1. 什么是轉(zhuǎn)錄因子,？

　　在分子生物學(xué)和遺傳學(xué)中，一個轉(zhuǎn)錄因子（有時被稱為序列特異的DNA結(jié)合因子）是一個能與特異DNA序列結(jié)合的蛋白,。轉(zhuǎn)錄就是調(diào)控遺傳信息從DNA傳遞到mRNA的過程,。轉(zhuǎn)錄因子可以單獨或與其他蛋白形成復(fù)合體，提高或阻斷特性基因?qū)NA聚合酶的招募,。

　　轉(zhuǎn)錄因子的一個特點是它包含一個或多個DNA結(jié)合域（DNA-binding domain,， DBDs），通過這些結(jié)合域與基因附近的DNA序列結(jié)合,，從而完成調(diào)控,。其他蛋白如：共激活因子（coactivators），染色質(zhì)重構(gòu)因子（chromatin remodelers）,，組蛋白乙?；福╤istone acetylases），去乙?；福╠eacetylases）,，激酶（kinases）和甲基化酶（methylases），雖然在基因調(diào)控中同樣起著重要的作用,，但是由于缺少DNA結(jié)合域,，因為并沒有歸類為轉(zhuǎn)錄因子。

2. 轉(zhuǎn)錄因子的保守性

　　轉(zhuǎn)錄因子存在于所有生物體中,，對基因表達調(diào)控來說是必不可少的,。在一個生物體內(nèi),，轉(zhuǎn)錄因子的數(shù)量隨著基因組的大小的增加而增長。較大的基因組,，每個基因傾向于有更多的轉(zhuǎn)錄因子,，在人類基因組中大約有2600個含有DNA結(jié)合域的蛋白質(zhì)，其中大多數(shù)被假設(shè)具有轉(zhuǎn)錄因子功能,。因此,，基因組中大約10%的基因編碼轉(zhuǎn)錄因子，這使得這個家族稱為最大的人類蛋白家族,。此外,，基因的兩側(cè)往往存在不同的轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點，這些基因的高效表達需要有幾個不同的轉(zhuǎn)錄因子的協(xié)同作用,。

3. 轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控機制

　　轉(zhuǎn)錄因子可以與受其調(diào)控基因的臨近DNA上的增強子或者啟動子區(qū)域結(jié)合,，根據(jù)轉(zhuǎn)錄因子的不同，相鄰基因的表達可能被上調(diào)或下調(diào),。轉(zhuǎn)錄因子有多種調(diào)控基因表達的機制,，包括：

• 穩(wěn)定或組織RNA聚合酶與DNA結(jié)合

• 催化組蛋白的乙酰化或脫乙?；?/span>

　　轉(zhuǎn)錄因子可以直接或招募其他帶有這一催化活性的蛋白質(zhì)來完成這一作用,。許多轉(zhuǎn)錄因子使用兩種對立機制的其中一種來調(diào)控轉(zhuǎn)錄:a. 組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶作用--組蛋白乙酰化,，從而削弱DNA與組蛋白的結(jié)合,，使得DNA更容易轉(zhuǎn)錄，起到轉(zhuǎn)錄上調(diào)的效果,；b. 組蛋白去乙?；福╤istone deacetylase，HDAC）作用--組蛋白去乙?；?，從而增強DNA與組蛋白的結(jié)合，使得更少的DNA暴露,，達到下調(diào)轉(zhuǎn)錄的目的,。

• 為轉(zhuǎn)錄因子DNA復(fù)合物招募共激活子或共抑制子蛋白質(zhì)

　　在生物學(xué)中,，重要的進程大多具有多層調(diào)控的性質(zhì),。轉(zhuǎn)錄因子也具有這樣的性質(zhì)：轉(zhuǎn)錄因子不僅通過控制轉(zhuǎn)錄率來調(diào)節(jié)細胞中的基因產(chǎn)物（RNA和蛋白）的數(shù)量，而且轉(zhuǎn)錄因子自身也受到調(diào)控作用（通常被其他轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控）,。下面將對轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)節(jié)方式及活性做剪短的概述：

　　a 合成：轉(zhuǎn)錄因子從一個染色體上的基因轉(zhuǎn)錄成RNA,，然后被翻譯成蛋白。調(diào)控這些步驟中的任何一步都會影響轉(zhuǎn)錄因子的產(chǎn)生以及活性,，這里存在一個有趣的現(xiàn)象,，即轉(zhuǎn)錄因子可以被自己調(diào)控,，例如，在一個負反饋環(huán)中,，轉(zhuǎn)錄因子作為自己的一致子：如果轉(zhuǎn)錄因子蛋白與自身基因的DNA結(jié)合,，它將會抑制自身的產(chǎn)生。這是一類在細胞中轉(zhuǎn)錄因子能夠維持較低水平的機制,。

　　b. 核定位：在整合生物中,，轉(zhuǎn)錄因子在細胞核中轉(zhuǎn)錄，但是在細胞質(zhì)中翻譯,。許多在細胞核中具有活性的蛋白質(zhì)含有核定位信號,，能直接定位細胞核。但是,，對許多轉(zhuǎn)錄組因子來說,，這是在他們調(diào)控過程中的關(guān)鍵，幾類重要的轉(zhuǎn)錄因子,，如一些核受體轉(zhuǎn)錄因子,，在細胞質(zhì)中必須先在綁定一個配體，才能重新定位細胞核,。

　　c. 激活：轉(zhuǎn)錄因子可以通過他們的信號感應(yīng)區(qū)域激活或失活,，機制包括：配體的結(jié)合；磷酸化,。

• 易接近DNA綁定位點

• 其他輔助因子/轉(zhuǎn)錄因子的可用性

　　大多數(shù)的轉(zhuǎn)錄因子不單獨工作,。通常為了 完成基因的轉(zhuǎn)錄，一系列的轉(zhuǎn)錄因子必須與DNA調(diào)控序列綁定,，這種轉(zhuǎn)錄因子的集合,，反過來招募中介蛋白質(zhì)，如cofactor,，以高效招募前起始復(fù)合物和RNA聚合酶,。因此，對于一個i額單一的轉(zhuǎn)錄因子其實轉(zhuǎn)錄,，所有這些其他蛋白也必須在場,，并且，這個轉(zhuǎn)錄因子必須處于一旦需要就能夠結(jié)合到這些蛋白質(zhì)的狀態(tài)中,。

4. 轉(zhuǎn)錄因子的功能

• 基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄調(diào)控,，在真核生物中又稱為一般轉(zhuǎn)錄因子（general transcription factors， GTFs）,。

• 轉(zhuǎn)錄的差異性增強,，綁定臨近調(diào)控基因的DNA增強子區(qū)域，從而差異調(diào)控各種基因的表達,。

• 發(fā)育,，轉(zhuǎn)錄因子可以參與到發(fā)育過程中,。

• 細胞信號的相應(yīng)，釋放一種可以產(chǎn)生與受體細胞進行信號傳導(dǎo)的分子,，使細胞之間可以相互溝通,。

• 環(huán)境應(yīng)答，也能參與環(huán)境刺激的信號級聯(lián)下游,。

• 細胞周期調(diào)控,，特別是一些原癌或腫瘤抑制基因，有助于調(diào)節(jié)細胞周期,。

• 發(fā)病機制,，轉(zhuǎn)錄因子可以用于改變宿主細胞的基因表達，促進發(fā)病機制,。

5. 轉(zhuǎn)錄因子結(jié)構(gòu)

　　轉(zhuǎn)錄因子具有模塊狀結(jié)構(gòu),，包含如下結(jié)構(gòu)域：

　　DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域（DNA-binding domain，DBD）

　　反式激活結(jié)構(gòu)域（trans-activating domain,， TAD）,，其中包含其他蛋白質(zhì)的結(jié)合位點，這些位點通常被認為具有激活功能（AFs）

　　一個可選的信號感應(yīng)結(jié)構(gòu)域（signal sensing domain, SSD）,。

　　此外,，DBD和信號感應(yīng)結(jié)構(gòu)可以存在與不同的蛋白質(zhì)中，在轉(zhuǎn)錄復(fù)合物中相互作用,，完成對基因表達的調(diào)控,。