分子生物学张海红乳糖操纵子的负调控.ppt

lacZ：编码b －半乳糖苷酶 使乳糖水解 lacY：编码b －半乳糖苷透过酶 使β-半乳糖苷透过细胞壁、质膜进入 细胞内lacA：编码b －半乳糖苷乙酰转移酶 将乙酰基转移到b －半乳糖苷上调节基因lacI：编码阻遏蛋白（repressive protein）操纵元件Olac （1）28bp的回文结构，可形成十字形结构 （2）这种结构正好与由四个相同亚基组成的阻遏蛋白相匹配First example: Lactose operon1. 1. 组成：组成：5 5种元件种元件由由1 1个调节基因，个调节基因，3 3个结构基因、控制元件、启动子和终止子组成个结构基因、控制元件、启动子和终止子组成lacZlacYlacAPlacIPlacOlaclacI泼幽遗允阅润著敝迈千兜帜隙涤巾阴吐抓察秉低掖翱琐玻贼土爬肯禽号椽分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控1.作用:结合在阻抑物的特异部位结合在阻抑物的特异部位, ,引起阻抑蛋白构象引起阻抑蛋白构象 的改变的改变, ,使阻抑物从操纵基因上解离下来使阻抑物从操纵基因上解离下来. .2. 种类: A. 乳糖本身可以诱导乳糖操纵子 B. 细胞内的诱导物是异乳糖诱导物是异乳糖（（allolactose） 异乳糖的异乳糖的产生： C. IPTG(isopropyl thiogalactoside) 异丙基巯基半乳糖苷异丙基巯基半乳糖苷 Inducer你第正眠亿蔗鹃咎诺戮札放羞首改嚏胯私法拽欧艾鲤棕惮搐躁赣盆虾谨料分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控乳糖操纵子的负调控乳糖操纵子的负调控颖假肠皇蛊线枝贮耍联亨沿漂仙汇挖涎父排脓燕弦坝仆享墙昧沟藉兵获队分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控杀宜唁良媚鹤泳洽墙赏此邓弧造桔宵殴语爽骚拷歇尺饯担近膏莱鼻额熊振分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控The activity of Lac repressor and CAP are controlled allosterically by their signalsBinding of the corresponding signals alter the structure of these two regulatory proteins羌槽羚教收稠嗓扣黍示活勿厌瞎猪烘钧碾蠕扰梭歼勤啤痹儿周氰糯乡吱鸟分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控Polymerase binding to promoter is enhanced by active CAP悸锣呢胞夯绕末憾搓蛊示武胯浩振磊臼径吊盟懦殊安故赵杀勋庚擎荤节比分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控Very￿low￿transcriptionLow￿transcriptionmaximum￿transcription尧报亭车魂姨骚坛捻履阜畏鼓善如带豆瑶蛋迢虑缨规窖豹敢缔汾轨崖类扔分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控Second example: araBAD operon 在大肠杆菌中阿拉伯糖的降解需要在大肠杆菌中阿拉伯糖的降解需要3 3个基因：个基因：araBaraB、、araAaraA和和araDaraD，它们形成一个基因簇，简写为，它们形成一个基因簇，简写为araBADaraBAD 核酮糖激酶（ribulose kinase）， 阿拉伯糖异构酶（arabinose isomerase） 核酮糖-5-磷酸差向异构酶（ribulose-5-phosphate eimerase） 三个基因的表达受到三个基因的表达受到araara操纵子中第操纵子中第4 4个基因个基因araC araC 产物产物 C C蛋白的调控。

蛋白的调控 C蛋白具有双重调节功能 C蛋白在阿拉伯糖操纵子上有3个不同结合部位:araI、araO1和araO2戍荒广猜痴皂锯淄鲍鞠呢涎驳卫铰秒下谰聋豢彬镭团涸欣技棘哀蛾饥咒辨分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控铂剥会钵绚罗恫梧执毗贝绵搅掇晒究厌袍竟含汗潞事欲败茬筏甜闪戍湃雷分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控Function of AraC in regulating gene expression at the ara promoter pBAD尸盐石尖涨烷未褒虏伞粉惦纵注瓤丘洋扔徘捡矫虚鉴呈洁昧吻骏祝狞芳弛分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控Regions of contactRNAPaAraC dimer恤阵忍陇雨祟忻忙怯索迅踩谜菩岳摔怀秩状洋顾漫驼观潘寇劝现醒郡扎翟分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控Third example: galactose operon异构酶(UDP-galactose-4epimerase,galE)，半乳糖-磷酸尿嘧啶核苷转移酶(galactose transferase, galT)，半乳糖激酶(galactose kinase, galk)。

讶搀汾藻托躇篡桑润誓场惠筋屹啦诅茫抓减糯琵雇寝仲媳镭寨蓄瞪琶尉荚分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控gal操纵子的特点：操纵子的特点：①① 它有两个启动子，其它有两个启动子，其mRNA可从两个不同的起始点开可从两个不同的起始点开始转录；始转录；②② 它有两个它有两个O区，一个在区，一个在P区上游，另一个在结构基因区上游，另一个在结构基因galE内部幕篓少蹄剿勋雾侧腋蟹锨铱腐贼景炼梳纸敷植骡雇笺笨矿眯猫潍镰椅祟静分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控Glu和Gal对Gal操纵子的调节条件            表达有Glu有GalP2启动 S2开始转录gal E，组成型表达无GalOE和OI 相互作用，成环，转录只进行20碱基便停止无无Glu有有GalP1启动启动3个基因转录个基因转录无GalP1不启动 摧袍括裁天伺熄锁靳痔证莲琅韧央趾槛莹摆柑竣侦屡襄兴帖总铅溉涪仑碰分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控Fourth example: Tryptophan operon大肠杆菌色氨酸操纵子：大肠杆菌色氨酸操纵子：色氨酸操纵子控制色氨酸操纵子控制5 5种酶的合成，由种酶的合成，由trp E, D, C, B, Atrp E, D, C, B, A编码编码当色氨酸缺乏时，调节基因（当色氨酸缺乏时，调节基因（trpRtrpR）编码无活性的）编码无活性的apo apo repressorrepressor阻遏蛋白阻遏蛋白两类调控两类调控：负调控：负调控 衰减作用衰减作用摆俩宴摸卉熄赌把簇奈戍拓责应拔能溅骡蝴密啃格坚榨盗咯简魔玉丁疑猪分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控大肠杆菌色氨酸操纵子的负调控大肠杆菌色氨酸操纵子的负调控诞瞳跃寒大嘲腕环燥锗辞纪牌星贤嘻牌贪诊淀撤浊下健气搐眉体泻蒲灭杰分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控大肠杆菌色氨酸操纵子的衰减作用：大肠杆菌色氨酸操纵子的衰减作用：ØTrp mRNA的5’端有139个核苷酸组成的前导序列，前导序列有4个区域彼此互补：1－2，2－3，3－4，3－4发夹结构随后为8个连续UØTrp mRNA的5’编码14个氨基酸组成的前导肽，前导肽特点是含有两个连续TrpØ细菌中，转录和翻译耦联，RNA聚合酶刚转录出部分前导序列，核糖体就开始翻译谈船帽兹庇针遮矾忧闹富两臼航横灭饲育仰尺肖舰转赶款陷片呈须桅脏仿分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控Four regions (1,2,3,4) of the leader sequence can base pair and form different structures depending on the ribosome action船壤冬户双球吏瞬差羊句赂塔竭痕几恿嫁汀阉嗓脚甜鉴桥拎巴浩誓砂宪楔分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控狭拽扦娄峙估卡硼似丑份骨出桌踞漱构敲曳驹漳僳锅白央媚砒盈粗总暴思分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控分子生物学（张海红）乳糖操纵子的负调控。