微生物的合成代謝-資料下載頁
2025-07-19 02:00本頁面
【正文】 蛋白；阻遏物蛋白 :只能再有輔阻遏物存在時才能與操縱基因結合。對數(shù)生長期的大腸桿菌（ ） 培養(yǎng)基中加入乳糖誘導 ?半乳糖苷酶的合成 正調節(jié)：轉錄過程依賴于調節(jié)蛋白的存在。 負調節(jié)：轉錄過程不依賴于調節(jié)蛋白的存在。 乳糖操縱子學說 (負調節(jié)）Monod 和 Jacob（ 1961） 提出了操縱子學說用于解釋酶的誘導機制指一組功能上相關的基因，它們由啟動基因 (Promoter)、 操縱基因 (operator)和結構基因 (Structural gene)三部分組成 操縱子（ Operon)大腸桿菌乳糖操縱子酶合成的誘導 Enzyme Induction： 酶合成的誘導 Enzyme Induction： 酶合成的阻遏 Enzyme Repression： (1)終產物的阻遏： (end product repression):（ 反饋阻遏 ) 即在合成代謝中，終產物阻遏該途徑 所有酶的合成。為基因表達的控制 。 如：色氨酸 (Try)合成的調控 (正調節(jié) )當微生物已合成了足量的產物，或外界加入該物質后，就停止有關酶的合成。而缺乏該物質時，又開始合成有關的酶。 末端代謝產物阻遏生理作用保證了細胞內各種物質維持適當?shù)臐舛炔倏v子學說解釋末端代謝產物阻遏的機制 大腸桿菌色氨酸操縱子 結構基因 分支酸 ?? 鄰氨基苯甲酸 ?? 磷酸核糖鄰氨基苯甲酸 ?? 羧苯氨基脫氧核糖磷酸 ?? 吲哚甘油磷酸 ?? 色氨酸 ? 當代謝產生末端代謝產物色氨酸后，色氨酸作為效應物與原阻遏物結合，使后者發(fā)生變構效應，并能與操縱基因結合，從而阻止了結構基因的表達。 ? 調節(jié)基因遠離操縱子，所表達的調節(jié)蛋白不能直接與操縱基因結合，結構基因的表達能順利進行。? 調節(jié)蛋白稱為原阻遏物（ prerepressor)。酶阻遏的色氨酸操縱子模型 終產物的阻遏The Tryptophan Operon(2)分解代謝物阻遏（ Catabolite repression） 當細胞內同時存在兩種可利用底物（碳源或氮源）時，利用快的底物會阻遏與利用慢的底物有關的酶合成。 現(xiàn)象：阻遏并不是由于快速利用底物直接作用的結果，而是由這種底物分解過程中產生的中間代謝物引起的，所以稱為分解代謝物阻遏。 原因：葡萄糖效應 二次生長現(xiàn)象 大腸桿菌利用混合碳源生長時時，發(fā)現(xiàn)葡萄糖會抑制其它糖的利用 大腸桿菌在含乳糖和葡萄糖的培養(yǎng)基中，優(yōu)先利用葡萄糖，并只有當葡萄糖耗盡后才開始利用乳糖，這就形成了在兩個對數(shù)生長期中間的第二個生長停滯期 分解代謝產物阻遏，菌體生長幾乎沒有延遲期；單獨加入乳糖時，菌體生長有明顯的延遲期；2. 同時加入葡萄糖和乳糖時，菌體呈二次生長乳糖操縱子模型解釋分解代謝物的阻遏機制 ? 乳糖操縱子的啟動基因內，除 RNA聚合酶結合位點外，還有一個稱為 CAPcAMP復合物的結合位點 腺苷酸環(huán)化酶? cAMP 是環(huán)腺苷酸， CAP是降解物基因活化蛋白（又稱為cAMP受體蛋白， CRP）， 當 CAP與 cAMP結合后，就會被活化。 ? CAPcAMP復合物又會激活啟動基因，并使 RNA 聚合酶與啟動基因結合。 ? 乳糖與葡萄糖同時存在時，因為分解葡萄糖的酶類屬于組成酶，能迅速地將葡萄糖降解成某種中間產物（ X）， X既會阻止 ATP環(huán)化形成 cAMP， 同時又會促進 cAMP分解成 AMP， 從而降低了 cAMP的濃度，繼而阻遏了與乳糖降解有關的誘導酶合成。 ?只有當葡萄糖耗盡后， cAMP才能回升到正常濃度，操縱子重新開啟，并開始利用乳糖作為碳源，形成菌體的二次生長。? (一 )、生物合成途徑的代 謝調 控； ? 終產 物阻遏 （ end product repression) ? 終產 物阻遏 該 途徑所有 酶 的合成。 ? 反 饋 （ feedback)或 變 構抑制 (allosteric inhibition)：? 終產 物 對該 合成途徑第一 酶 合成的抑制A B C DE1 E2 E3Gene1 Gene2 Gene3終產 物反 饋 抑制mRNA合成被阻遏DNAmRNA總結? 酶 的 誘導 （ enzyme induction): ? 底物或其 結 構 類 似物活化與降解有關的 酶 。 ? 乳糖操 縱 子學 說 。 ? 分解代 謝產 物阻遏 （ catabolite repression) ：? 葡萄糖阻遏大量其他 誘導 酶 的合成。(二 )、分解途徑的代 謝調 控：
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