体液调节的信号分子除了蛋白质还有哪些?

激素等化学物质（除激素以外，还有其他调节因子，如CO2 等），通过体液传送的方式对生命活动进行调节，称为体液调节。

第二类激素按化学结构大体分为四类。

类固醇，如肾上腺皮质激素、性激素。

第二类为氨基酸衍生物，有甲状腺素、肾上腺髓质激素、松果体激素等。

第三类激素的结构为肽与蛋白质，如下丘脑激素、垂体激素、胃肠激素、降钙素等。

第四类为脂肪酸衍生物，如前列腺素。

是反式作用因子

反应元件是启动子或增强子的上游元件，它们含有短的保守顺序。在不同的基因中反应元件的顺序密切相关，但并不一定相同，离起始点的距离并不固定，一般位于上游小于200bp处，有的也可以位于启动子或增强子中。

反式作用因子通过以下不同的途经发挥调控作用：蛋白质和DNA相互作用；蛋白质和配基结合；蛋白质之间的相互作用以及蛋白质的修饰。

(一)蛋白质直接和DNA结合

1. 螺旋转角螺旋（Helix-turn-helix）：

在很多细菌的调节蛋白中有这种相同的模体存在，如λ的CI蛋白，cro蛋白（见17章），在酵母中涉及交配型的a1和a2蛋白也是以这种形式和DNA结合的。在高等真核中的Oct-1和Oct-2也属于此类型；在果蝇早期胚胎发育中决定体节的一些基因如bicoid编码的蛋白称为同源异形蛋白（homeotic proteins）也含有相似的DNA结合功能域。此序列称为同源异形盒（homeotic box）和原核的HTH有一些差别。螺旋转角旋有3个螺旋，螺旋3是识别和DNA结合，一般结合于大沟；螺旋1和2和其它蛋白质结合。

2． 锌指结构

锌指（zinc fimger）这个名称来源于它的结构，它由一小组保守的氨基酸和锌离子结合，在蛋白质中形成了相对独立的功能域，像一根根手指伸向DNA的大沟。两种类型的DNA结合蛋白具有这种结构，一类是锌指蛋白，另一类是甾类受体。典型的锌指蛋白有一组锌指，单个的锌指的保守序列是：Cys-X2-4-Cys-X3-Phe-X5-Leu-X2-His-X2-His,根据锌结合位点的氨基酸又把锌指分成为2Cys/2His和2cys/2cys两类，前者为Ⅰ型，后者为Ⅱ型锌指，Ⅰ型结构“指”的本身由23aa组成，“指”与“指”之间通常由7-8aa连接。

转录因子TF ⅢA（RNA pol Ⅲ转录5S RNA gene 时所需）的锌指结构组有9个“指”组成串联重复。在转录因子SPI中只有3个“指”；它和用RNA pol Ⅱ的很多启动子的起始有关。还有其它的一些DNA结合蛋白都属于此类锌指蛋白。2Cys在反向平行的β-折叠中，而2His在α螺旋中，I型锌指属于较原始的类型。

Ⅱ型锌指的保守序列为：Cys-X2-Cys-X1-3-Cy3-X2-Cys带有此类锌指结构的调节蛋白如表18-9所示。这类蛋白常有非重复的指，此和I型锌指结构不同。此类锌指的 DNA的结合位点是短的回文序列。突变分析表明调节蛋白和DNA结合的 区域包括锌指模体。两型锌指是有差别的，用甾类受体做实验。表明如经突变将后两个Cys变成His的活。这种受体就不能激活靶基因。因此这两类锌指是不能互相转变的。

糖皮质激素和雌激素受体都有两个“指”，每个指在Cys四分体的中央带有一个锌原子。两个指形成α-螺旋，彼此折叠成一个大的球状功能域。α-螺旋的芳香族和与螺旋相连的β折叠一道形成一个疏水中心。N-端螺旋的一侧和DNA的大沟接触，两个糖皮质激素受体形成二聚体和DNA结合，每个受体负责和连续的大沟接触。每个“指”控制着受体的重要特点。在第一个“指”的右侧控制受DNA的结合，在第二指的左侧控制着形成二聚体的能力。

直接的证据表明第一锌指的DNA结合区是通过“特异的交换”实验获得的，即雌激素受体的锌指被缺失，而以糖皮质激素受体取而代之。这个新的蛋白可识别GRE序列（平常是糖皮质激素的靶序列），而不识别ERE序列（雌激素的靶序列）。GRE和ERE的序列有些相似，进一步交换实验表明二者的第一个锌指基部的2个氨基酸残基有差别。

3． 亮氨酸拉链（Leucine ziipper）

两个蛋白之间相互作用共同建立一个转录复合体，在一系列转录因子中发现的一种模体涉及两个相同和不同的部分构成。亮氨酸拉链是一种富含亮氨酸的蛋白链形成的二聚体模体。它本身形成二聚体同时还可以识到特殊的DNA序列。

一个亲水的α-螺旋在其表面的一侧有疏水基因（包括亮氨酸），另一侧表面带有电荷。

亮氨酸拉链蛋白通过疏水界面上的亮氨酸形成二聚体。在肽链上两Leu之间相融7个氨酸，这样使它们在α-螺旋中排列成一条直线。亮氨酸拉链的侧翼是DNA结合功能区含有很多的Lys和Arg。二聚体的形成对于DNA的结合是必要的。大量地原癌基因，例如c-jun 和c-fos都编码亮氨酸拉链蛋白，它们本身相互作用，形成同二聚体（honwdimers）或异二聚体（hefercdimers）。C-Jun和C-Fos蛋白的异二聚体的结合比它们同二聚体更为坚固。Myc，C/EBP（结合CAAT box和SV40核心增强子的一种因子），AP1蛋白（异二聚体，结合于SV40的增强子）等都具有亮氨酸拉链结构。过去认为二聚体之间亮氨酸与亮氨酸是交错连接，像“拉链”一样。而现在认为亮氨酸与亮氨酸是相对连接的。

4． 螺旋一环一螺旋（HLH）

螺旋一环一螺旋（HLH，helix-loop-helix）蛋白具有共同类型的模体：有一条含有两个亲水的α-螺旋,链长为40～50 aa，两个α-螺旋由很长的连接区（环）相连，螺旋的一侧有疏水氨基酸，两条链依赖疏水氨基酸的相互作用形成同二聚体或异二聚体，此螺旋区长约15～16aa，含有各种保守的残基，连接环的长度不等，一般为12-28aa。与DNA结合的是碱性区，长为15 aa，其中有6aa为碱性。在HLH中带有碱性区的肽链称为 碱性HLH（bHLH，proteim）。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)和果蝇的AC-S（achaete-scute 无刚无基因的产物）这种bHLH可能是一种转录调控蛋白，大部分以异二聚体形式存在。

5．同源异形结构域（Homeodomains，HD）

同源异形盒（hoomeobox）是一种编码60aa的序列，长180bp，几乎存在于所有真核生物中，它的名字是来源于最初在果蝇中鉴别出的同源异形座位（homeotic loci）。它存在于很多控制果蝇早期发育基因中（见23章），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，但也有几点不同:（1）HD的C端由3个α-螺旋构成，螺旋3结合于大沟，长17aa；而阻遏蛋白由5个α-螺旋构成，螺旋3长仅9个 aa；（2）原核的HTH的以二聚体形式与DNA结合，靶序列是回文结构，而HD是以单体形式与DNA结合，靶序列不是回文结构；（3）HD N-端的臂位于小沟，而HTH螺旋1的末端与DNA的背面接触。

血液中的CO2是一种有效刺激,在颈总动脉末端分叉的后方,有一个通过结缔组织连接于后壁的圆形小体成为颈动脉小球,是化学感受器可以感受二氧化碳的分压.

这种刺激通过迷走神经刺激脑干和脑桥中的呼吸中枢,调节呼吸.

二氧化碳也可以直接刺激中枢神经系统

二氧化碳通过中枢化学感受器对呼吸运动起调节作用,切断外周化学感受器的传入神经,二氧化碳对呼吸运动的调节作用依然不变.

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