原核表達(dá)調(diào)控ppt課件(已修改)
2025-05-18 18:02 本頁面
【正文】 二、 轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控 1. 轉(zhuǎn)錄調(diào)控的原理 2. 原核生物轉(zhuǎn)錄調(diào)控的操縱子學(xué)說 3. 乳糖操縱子與負(fù)控誘導(dǎo)系統(tǒng) 4. 色氨酸操縱子與負(fù)控阻遏系統(tǒng) 5. 其他操縱子 6. 轉(zhuǎn)錄水平上的其他調(diào)控方式 4. 色氨酸操縱子 (trp operon) ? trp體系參與生物合成，它不受葡萄糖或 cAMPCRP的調(diào)控。 色氨酸合成主要分 5步完成，有 7個基因參與整個合成過程。 ? 操縱子中各基因功能： – trpE和 trpG編碼鄰氨基苯甲酸合酶， – trpD編碼鄰氨基苯甲酸磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶， – trpF編碼異構(gòu)酶， – trpC編碼吲哚甘油磷酸合酶， – trpA和 trpB則分別編碼色氨酸合酶的 α和 β亞基。 – 在許多細(xì)菌中， trpE和 trpG， trpC和 trpB分別融合成一個基因，產(chǎn)生具有雙重功能的蛋白質(zhì)。 分枝酸先在鄰氨基苯甲酸合成酶作用下生成鄰氨基苯甲酸，此后先與磷酸核糖焦磷酸中的磷酸核糖形成磷酸核糖鄰氨基苯甲酸，經(jīng)重排、脫羧和關(guān)環(huán)形成吲哚甘油磷酸，然后在色氨酸合成酶催化下先脫去 3磷酸甘油醛生成吲哚，最后吲哚與一個絲氨酸縮合形成色氨酸。 Trp操縱子的結(jié)構(gòu) 5個色氨酸合成代謝相關(guān)酶的基因構(gòu)成一個操縱子。 合成 Trp所需要酶類的 5個基因 E、 D、 C、 B、 A頭尾相接串連排列組成結(jié)構(gòu)基因群；受其上游的啟動子 P和操縱子 O的調(diào)控。 這些基因只有在缺乏 Trp時，才被有效表達(dá)。 trp操縱子 基因產(chǎn)物是 5個酶，分別是鄰氨基苯甲酸合成酶 (E)、鄰氨基苯甲酸磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶 (D)、磷酸核糖鄰氨基苯甲酸異構(gòu)酶 吲哚甘油磷酸合成酶 (C)、 色氨酸合成酶 β (B)和色氨酸合成酶 α (A) 。 色氨酸操縱元的調(diào)控機制 trp操縱 元 —— 屬 阻遏型操縱 元 ，主要調(diào)控一系列用于色氨酸合成代謝的酶蛋白的轉(zhuǎn)錄合成。 色氨酸操縱子通常處于開放狀態(tài)，其輔阻遏蛋白不能與操縱基因結(jié)合而阻遏轉(zhuǎn)錄。而當(dāng)色氨酸合成過多時，色氨酸作為輔阻遏物與輔阻遏蛋白結(jié)合而形成阻遏蛋白，后者與操縱基因結(jié)合而使基因轉(zhuǎn)錄關(guān)閉。 輔阻遏蛋白的負(fù)調(diào)控 與 lac操縱子的調(diào)控不同的是， 控制 Trp操縱子的阻遏蛋白的效應(yīng)物（ Trp ）不是一個誘導(dǎo)物（ inducer） , 而是一個 輔阻遏物（ corepressor）。 也就是說， Trp操縱子的調(diào)節(jié)基因的產(chǎn)物（阻遏物蛋白）無活性，不能與操縱基因結(jié)合；當(dāng) Trp存在時，它與阻遏物蛋白結(jié)合，誘導(dǎo)該蛋白構(gòu)象變化，能夠結(jié)合在操縱基因上并阻止轉(zhuǎn)錄。 調(diào)控基因 trpR的位置遠(yuǎn)離 PO結(jié)構(gòu)基因群， 在其自身的啟動子作用下，以組成型方式低水平表達(dá)調(diào)控蛋白 R’； R’并無活性 。 當(dāng)提供足夠的 Trp時， Trp與 R’結(jié)合使其構(gòu)象改變而成為活性形式 R， R可與操縱基因 O特異性結(jié)合，阻遏結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄，R的阻遏能力僅為 lac I產(chǎn)物的 1/1000。 ? trp操縱子中產(chǎn)生阻遏物的基因是 trpR， 該基因距 trp基因簇很遠(yuǎn) 。 后者位于大腸桿菌染色體圖上 25分鐘處 ， 而前者則位于 90分鐘處 。 在位于 65分鐘處還有一個 trpS（ 色氨酸t(yī)RNA合成酶 ） ， 它與攜帶有色氨酸的 tRNATrp共同參與 trp操縱子的調(diào)控作用 。 trpS (色氨酰 t
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