分子生物學（張海紅）乳糖操縱子的負調控.ppt

1、a,1,lacZ：編碼b 半乳糖苷酶 使乳糖水解 lacY：編碼b 半乳糖苷透過酶 使-半乳糖苷透過細胞壁、質膜進入 細胞內(nèi) lacA：編碼b 半乳糖苷乙酰轉移酶 將乙酰基轉移到b 半乳糖苷上 調節(jié)基因 lacI：編碼阻遏蛋白（repressive protein） 操縱元件Olac （1）28bp的回文結構，可形成十字形結構 （2）這種結構正好與由四個相同亞基組成的阻遏蛋白相匹配。,First example: Lactose operon,1. 組成：5種元件 由1個調節(jié)基因，3個結構基因、控制元件、啟動子和終止子組成。,a,2,作用:結合在阻抑物的特異部位,引起阻抑蛋白構象 的改變,使阻

2、抑物從操縱基因上解離下來. 2. 種類: A. 乳糖本身可以誘導乳糖操縱子 B. 細胞內(nèi)的誘導物是異乳糖（allolactose） 異乳糖的產(chǎn)生： C. IPTG(isopropyl thiogalactoside) 異丙基巰基半乳糖苷,Inducer,a,3,乳糖操縱子的負調控,a,4,a,5,The activity of Lac repressor and CAP are controlled allosterically by their signals,Binding of the corresponding signals alter the structure of these

3、two regulatory proteins,a,6,Polymerase binding to promoter is enhanced by active CAP,a,7,Very low transcription,Low transcription,maximum transcription,a,8,Second example: araBAD operon,在大腸桿菌中阿拉伯糖的降解需要3個基因：araB、araA和araD，它們形成一個基因簇，簡寫為araBAD 核酮糖激酶（ribulose kinase）， 阿拉伯糖異構酶（arabinose isomerase） 核酮糖-5-

4、磷酸差向異構酶（ribulose-5-phosphate eimerase） 三個基因的表達受到ara操縱子中第4個基因araC 產(chǎn)物 C蛋白的調控。 C蛋白具有雙重調節(jié)功能 C蛋白在阿拉伯糖操縱子上有3個不同結合部位:araI、araO1和araO2,a,9,a,10,Function of AraC in regulating gene expression at the ara promoter pBAD,a,11,Regions of contact,RNAP,a,AraC dimer,a,12,Third example: galactose operon,異構酶(UDP-galac

5、tose-4epimerase,galE)，半乳糖-磷酸尿嘧啶核苷轉移酶(galactose transferase, galT)，半乳糖激酶(galactose kinase, galk)。,a,13,gal操縱子的特點： 它有兩個啟動子，其mRNA可從兩個不同的起始點開始轉錄； 它有兩個O區(qū)，一個在P區(qū)上游，另一個在結構基因galE內(nèi)部。,a,14,Glu和Gal對Gal操縱子的調節(jié),a,15,Fourth example: Tryptophan operon,大腸桿菌色氨酸操縱子： 色氨酸操縱子控制5種酶的合成，由trp E, D, C, B, A編碼 當色氨酸缺乏時，調節(jié)基因（trpR）編碼無活性的apo repressor阻遏蛋白,兩類調控：負調控 衰減作用,a,16,大腸桿菌色氨酸操縱子的負調控,a,17,大腸桿菌色氨酸操縱子的衰減作用：,Trp mRNA的5端有139個核苷酸組成的前導序列，前導序列有4個區(qū)域彼此互補：12，23，34，34發(fā)夾結構隨后為8個連續(xù)U Trp mRNA的5編碼14個氨基酸組成的前導肽，前導肽特點是含有兩個連續(xù)Trp 細菌中，轉錄和翻譯耦聯(lián)，RNA聚合酶剛轉錄出部分前導序列，核糖體就開始翻譯,a,18,Four regions (1,2,3,4) of the leader