Пермеаза для лактозы

Транспортировка растворенных веществ через цитоплазматическую мембрану в клетку может происходить в результате разности концентраций раство ов или электрических потенциалов (для ионов) по ту и другую сторону мембраны или же, в большинстве случаев, под действием особых соединений (пермеаз), содержащихся в цитоплазматической мембране. Так, в каждой клетке кишечной палочки содержится около 8000 молекул пермеазы, транспортирующей молекулы молочного сахара — лактозы. Образующиеся в процессе жизнедеятельности продукты обмена также через оболочку выводятся в окружающую среду. [c.214]

Далее выяснилось еще одно осложнение. Локус La состоит не только из двух цистронов z и i. Имеется и дополнительный цистрон у, управляющий синтезом клеткой особого фермента — пермеазы. Пермеаза осуществляет активный транспорт лактозы и других индукторов (будь то галактозиды или их тиоаналоги) через клеточную оболочку. В присутствии пермеазы концентрация индуктора внутри клетки оказывается во много раз выше, чем вне клетки. Пермеаза — белок, синтез которого индуцируется теми нш веществами, которые индуцируют синтез самой р-галактозидазы. [c.483]

Механизм генной регуляции модель Жакоба — Моно. Согласно модели Жакоба — Моно (рис. 11.4), в ДНК существуют наборы нескольких генов ( структурные гены ), объединенных в оперон и подлежащих общей регуляции. Оперон лактозы , например, содержит гены для трех индуцируемых лактозой ферментов — (5-галактозид-пермеазы, Р-галак- [c.387]

Регуляция биосинтеза белка, протекающего с исключительно высокой (до 100 пептидных связей в секунду ) скоростью и точностью, осуществляется на уровнях транскрипции и трансляции. Механизм экспрессии гена был выяснен Жакобом и Моно [201] на примере лактозной системы Е. oli. Являясь источником углерода для Е. oli, лактоза действует как индуктор для синтеза трех ферментов — пермеазы, /3-галактозидазы и трансацетилазы, делающих возможным использование необычных питательных веществ. Информация, необходимая для биосинтеза ферментов, содержится в трех структурных генах, которые вместе с ответственным за транскрипцию операторным геном образуют единый комплекс — оперон. Индуктор действует через ранее включенный регуляторный ген на операторный ген. В отсутствие лактозы репрессор (аллостерический белок) вступает во взаимодействие с регуляторным геном и таким образом блокированием всего опе-рона прекращает синтез ферментов. [c.397]

Индукция лактозиого оперона (отрицательный контроль). Лактозный оперон (ia -оперон) Es heri hia oli содержит /ас-промотор, /o -оператор и структурные гены для трех ферментов -галактозидазы, пермеазы и трансацетилазы (рис. 16.7). Этот оперон был тщательно исследован удалось выделить его ДНК была определена нуклеотидная последовательность области промотор-оператор были вьщелены и исследованы регуляторные белки. [c.482]

У бактерий и растений большинство систем активного транспорта, приводяшихся в действие ионными градиентами, используют в качестве котранспортируемого иона Н", а не Na". В частности, активный транспорт большей части Сахаров и аминокислот в бактериальные клетки обусловлен градиентом Н" через плазматическую мембрану. Наиболее хорошо изученный пример гакого рода - переносчик лактозы (пермеаза). Этот трансмембранный белок, состоящий из одной полипептидной цепи (длиной около 400 аминокислотных остатков), но-видимому, пересекает липидный бислой по крайней мере девять раз. Он осуществляет Н"-зависимый симнорт с каждой транспортируемой в клетку молекулой лактозы переносится один протон. [c.391]

Аналог лактозы, способный индуцировать экспрессию Ьас-оперона и не являющийся в то же время истинным субстратом Р-галактозидазы, можно назвать нерасходуемым индуктором. Добавление лактозы или нерасходуемого индуктора к культуре бактерий, выращиваемой на плохо утилизируемом источнике углерода (например, сукцинате), вызывает незамедлительную индукцию ферментов La -onepoHa. Небольшие количества лактозы или индуктора способны проникать в бактериальную клетку и в отсутствие пермеазы. Молекулы репрессора, как связанные с операторным локусом, так и находящиеся в свободном виде в цитоплазме, обладают сродством к молекулам индуктора. Связывание индуктора с молекулой репрессора, прикрепленной к операторному локусу, вызывает конформа-ционные изменения структуры репрессора и приводит к диссоциации комплекса с ДНК. Если к этому моменту ДНК-зависимая РНК-полимераза уже связана с кодирующей цепью в промоторной области, то начинается транскрипция. Образующаяся при этом полицистронная мРНК имеет на 5 -конце последова-тельнос ть, комплементарную кодирующей цепи оператора. Таким образом, индуктор дерепрессирует La -onepoH и обеспечивает возможность транскрипции структурных генов Р-галактозидазы, галакто- [c.113]

Первые исследования механизма генетического контроля были посвящены синтезу -галактозидазы, осуществляющей гидролиз дисахарида лактозы до моносахаридов глюкозы и галактозы в клетке Е. соИ. Опыты привели к открытию белка-репрессора лактозного оперона, включающего транскрипцию структурных генов (в данном случае, гена -галактозидазы, а также пермеазы и галактозид-транс-ацетилазы). Это достигается путем связывания репрессора с операторным участком ДНК длиной в 21 нуклеотид, перекрывающимся с последовательностью промотора. В результате блокируется доступ РНК-полимеразы к ее участку связывания и транскрипция цистронов делается невозможной. Для индукции и репрессии синтеза белка, т.е. изменения скорости процесса в противоположных направлениях, необходимо наличие в модели регуляторного механизма еще одного элемента индуктора, который должен, с одной стороны, контролировать действия белка-репрессора лактозного оперона, а с другой -быть связанным прямо или косвенно с функцией синтезируемого фермента. Такой индуктор действительно был обнаружен, и им оказался субстрат -галактозидазы лактоза, точнее, аллолактоза, близкая по строению и образующаяся в присутствии лактозы. [c.118]

Для того чтобы ответить на оба поставленных вопроса, необходимо рассмотреть другой фермент — нермеазу, которая способствует проникновению в клетку лактозы и родственных соединений, в том числе ТМГ. Из гл. 4 вы знаете, что пермеаза — это бедок, синтез которого индуцируется вместе с синтезом р-галактозидазы. [c.244]

Пожалуй, лучше других доказан хемиосмотический механизм транспорта лактозы и других -галактозидов с помощью /ас-пермеазы Е. соН (рис. 1.13 West, Mit hell, 1972, 1973). [c.171]

Рис. 36.14. Пермеаза для лактозы транспортирует (3 - гал акто зиды. в частности лактозу (Л) и изо-пронилтиогалактозид (Б). Тио-галактозиды оказались очень удобными для изучения этой системы, так как они транспортируются пермеазой для лактозы, но не подвергаются гидролизу р-гал акто зида-зой.

Чем объяснить, что фосфотрансферазная система устроена значительно сложнее других переносчиков, например пермеазы для лактозы Представляется вероятным, что фосфотрансферазная система не только осу-ш ествляет транспорт сахаров, но и выполняет регуляторные функции. Избыточное поступление какого-то одного углевода под действием фосфотрансферазной системы сильно подавляет активный транспорт сахаров другими переносчиками. Это ингибирование опосредуется, по-видимому, изменением содержания сАМР, а именно повыше- [c.315]

Для ряда транспортных систем непосредственным источником энергии служит не гидролиз АТР, а градиент концентрации ионов. Так, активный транспорт глюкозы и аминокислот в ряде животных клеток сопряжен с одновременным входом Ма такой процесс называется котранспортом. Одновременный вход Ка и глюкозы обеспечивается специфическим симпортом. (Ка + К )-насос создает тот фадиент концентрации ионов Ка, который необходим для сопряженного входа Ма и глюкозы. У бактерий, как правило, непосредственным источником энергии для симпортов и антипортов служит градиент концентрации Н, а не Ма. Например, активный транспорт лактозы, осуществляемый пермеазой для лактозы, сопряжен с входом протона в бактериальную клетку. Этот транспортный процесс протекает за счет протонодвижущей силы, генерируемой переносом электронов по дыхательной цепи. Бактериям свойствен и иной тип транспорта, а именно так называемая транслокация фупп в этом случае происходит модификация растворенного вещества в процессе переноса. Так, фосфотрансферазная система, переносящая сахара, фосфорилирует их (например, глюкозу в глюкозо-6-фосфат) по мере поступления в клетку. Донором фосфорильной Фуппы в этом процессе служит фосфоенолпируват. Фосфорилирование опосредовано тремя разными ферментами и небольшим белком (НРг) - переносчиком фосфорильной Фуппы. [c.324]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология