅｓ），目前仅限于多细胞真核生物。通过主页界面，用户可进行下列操作：１）浏览转录因子（ＴＦ）结合的序列模式；２）通过标识符（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）和注解（ａｎｎｏｔａｔｉｏｎ）搜索序列模式；３）将用户提交的序列模式与数据库中的进行比较；４）利用选定的转录因子搜索特定的核苷酸序列，用户可到ＣｏｎＳｉｔｅ服务器（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｈｙｌｏｆｏｏｔ．ｏｒｇ／ｃｏｎｓｉｔｅ）进行更复杂的查询。ＪＡＳＰＡＲ数据库所有内容可到主页下载。 与相似领域数据库相比，ＪＡＳＰＡＲ具有很明显优势：１）它是一个非冗余可靠的转录因子结合部位序列模式；２）数据的获取不受限制；３）功能强大且有相关的软件工具使用。ＪＡＳＰＡＲ与ＴＲＡＮＳＦＡＣ（一流的ＴＦ数据库）有较明显的差异，后者收录的数据更广泛，但包含不少冗余信息且序列模式的质量参差不齐，是商业数据库，只有一部分是可以免费使用。用户在使用过程中会发现二者的差异，这主要是由于二者对数据的收集是相互独立的。另外该数据库还提供了相关的链接：如ＭａｔＩｎｓｐｅｃｔｏｒ检测转录因子结合部位，网址ｈｔｔｐ：／／ｔｒａｎｓｆａｃ．ｇｂｆ．ｄｅ／ｐｒｏｇｒａｍｓ／ｍａｔｉｎｓｐｅｃｔｏｒ／；ＴＥＳＳ转录元件搜索系统，网址ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｂｉｌ．ｕｐｅｎｎ．ｅｄｕ／ｔｅｓｓ／。 转录调节位点和转录因子数据库介绍! 张光亚!!方柏山 （华侨大学生物工程与技术系福建泉州３６２０２１） 摘要转录水平的调控是基因表达最重要的调控水平之一，对转录调节位点和转录因子的研究具有重要意义。介绍了ＤＢＴＳＳ、ＪＡＳＰＡＲ、ＰＲＯＤＯＲＩＣ和ＴＲＲＤ等相关数据库及其特征、内容和使用。 关键词转录调节位点转录因子数据库生物信息学 !基金项目：国务院侨办科研基金资助项目（０５ＱＺＲ０６） !!通讯作者

WRKY转录因子表达谱的研究进展

基因组学与应用生物学，2009年，第28卷，第4期，第803－808页Genomics and Applied Biology,2009,Vol.28,No.4,803－808 专题介绍Review WRKY 转录因子表达谱的研究进展 张颖蒋卫杰* 凌键 余宏军 王明 中国农科院蔬菜花卉研究所,北京,100081*通讯作者,jiangwj@https://www.wendangku.net/doc/0915520857.html, 摘 要环境胁迫对植物的生长发育造成重大影响，因此，提高植物的抗逆性是农业面临的重要问题。自然 界中存在多种抗逆基因，如抗盐基因、 抗旱基因、抗寒基因等。利用植物基因工程和分子生物学技术提高植物对逆境的适应性及其抗逆分子机制的研究已成为当今热点。WRKY 转录因子是一类参与多种胁迫反应的诱导型转录因子，本文综述了WRKY 转录因子家族的结构特点、WRKY 转录因子在非生物胁迫(高温、低温、 干旱、盐)、外源物质(激素及O 3)处理及生物胁迫下的表达模式。各种胁迫下的表达谱均呈现不同特点，这些差异表达可能与它们所行使的不同生物学功能有关。 关键词 WRKY 转录因子,表达谱,非生物胁迫,RT-PCR Advance on Expression Profile of Transcription Factor WRKY Zhang Ying Jiang Weijie * Ling Jian Yu Hongjun Wang Ming Institue of Vegetable and Flower,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing,100081*Corresponding author,jiangwj@https://www.wendangku.net/doc/0915520857.html, DOI:10.3969/gab.028.000803 Abstract Environmental stress has an adverse effect on the growth of plants and the productivity of crops,so it is very important for agriculture to improve plant resistance to stress.Expression of a variety of genes is induced by these stresses in various plants,such as salt-resistant,drought-resistant,chilling-resistant genes and so on.It has become a hotspot to enhance plant adaptability to stress and study its molecular mechanism by plant genetic engi-neering and molecular biological technology.WRKY transcription factor is an inducible transcription factor which is involved in a variety of stress responses.In this paper,the structural characteristics of WRKY transcription factor family,and the expression profile of WRKY transcription factors in abiotic stresses (heat,cold,drought and salt),in exogenous substances (hormones and O 3)and in biotic stresses are reviewed.The expression profile in different stressshowed different characteristics,which may be related to the different biological functions of WRKY tran-scription factors. Keywords WRKY transcription factor,Expression profile,Abiotic stress,RT-PCR https://www.wendangku.net/doc/0915520857.html,/doi/10.3969/gab.028.000803 基金项目：本研究由国家973计划项目(2009CB119001)资助 植物对胁迫的响应是一种积极主动的应激过程。植物接受胁迫信号后，通过一系列的信号传递途径，最终诱导相关基因的表达。转录因子在基因表达的调控过程中起着重要作用，它们与靶基因上游的各种特定DNA 元件结合，激活或抑制靶基因的转录活性，以调控其时空特异性表达。WRKY 类转录因子是一类研究较多的转录因子，它广泛的参与生物、非生物胁迫应答反应、信号分子传递、植物衰老和器官 发育等一系列生理活动(刘戈宇等,2006)。WRKY 转 录因子最早是在甜薯中发现(Ishiguro and Nakamura,1994)，随后在多种植物中陆续发现了大量的WRKY 转录因子。WRKY 基因家族通常具有一个或者两个WRKY 域，WRKY 域能特异的与靶基因启动子区的W-box 结合，从而调控靶基因的表达(Rushton et al.,1995)。近年来，基于传统的分子生物学方法研究WRKY 基因功能的基础上，利用各种物种基因组数

跟踪：转录因子激活与靶基因

跟踪：转录因子激活与靶基因 转录因子上游信号通路，以及靶基因专题讨论。 转录因子靶点的鉴定 鉴定转录因子的靶点的第一步通常是将所研究对像敲除掉或超量表达，然后考察基因表达的变化，通常的方法有RT-PCR，消减杂交（subtractive hybridization），差异显示（differential display）和SAGE（analysis of gene expression）等。芯片技术的发展使这种分析变得更加简便。它能一次分析很多的基因。但上面的技术都不能让我们知道所找到的靶基因是否直接的靶基因，可能有大量的基因都是间接被调控的。另外一些技术的发展使我们能够找到直接的靶点，如染色质免疫沉淀（chromatin immunoprecipitation，ChIP）和Dam甲基化酶鉴定法（Dam methylase identification，DamID）。这种技术和芯片技术联合起来可以帮助我们分析在基因组范围内转录因子的结合位点，称作基因组范围的定位分析（Genome-wide location analysis）。另外，基于算法和数据库的生物信息学方法也得到了一定的发展，这表现在从单纯保守位点分析到比较基因组方法的应用，这种方法基于以下事实，在种间高度保守的非编码序列有更大的可能性参与基因调控。 > 1、许多转录因子需要跟一些配体因子结合才能发挥功能。转录因子的蛋白结构一般分三个区：DNA结合区(DBD)，铰链区(hinge domain)，和配体结合区(LBD)，这个区域同时是转录激活/抑制功能区。这样的因子有PPAR, LXR（肝x受体）。 2、有些转录因子的转录激活/抑制功能区不需要配体结合也能发挥功能，比如p53 3、而像NFkB这样的转录因子在细胞内以非活性的形式存在。静息时NF-kB二聚体与I-kB 蛋白家族构成三聚体而存留于胞浆，当细胞受到外界因素，如细菌或病毒感染、炎症细胞因子、TNF、LPS、紫外线照射、电离辐射等刺激后，I-kB将发生磷酸化并迅速降解，NF-kB 被释放，、激活并进入细胞核，结合于特异性DNA位点，从而启动一系列基因的转录，发挥其重要的生物学作用[4]。 转录因子的分类有很多种。从转录的过程来看，如TFIIB, TFIID 等与RNA polymerase II 直接BIND 的称general transcription factor，其他位于启动子上游需要信号激活的转录因子也有一些分类方法。如楼上所说，有需要与配体相互作用以后转核的，如steriod hormone receptor，也有在细胞质内通过细胞膜的第二信使作用激活的蛋白因子，还有一些house keeping gene 的产物，同样也有transcription factor 的作用。与转录密切相关的co-factor，enhancer，也都对转录起重要作用。同时启动子上的一些cis 作用元件。。。对于不同基因激活的方式各异，含盖的方面也比较广。 看大家发了很多了，我就来个比较基础的东西，泛泛的谈谈转录因子是如何激活转录的吧，资料来源于Watson《MBOG》2004版，同时参考了杨克恭（协和的XX老师）讲课所编。

植物WRKY转录因子的结构及功能研究进展_常李伟

与

科研探索知识创新与为小波 多分辨率分解尺度，即低通滤波器系数； 分别与低通滤波系数lo-d 、高通滤波系 数Hi-d 各自相乘、累加后，再分别进行下抽取得到低频序列 2淀粉酶启动子区域的W-box 序列结合，从而控制种子糊粉层细胞糖代谢途径的建立。Sun 等（2003）从大麦中分离并纯化出WRKY 型转录因子SUSIBA2，研究表明SUSIBA2是淀粉合成中一个重要的转录调节因子，WRKY 转录因子因此有可能参与碳水化合物的合成代谢。5展望植物WRKY 基因作为植物特有的响应逆境胁迫信号以及调控逆境相关基因表达的重要因子，在植物适应和抵抗逆境过程中具有重要作用。目前对于WRKY 转录因子的研究主要集中WRKY 转录因子在逆境胁迫下的表达模式，从而提高植物对抗各种逆境的能力。但是人们对WRKY 转录因子所介导的植物应答反应及基因调控体系尚不清楚，WRKY 转录因子在各种抗逆信号转导途径及激素信号途径中的信号网络也有待进一步了解。随着分子生物学各种新技术的发展，WRKY 基因在植物抗逆过程中的作用机制将得到更为深入的研究。 参考文献： [1]李蕾,谢丙炎等.WRKY 转录因子及其在植物防御反应中的 作用[J ].分子植物育种,2005,3（3）：401-408. [2]仇玉萍,荆邵娟,付坚等.13个水稻WRKY 基因的克隆及其 表达谱分析[J ]．科学通报，2004，49(18)：1860-1869. [3]3Birnbaum K,Shasha DE,Wang JY ,et al.A gene expression map of the Arabidopsis root [J ].Science,2003,302:1956-1960. [4]4Yoda H et al.Mol Genet Genomics, 2002, 267: 154-161.

植物转录因子及转录调控数据与分析平台

植物转录因子及转录调控数据与分析平台 PlantTFDB：植物转录因子数据库 URL: https://www.wendangku.net/doc/0915520857.html, 包含资源：植物转录因子的家族分类规则、基因组转录因子全谱、丰富的注释、转录因子结合图谱(binding motifs)、转录因子预测、系统发生树等 涉及物种：包含拟南芥、水稻、杨树、大豆、玉米、小麦等165个物种。 PlantRegMap：植物转录调控数据与分析平台 URL: https://www.wendangku.net/doc/0915520857.html, 包含资源：植物转录调控元件、植物转录调控网络、转录因子结合位点预测、转录调控预测与富集分析、GO富集分析、上游调控因子富集分析等。 涉及物种：包含拟南芥、水稻、杨树、大豆、玉米、小麦等156个物种。 ATRM: 拟南芥转录调控网络及其结构和演化分析 URL: https://www.wendangku.net/doc/0915520857.html, 包含资源：基于文本挖掘和人工校验的拟南芥转录调控网络、植物转录调控网络的结构和演化特征 涉及物种：拟南芥 植物转录因子及转录调控数据与分析平台(导航页) 我们致力于为广大科研人员提供一个关于植物转录因子和转录调控、集数据和分析于一体的高质量平台，为研究和理解植物转录调控系统保驾护航。 植物转录因子数据库(PlantTFDB) 一套完整的植物转录因子分类规则 覆盖绿色植物各大分支的转录因子全谱 丰富的功能和演化注释 基因组范围的高质量转录因子结合矩阵（156个物种） 在线转录因子预测平台 植物转录调控数据与分析平台(PlantRegMap) 基于高通量实验(ChIP-seq和DNase-seq)和比较基因组方法鉴定的多种转录调控元件 基于转录因子结合矩阵和转录调控元件推测的转录调控网络 涉及165物种的GO注释 一套植物转录调控预测与分析工具，包括转录因子结合位点预测、转录调控预测与富集分析、GO富集分析及上游调控因子富集分析等 拟南芥转录调控网络及其结构和演化特征(ATRM) 基于文本挖掘和人工校验的拟南芥转录调控网络 植物转录调控网络的结构和演化特征

ChIP-Seq技术在转录因子结合位点分析的应用

ChIP-Seq技术在转录因子结合位点分析的应用 摘要：染色质免疫沉淀(Chromatin immunoprecipitaion, ChIP)技术是用来研究细胞 内特定基因组区域特定位点与结合蛋白相互作用的技术。将ChIP与第二代高通量测序技术相结合的染色质免疫沉淀测序(chromatin immunoprecipitation followed by sequencing，ChIP-Seq)技术能在短时间内获得大量研究数据，高效地在全基因组范围内检测与组蛋白、转录因子等相互作用的DNA区段，在细胞的基因表达调控网络研究中发挥重要作用。本文 简要介绍了ChIP-Seq技术的基本原理、实验设计和后续数据分析，以及ChIP-Seq技术在 研究转录因子结合位点中的。 关键词：ChIP-Seq；转录因子； 引言 染色质是真核生物基因组DNA主要存在形式，为了阐明真核生物基因表达调控机制，对于蛋白质与DNA在染色质环境下的相互作用的研究是基本途径。转录因子是参与基因表达调控的一类重要的细胞核蛋白质，基因的转录调控是生物基因表达调控层次中最关键的一层，转录因子通过特异性结合调控区域的DNA序列来调控基因转录过程。转录因子由基础转录因子和调控性转录因子两类组成，其中基础转录因子在转录起始位点附近的启动子区，与RNA聚合酶相互作用实现基因的转录；而调控性转录因子一般与位置多样的增强子序列结合，再通过形成增强体在组织发育、细胞分化等基因表达水平调控中发挥极其重要的作用[1]。 ChIP-Seq是近年来新兴的将ChIP与新一代测序技术相结合，在全基因s组范围内分析转录因子结合位点(transcription factor binding sites，TFBS)、组蛋白修饰(histone modification)、核小体定位(nucleosome positioning)和DNA 甲基化(DNA methylation)的高通量方法[2-4]。其中ChIP是全基因组范围内识别DNA与蛋白质体内相互作用的标准方法[5]，最初用于组蛋白修饰研究[6]，后来用于转录因子[7]。同时，新一代测序技术的迅猛发展也将基因组学水平的研究带入了一个新的阶段，使得许多基于全基因组的研究成为可能。相对于传统的基于芯片的ChIP-chip (chromatin immunoprecipitation combined with DNA tiling arrays)，ChIP-seq 提供了一种高分辨率、低噪音、高覆盖率的研究蛋白质-DNA 相互作用的手段[8]，可以应用到任何基因组序列已知的物种，可以研究任何一种DNA 相关蛋白与其靶定DNA 之间的相互作用，并能确切得到每一个片段的序列信息．随着测序成本的降低，ChIP-seq 逐步成为研究基因调控和表观遗传机制的一种常用手段。此外，为了达到更好的检测效果和更为完整的信息，近年来，将ChIP-Seq和ChIP-chip两者融合的研究具有很好的应用前景[9,10]。 转录因子在器官发生过程中起至关重要的作用，在全基因组水平将转录因子定位于靶基因DNA是认识转录调控网络的有效方法之一，了解基因转录调控的关键是识别蛋白质与DNA的相互作用。ChIP-Seq技术能够揭示转录因子的结合位点和确定直接的靶基因序列，可在体内分析特定启动子的分子调控机制，因此被广泛应用于转录调控机制的研究。本文主要就这一技术在转录因子结合位点研究中的基本原理、实验设计和数据分析等技术层面、以及实际应用层面进行讨论。 1 ChIP-seq基本原理及实验设计 1.1 ChIP技术 蛋白质与DNA相互识别是基因转录调控的关键，也是启动基因转录的前提。ChIP是在全基因组范围内检测DNA与蛋白质体内相互作用的标准方法[11］，该技术由Orlando等[12］于1997年创立，最初用于组蛋白修饰的研究，后来广泛应用到转录因子作用位点的研究中[13］。ChIP的基本原理为：活细胞采用甲醛交联后裂解，染色体分离成为一定大小的片段，然后用特异性抗体免疫沉淀目标蛋白与DNA交联的复合物，对特定靶蛋白与DNA片段进行

转录因子

转录因子 ? 1 简介 ? 2 方法 ? 3 转录因子 转录因子-简介 基因转录有正调控和负调控之分。如细菌基因的负调控机制是当一种阻遏蛋白(repressor protein)结合在受调控的基因上时，基因不表达；而从靶基因上去除阻遏蛋白后，RNA聚合酶识别受调控基因的启动子，使基因得以表达，这是正调控。这种阻遏蛋白是反式作用因子。 转录因子(transcription factor)是起正调控作用的反式作用因子。转录因子是转录起始过程中RNA聚合酶所需的辅助因子。真核生物基因在无转录因子时处于不表达状态，RNA聚合酶自身无法启动基因转录，只有当转录因子(蛋白质)结合在其识别的DNA序列上后，基因才开始表达。 转录因子的结合位点（transcription factor binding site，TFBS）是转录因子调节基因表达时，与mRNA结合的区域。按照常识，转录因子（transcription factor，TF）的结合位点一般应该分布在基因的前端，但是，新的研究发现，人21和22号染色体上，只有22％的转录因子结合位点分布在蛋白编码基因的5'端。 转录因子-方法 这篇文章的试验方法是，通过高密度的寡核苷酸芯片，反映出人21和22号染色体的几乎所有的非重复序列，通过这种芯片，检测三种转录因子，Sp1、 cMyc、和p53的结合位点。结果表明，每种转录因子都有大量的TFBS与之结合。然而，只有22％的转录因子结合位点分布在蛋白编码基因的5'端， 36％的TFBS分布在蛋白编码基因的中部或3'端，并且这36％的TFBS常常和基因组中的非蛋白编码RNA分布在一起。这暗示，在人的基因组中，不仅包含蛋白编码基因，也包含数量相当的非编码基因（noncoding genes），他们都受常见的转录因子所调控。 真核生物在转录时往往需要多种蛋白质因子的协助。一种蛋白质是不是转录机构的一部分往往是通过体外系统看它是否是转录起始所必须的。一般可将这些转录所需的蛋白质分为三大类： (1)RNA聚合酶的亚基，它们是转录必须的，但并不对某一启动子有特异性。 (2)某些转录因子能与RNA聚合酶结合形成起始复合物，但不组成游离聚合酶的

转录因子

转录因子 基因转录有正调控和负调控之分。如细菌基因的负调控机制是当一种阻遏蛋白(repressor protein)结合在受调控的基因上时，基因不表达；而从靶基因上去除阻遏蛋白后，RNA聚合酶识别受调控基因的启动子，使基因得以表达，这是正调控。这种阻遏蛋白是反式作用因子。而顺式作用因子则指的是基因上与反式作用因子结合的对基因表达起调控作用的基因序列。 转录因子(transcription factor)是起正调控作用的反式作用因子。转录因子是转录起始过程中RNA聚合酶所需的辅助因子。真核生物基因在无转录因子时处于不表达状态，RNA聚合酶自身无法启动基因转录，只有当转录因子(蛋白质)结合在其识别的DNA序列上后，基因才开始表达。 转录因子的结合位点（transcription factor binding site，TFBS）是转录因子调节基因表达时，与mRNA结合的区域。按照常识，转录因子（transcription factor，TF）的结合位点一般应该分布在基因的前端，但是，新的研究发现，人21和22号染色体上，只有22％的转录因子结合位点分布在蛋白编码基因的5'端。 真核生物在转录时往往需要多种蛋白质因子的协助。一种蛋白质是不是转录机构的一部分往往是通过体外系统看它是否是转录起始所必须的。一般可将这些转录所需的蛋白质分为三大类： (1)RNA聚合酶的亚基，它们是转录必须的，但并不对某一启动子有特异性。 (2)某些转录因子能与RNA聚合酶结合形成起始复合物，但不组成游离聚合酶的成分。这些因子可能是所有启动子起始转录所必须的。但亦可能仅是譬如说转录终止所必须的。但是，在这一类因子中，要严格区分开哪些是R NA聚合酶的亚基，哪些仅是辅助因子，是很困难的。 (3)某些转录因子仅与其靶启动子中的特异顺序结合。如果这些顺序存在于启动子中，则这些顺序因子是一般转录机构的一部分。如果这些顺序仅存在于某些种类的启动子中，则识别这些顺序的因子也只是在这些特异启动子上起始转录必须的。 黑腹果蝇的RNA聚合酶需要至少两个转录因子方能在体外起始转录。其中一个是B因子，它与含TATA盒的部位结合。人的因子TFⅡD亦和类似的部位结合。同样，CTF(CAAT结合因子)则与腺病毒的主要晚期启动子中与CAAT盒同源的部位相结合。结合在上游区的另一个转录因子是USF(亦称MLTF)，则可以识别腺病毒晚期启动子中靠近-55的顺序。转录因子Sp1则能和GC盒相结合。在SC40启动子中有多个GC盒，位于-70到-110之间。它们均能和Sp1相结合。然而含有GC盒的不同的DNA顺序与Sp1的亲和力却各不相同。可见GC盒两侧的顺序对Sp1-GC盒的结合究竟如何能影响转录。有时候需要几个转录因子才能起始转录。例如胞苷激酶的启动子需要S p1与GC盒结合和CTF与CAAT盒结合;腺病毒晚期启动子需要TFⅡD与TATA盒结合和USF与其邻近部位相结合。以上所述的因子是一般转录都需要的，似乎并没有什么调节功能。另一些转录因子则可以调控一组特殊基因的转录。热休克基因就是一个很好的例子。真核生物的热休克基因在转录起始点的上游15bp处有一个共同顺序。H STF因子仅在热休克细胞中有活性。它与包括热休克共同顺序在内的一段DNA相结合，所以这个因子的激活可以引起约包括20个基因的一组基因起始转录。在这里，转录因子和RNA聚合酶Ⅱ之间关系很类似细菌的σ因子与核心酶之间的关系。 转录因子是一种具有特殊结构、行使调控基因表达功能的蛋白质分子，也称为反式作用因子。植物中的转录因子分为二种，一种是非特异性转录因子，它们非选择性地调控基因的转录表达，如大麦(Hordeum vulgare) 中的HvCBF2 (C-repeat/DRE binding factor 2) (Xue et al., 2003)。还有一种称为特异型转录因子，它们能够选择性调控某种或某些基因的转录表达。典型的转录因子含有DNA结合区(DNA-binding domain)、转录调控区(acti vation domain)、寡聚化位点(oligomerization site) 以及核定位信号(nuclear localization signal) 等功能区域。这些功能区域决定转录因子的功能和特性(Liu et al., 1999)。DNA结合区带共性的结构主要有：1）HTH 和HL H 结构：由两段α-螺旋夹一段β-折叠构成，α-螺旋与β-折叠之间通过β-转角或成环连接，即螺旋-转角-螺旋结构和螺旋-环-螺旋结构。2）锌指结构：多见于TFIII A 和类固醇激素受体中，由一段富含半胱氨酸的多肽链构成。每四个半光氨酸残基或组氨酸残基螯合一分子Zn2+ ，其余约12-13 个残基则呈指样突出，刚好能嵌入DNA 双螺旋的大沟中而与之相结合。3）亮氨酸拉链结构：多见于真核生物DNA 结合蛋白的 C 端，与癌基因表达调控有关。由两段α - 螺旋平行排列构成，其α - 螺旋中存在每隔7 个残基规律性排列的亮氨酸残基，亮氨酸侧链交替排列而呈拉链状，两条肽链呈钳状与DNA 相结合。

转录因子包括什么主要的功能结构域

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。

转录因子SP1对肿瘤转移的调控

转录因子Sp1对肿瘤转移的调控 闫隆鑫1，刘波1*，任海军2* 摘要转录因子SP1（transcription factor Sp1，SP1）在人体细胞中普遍表达并参与调控细胞增殖、凋亡及胚胎发育等生理活动。实验证实SP1在肿瘤细胞中存在异常表达，并积极调控肺癌、胃癌、乳腺癌等肿瘤的转移、恶变，但对其参与肿瘤细胞转移的机制，尤其在不同细胞系中，SP1的表达量及蛋白修饰，对肿瘤转移各阶段的影响，还不甚明确。本文整理了近期关于SP1参与调控肿瘤转移的研究及SP1的协同调控因子，藉此探究SP1在肿瘤监测及治疗中的发展方向。 关键词：转录因子SP1; 肿瘤; 转移 0 引言 肿瘤细胞的转移意味着肿瘤恶性程度增加，大部分肿瘤患者在临床确诊时已经存在肿瘤转移，常规治疗死亡率极高；而一旦诊断为肿瘤，由于不能确定其是否转移，往往会接受过度治疗，因此有关肿瘤细胞转移活性的检测是肿瘤治疗的关键。良性肿瘤发展为转移性肿瘤至少包括四个相互关联的过程：肿瘤细胞表面黏附分子减少，肿瘤间粘附能力下降；原细胞间基质分解，并在肿瘤细胞诱导下重建适宜肿瘤生长的基质；肿瘤细胞变形并生长出伪足，通过血管、淋巴管迁移到特定的侵入点；肿瘤细胞分裂增殖，在新区域生成血管，成为肿瘤组织[1]。转录调控因子参与调控相关蛋白的表达，往往存在异常表达的情况，在肿瘤转移过程中起到至关重要的调控作用。因此对肿瘤中转录调控因子的检测，能够在早期判断肿瘤转移的情况并对肿瘤转移的活性加以抑制。 SP1是人体细胞中广泛存在的转录调控因子，属于Sp/KLF锌指家族，通常作为主要的GC盒转录激活因子参与调控目标基因的表达。SP1的羧基端含有三个锌指结构，能够特异性结合DNA启动子的GC盒；SP1蛋白中段为其活化区，参与调控目的基因表达以及与其他转录调控因子的结合[2]；氨基端有一蛋白水解位点，能够引起泛素化诱导的SP1分解[3]。SP1在结合到目的基因启动子的同时，可以招募其他调控因子及SP1本身参与表达调控，因而与DNA的结合能力、转录调控区活性以及SP1在细胞内的含量对SP1参与的调控有重要的意义[4, 5]。SP1在肿瘤初期大量积累并积极调控肿瘤发展的各个阶段[6]，过表达的SP1参与诱导肿瘤增殖、凋亡，但对肿瘤转移的调控，不同肿瘤细胞系对SP1过表达有着不同 基金项目：大连市卫生局医学研究课题（WSJ/KJC-01-JL-01）；中央高校基本科研业务费（DUT15LK16）； 作者单位：1.大连理工大学生物医学工程系，辽宁省大连市，116024；2.大连市友谊医院普外科，辽宁省大连市，116100； 通信作者：任海军，E-mail:renhaijun369@https://www.wendangku.net/doc/0915520857.html,; 刘波，E-mail: lbo@https://www.wendangku.net/doc/0915520857.html,; 作者简介：（1996-），男，本科，在读本科生，主要研究方向生物医学工程

ER对雌激素共调节因子NFAT3的转录调节

目的：NFAT （Nuclear factor of activated T-cell ）家族在人体生理和病理过程中发挥着重要的作用，但是对NFAT3的转录调节因子却知之甚少。通过本室前期的实验，我们了解到NFAT3可以调节ER （Estrogen Receptors ）的转录活性，因此，反过来，我们检测了ER 对NFAT3转录活性的影响。 方法：通过活性实验、点突变实验及RNA 干扰实验，验证ER 、雌激素及NFAT 激活剂PMA+ION 对NFAT3转录活性的影响，并通过免疫共沉淀（Co-immunoprecipitation ，Co-IP ）实验检测ER 与NFAT3的相互作用，通过染色质免疫共沉淀（CHIP ）实验确定ER α能否被募集到IL-2启动子上，并用核质分离实验，揭示ER α在细胞内对NFAT3定位的影响。 结果： 1． 在293T 及MDA-MB-453细胞中，ERs 可以抑制NFAT3的转录活性。 2． IP 实验证实，NFAT3和ERs 在体内存在相互作用，并且该作用不受NFAT 激活剂PMA+ION 的影响。 3． 敲低293T 细胞中的内源NFAT3后，ER α对NFAT-LUC 活性的抑制作用基 本消除，证实ER α对NFAT-LUC 报告基因的抑制需要NFAT3的参与。 4． 在分别敲低MCF-7细胞中的内源性ER α和ER β后，NFAT3的转录活性都大 幅增强。 5． 构建了两个ER α雌激素结合位点突变体，与野生型ER α相比，两个突变体 对NFAT3活性的抑制依然存在，而在加入雌激素后，对NFAT3的进一步抑制被消除，证实雌激素对NFAT3转录活性的抑制依赖ER 的活性。 6． AKT 和MAPK 重现了ER α磷酸化位点突变体ER α（S167A ）和ER α（S118A ） 对NFAT3转录活性的影响。 7． CHIP 实验证实，加入ER α后，NFAT3与其靶基因IL-2启动子的结合增强， 而加入PMA+ION 后，能进一步促进该结合。 8． 通过核质分离实验发现ER α促使NFAT3入核，并且加入PMA+ION 后， NFAT3的表达增强。 结论：ER α是NFAT3的一个转录调控因子，ER α对NFAT3的转录调节受到雌激素和PMA+ION 的影响。对受NFAT3影响的多种免疫疾病、神经性疾病、心血管疾病和癌症的研究和治疗提供了新的线索。 关键词：ER ，NFAT3，相互作用，磷酸化，转录活性 致谢：该工作得到国家自然科学基金（30530320，30625035，30500191），973计划 P2-44 ER 对雌激素共调节因子NFAT3的转录调节 秦玺，王晓辉，杨智洪，丁丽华，徐小洁，程龙，牛畅，孙慧伟，张浩，叶棋浓 军事医学科学院生物工程研究所，北京市海淀区太平路27号院工作区北楼2121，100850 (xiba315@https://www.wendangku.net/doc/0915520857.html,)

转录因子功能预测新方法

TF-coEx：一种基于基因共表达网络的转录因子功能预测新方法 TF-coEx： Transcription Factor Function Prediction based on Gene Co-e xpression Network收藏本页导出题录 分享 作者：陈靖祺[1] 柳靓婧[1,2] 田卫东[1] CHEN Jing-qi,LIU Jing-jing,TIAN Wei-dong （1.Institute of Biostatistics,Fudan University,Shanghai 200433,China ; 2.Institute of Plant Biology,Fudan University,Shanghai 200433,China）机构地区：[1]复旦大学生物统计研究所,上海200433 [2]复旦大学植物科学研究所,上海200433 出处：《复旦学报：自然科学版》 SCI CAS CSCD 2012年第51卷第6期 803-812页,共10页《Journal of Fudan University （Natural Science）》 摘要：转录因子在细胞内的各种生物通路中起着重要的调控作用．在人基因组中有1000多个注释为DNA结合蛋白的编码基因，其中部分基因已被证明为转录因子，对它们调控的生物通路也相对比较清楚．其余的大多数DNA结合蛋白可能是潜在的转录因子，但它们的功能并不明确．鉴于转录因子与其所调控的靶基因在基因表达水平上密切关联，本文从基因共表达网络出发建立了]。个预测转录因子功能的新方法——co-expression-based transcription factor function prediction（TF-coEx）．首先，利用大规模高通量表达芯片数据建立了不同条件下人全基因组的基因共表达网络，并通过网络划分获得包含转录因子的一系列基因共表达模块．之后，通过对模块内基因的功能富集分析，并整合不同网络的模块功能富集结果，对所有潜在的转录因子编码基因进行了功能预测．通过与已知功能的对比，我们证明TF-coEx的预测效果显著好于随机．此外，对预测分值最大的50个结果的文献验证显示，54％的预测有实验证据支持．方法的预测结果为进一步设计具体的实验来验证潜在转录因子的功能提供了方向．

关于组蛋白、甲基化、CHIP-Seq、结合位点、转录因子

关于组蛋白、甲基化、转录因子、结合位点和CHIP-Seq 1)染色质：真核细胞分裂间期的细胞核内的一种物质，这种物质的基本化学成分为脱氧核 糖核酸核蛋白(核蛋白就是由DNA或RNA与蛋白质形成的复合体)，主要由DNA和组蛋白构成，也含有少量的非组蛋白和RNA。由于它可以被碱性的染料染色，所以称为染色质。在细胞的有丝分裂期，染色质经过螺旋、折叠，包装成了染色体。 2)核小体：核小体是染色体的基本结构单位，由DNA和组蛋白(histone)构成，是染色质(染 色体)的基本结构单位。由4种组蛋白H2A、H2B、H3和H4，每一种组蛋白各二个分子，形成一个组蛋白八聚体，约200 bp的DNA分子盘绕在组蛋白八聚体构成的核心结构外面，形成了一个核小体。这时染色质的压缩包装比(packing ratio)为6左右，即DNA 由伸展状态压缩了近6倍。200 bp DNA为平均长度；不同组织、不同类型的细胞，以及同一细胞里染色体的不同区段中，盘绕在组蛋白八聚体核心外面的DNA长度是不同的。如真菌的可以短到只有154 bp，而海胆精子的可以长达260bp，但一般的变动范围在180bp到200bp之间。在这200bp中，146 bp是直接盘绕在组蛋白八聚体核心外面，这些DNA不易被核酸酶消化，其余的DNA是用于连接下一个核小体。连接相邻2个核小体的DNA分子上结合了另一种组蛋白H1。组蛋白H1包含了一组密切相关的蛋白质，其数量相当于核心组蛋白的一半，所以很容易从染色质中抽提出来。所有的H1被除去后也不会影响到核小体的结构，这表明H1是位于蛋白质核心之外的。 3)染色体：在细胞的有丝分裂的分裂期由染色质经螺旋折叠形成，呈线状或棒状。 4) 有丝分裂：真核细胞的染色质凝集成染色体、复制的姐妹染色单体在纺锤丝的牵拉下分 向两极，从而产生两个染色体数和遗传性相同的子细胞核的一种细胞分裂类型。分裂具有周期性。即连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期，（这两个阶段所占的时间相差较大，一般分裂间期占细胞周期的90%-95%；分裂期大约占细胞周期的5%-10%。细胞种类不同，一个细胞周期的时间也不相同。）分裂期又分为分裂前期、分裂中期、分裂后期和分裂末期。细胞在分裂之前，必须进行一定的物质准备。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个过程。有丝分裂是一个连续的过程按先后顺序划分为间期、前期、中期、后期和末期五个时期，在前期和中期之间有时还划分出一个前中期。 5) 分裂间期：主要完成DNA的复制和蛋白质的合成，DNA复制时边解旋编复制。 6) 姐妹染色单体：姐妹染色单体是指染色体在细胞有丝分裂（包括减数分裂）的间期进 行自我复制，形成由一个着丝点连接着的两条完全相同的染色单体。（若着丝点分裂，则就各自成为一条染色体了）。每条姐妹染色单体含1个DNA。 7) 同源染色体：二倍体细胞中染色体以成对的方式存在, 一条来自父本，一条来自母本， 且形态、大小相同，并在减数分裂前期相互配对的染色体。含相似的遗传信息。 8) 组蛋白：一组进化上非常保守的碱性蛋白质，其中碱性氨基酸(Arg，Lys)约占25%，存 在于真核生物染色质，分为5种类型(H1，H2A，H2B，H3，H4)，后4种各2个形成组蛋白八聚体，构成核小体的核心，占核小体质量的一半。组蛋白的基因非常保守。亲缘关系较远的种属中,四种组蛋白(H2A、H2B、H3、H4)氨基酸序列都非常相似。 9) 甲基化(methylation)：从活性甲基化合物(如S-腺苷基甲硫氨酸)上催化其甲基转移到其 他化合物的过程。可形成各种甲基化合物，或是对某些蛋白质或核酸等进行化学修饰形成甲基化产物。甲基化是蛋白质和核酸的一种重要的修饰，调节基因的表达和关闭，与癌症、衰老、老年痴呆等许多疾病密切相关，是表观遗传学的重要研究内容之一。最常见的甲基化修饰有DNA甲基化和组蛋白甲基化。DNA甲基化是指生物体在DNA甲基转移酶(DNA methyltransferase，DMT) 的催化下，以s-腺苷甲硫氨酸(SAM)为甲基