Белок-репрессор также Репрессор

Репрессия может не только частично сниматься под действием индуктора, но и усиливаться в присутствии конечного продукта метаболической цепи. В некоторых случаях подобная репрессия по типу отрицательной обратной связи также опосредуется аллостерическим изменением молекулы белка — репрессора. У эукариот контроль по типу отрицательной обратной связи может реализоваться, по-видимому, и на уровне транскрипции, и на уровне трансляции, как показано на рис. 6-15. [c.66]

Как и в случае репрессии, механизм индукции может быть реализован посредством изменения скорости синтеза белка-фермента или превращения готового неактивного предшественника в фермент. Кроме того, субстрат фермента также может при известных условиях связываться с молекулой специфического белка (репрессора) и действовать в качестве индуктора, включая структурный ген, контролирующий синтез того фермента, для которого данный субстрат является компонентом индуктора. [c.437]

Механизм индукции синтеза белка заключается в следующем молекулы индуктора связываются с белком-репрессором, что способствует освобождению гена-оператора и запуску синтеза определенной иРНК (транскрипции). Важную роль в регуляции активности ферментов РНК-синтетаз играют циклический АМФ, уровень которого изменяется под воздействием гормонов, а также отдельные гормоны (стероиды) и некоторые метаболиты. [c.254]

Триптофан способен функционировать также как корепрессор, активирующий белок-репрессор. Такой механизм является классическим в случае репрессии. Один из примеров такого механизма приведен на рис. 15.1. Более детально цикл репрессии показан на рис. 15.3. В условиях, когда снабжение триптофаном оказывается достаточным, оперон репрессируется, так как комплекс репрессорный белок корепрессор связывается с оператором. В тех же случаях, когда триптофана недостаточно, корепрессор не активирует белка-репрессора, что приводит к ослаблению специфичности в отношении оператора, и в результате репрессор оказывается связанным с какими-то другими участками ДНК. [c.190]

В результате биохимического и генетического изучения белка-репрессора лактозного оперона. репрессора бактериофага лямбда, а также других регуляторных белков у бактерий была сформулирована общая модель регуляции транскрипции у прокариот. Предполагалось, что сайт-специфические белки либо ингибируют, либо стимулируют транскрипцию какого-либо гена, присоединяясь к ДНК рядом с промотором-участком, с которого РНК-полимераза начинает синтез РНК. Считали, что изменение в положении таких регуляторных белков по отношению к ДНК (связывание или отсоединение) включает и выключает гены. [c.183]

Кроме Lex А-белка Re А-протеиназа способна инактивировать также репрессор фага X. [c.56]

Возможно также, что молекулы репрессора движутся вдоль цепей ДНК по законам одномерной диффузии и что симметрия операторного участка облегчает его узнавание белком, движущимся к нему в любом из двух направлений. [c.204]

Как показано на рнс. 15-22, хромосома обычно подразделяется на четыре оперона короткий — продуцирующий репрессор, ранний левый, ранний правый и поздний ). Ранние опероны детерминируют в основном синтез ферментов, обеспечивающих репликацию и рекомбинацию, а также синтез регуляторных белков. Поздний оперон связан с синтезом белков, необходимых для организации вирусных частиц он должен транскрибироваться с более высокой скоростью, которая обеспечивается Продуктом гена Q. В пределах позднего оперона гены от А до F участвуют в упаковке ДНК фага Айв образовании головок, тогда как гены от 2 до / обеспечивают синтез и сборку отростков. Гены S -а. R продуцируют белки, вызывающие разрушение мембраны бактерии-хозяина и лизис клетки. На последних стадиях фазы литического развития большая часть ранних генов выключается другим репрессором фага X (кодируемым геном его). Из сказанного видно, что регуляция транскрипции даже у вирусов может представлять собой достаточно сложный процесс. [c.261]

Теория, разработанная Жакобом и Моно, дает понятие о механизме индукции ферментов. Синтез ферментов, как уже было сказано выще, определяют участки молекулы ДНК — цистроны, или структурные гены. Помимо них в молекуле ДНК имеются также регуляторные гены, контролирующие деятельность структурных генов. Гены-регуляторы вызывают или прекращают синтез особых веществ белковой природы — репрессоров. Они специфически блокируют соответствующий структурный ген, прекращая таким образом синтез и-РНК и вместе с этим синтез определенного ферментного белка (рис. 19). [c.46]

Сахарный диабет. В регуляции гликолиза и глюконеогенеза большую роль играет инсулин. При недостаточности содержания инсулина возникает заболевание, которое носит название сахарный диабет повышается концентрация глюкозы в крови (гипергликемия), появляется глюкоза в моче (глюкозурия) и уменьшается содержание гликогена в печени. Мышечная ткань при этом утрачивает способность утилизировать глюкозу крови. В печени при общем снижении интенсивности биосинтетических процессов биосинтеза белков, синтеза жирных кислот из продуктов распада глюкозы—наблюдается усиленный синтез ферментов глюконеогенеза. При введении инсулина больным диабетом происходит коррекция метаболических сдвигов нормализуется проницаемость мембран мышечных клеток для глюкозы, восстанавливается соотношение между гликолизом и глюконеогенезом. Инсулин контролирует эти процессы на генетическом уровне как индуктор синтеза ключевых ферментов гликолиза гексокиназы, фосфофруктокиназы и пируваткиназы. Инсулин также индуцирует синтез гликогенсинтазы. Одновременно инсулин действует как репрессор синтеза ключевых ферментов глюконеогенеза. Следует отметить, что индукторами [c.359]

Синтез белка у прокариот регулируется главным образом на уровне транскрипции ДНК, т. е. на уровне образования мРНК. Транскрипция группы метаболически связанных между собой генов регулируется путем присоединения (или отделения) особого белка-репрессора к операторному участку ДНК. Оператор и группа связанных друг с другом генов вместе составляют оперон. Транскрипция такой группы генов может индуцироваться специфическим питательным субстратом, например лактозой. Лактоза может связывать репрессор и вызывать тем самым его отделение от оператора. Благодаря этому разрешается транскрипция генов, кодирующих белки, необходимые клетке для использования лактозы в качестве источника углерода и энергии. Некоторые опероны имеют также промоторный участок, содержащий регуляторную частъ-так называемый САР-участок последний предназначен для связывания комплекса, образованного белком, активирующим катаболитный ген (САР), и сАМР. Этот комплекс, формирующийся при отсутствии в среде глюкозы, дает возможность РНК-полимеразе присоединиться к месту инициации транскрипции генов, ответственных за катаболизм лактозы. [c.961]

Типы регуляции репрессия и индукция. Репрессия означает подавление, а индукция, напротив, усиление синтеза одного или нескольких специфи-ческнх белков в результате действия на клетку какого-либо вещества, играющего регуляторную роль. Такие вещества — это низкомолекулярные соединения, часто являющиеся структурными аналогами либо конечного продукта (репрессия), либо субстрата (индукция) данного метаболического пути. Репрессибельность и индуцибельность также контролируются на генетическом уровне. Соответствующие гены гены-регуляторы) не обязательно располагаются рядом с теми оперонами, которые они контролируют. Ген-регу-лятор контролирует синтез особого продукта — апо)репрессора, взаимодействующего с оператором либо позитивно, либо негативно (фиг. 170). В пер- [c.535]

Связывание очищенного белка-репрессора с ДНК впервые было охарактеризовано с помощью метода связывания на фильтрах. Применение этого метода обусловлено способностью нитроцеллюлозных фильтров удерживать белок, но не ДНК. Однако ДНК, комплекси-рующаяся с белком, также задерживается на фильтре. В результате специфически отбираются последовательности ДНК, способные связываться с репрессором. [c.181]

Модель в какой-то степени напоминает механизм, участвующий в аттенуации транскрипции, при котором альтернативные способы спаривания последовательности РНК позволяют или предотвращают образование вторичной структуры, необходимой для терминации транскрипции, осуществляемой РНК-полимеразой (гл. 15). Формально эта модель равнозначна постулированию присутствия в клетке репрессора, который подавляет функционирование вновь введенной ДНК, аналогично репрессору фага лямбда (гл. 16). Вместо белка-репрессора, который связывает новую ДНК, РНК связывает вновь синтезированный предшественник РНК-затравки. Способность РНК I подавлять инициацию репликации может быть частью цикла негативного контроля, с помощью которого несовместимость связана с контролем числа копий. Однако мы еще не знаем роли этих ( обытий в поддержании характерного числа копий olEl ДНК (примерно 20 на 1 клетку). Возможно, она определяется соотношением между частотой инициации РНК-затравки и способностью затравки запускать синтез ДНК. Этот тип несовместимости может быть следствием событий, используемых для регуляции репликации. Вполне вероятно также, что несовместимость является результатом механизмов, с помощью которых при делении плазмиды распределяются между дочерними клетками. [c.408]

На сегодняшний день оперонная теория получила весьма детальное экспериментальное подтверждение. Удалось выделить репрессор в чистом виде и показать, таким образом, что он действительно имеет белковую природу. Была определена аминокислотная последовательность белка-репрессора, которая, как оказалось, полностью совпадает с последовательностью, предсказанной на основании определения нуклеотидной последовательности гена I. Была также установлена нуклеотидная последовательность регуляторных участков /ас-оперона, промоторного и операторного (рис. 15.9), локализованы мутации в этих участках. Показано, что очищенный репрессор в отсутствие индуктора действительно связывается с изолированным операторным фрагментом ДНК. Репрессор также связывается с индуктором, при этом происходит аллостерическое изменение его пространственной структуры, приводящее к значительному ослаблению связи репрессора с операторной областью ДНК. [c.177]

Биосинтетическая цепь образования меланина не включает, по-видимому, прямых фотохимических стадий. Свет, следовательно, лишь активирует аппарат биосинтеза пигмента. Действительно, при УФ-облучении увеличивается количество меланоцитов и содержащихся в них меланосом, резко усиливается синтез структурных мембранных белков, а также ферментов, участвующих в многостадийной реакции превращения тирозина в меланин. В связи с этим предполагается, что УФ-облучение изменяет активность генома через прямую или косвенную фотоинактивацию репрессоров, которые управляют биосинтезом ферментов, принимающих участие в реакциях меланогенеза. В то же время, как показано К. А. Самойловой с сотр., большие дозы коротковолнового ультрафиолетового света (254 нм) препятствуют появлению обычной для загара пигментации под действием естественной солнечной радиации. Эффект блокирования загара ультрафиолетовым ударом сохранялся на протяжении 1—1,5 месяца и связан, по-видимому, с повреждением аппарата меланогенеза. [c.323]

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]

Следует подчеркнуть, что не существует строгой границы между регуляторными белками и аллостерическими ферментами. Есть много данных, свидетельствующих о том, что в пути биосинтеза пуринов у дрожжей первый фермент на этапе превращения инозиновой кислоты (ИМФ) в аденозинмонофосфат (АМФ), аденилсукцинатсинтетаза, контролирует образование ранних ферментов пути биосинтеза ИМФ, т. е. является также репрессором. Однако наибольшее значение в регуляции транскрипции имеет сочетание ферментативных и регуляторных свойств у самого фермента транскрипции — ДНК-зависимой РНК-полимеразы. [c.21]

В клетках Е. соН (и других бактерий) транскрипция большинства генов носит регулируемый характер, что обеспечивается системой белков-репрессоров и активаторов, а также низкомолекулярных эффекторов, которые главным образом влияют на взаимодействие РНК-полимеразы с транскрибируемыми генами 119-121]. Необходимость регулирования экспрессии генов в генной инженерии диктуется прежде всего тем, что сверхэкспрессия клонированных генов в клетках-продуцентах рекомбинантных белков при использовании сильных конститутивных промоторов может отрицательно сказываться на их жизнеспособности, поскольку промежуточные и конечные продукты экспрессии часто обладают цитотоксическим действием [122]. В этом случае сверхэкспрессия клонированных генов сопровождается снижением скорости или даже полной остановкой роста бактериальных или иных клеток. Для предотвращения этих эффектов используются генно-инженерные конструкции, в которых экспрессия клонированных генов в значительной степени подавлена (репрессирована) на ранних фазах роста культуры рекомбинантных клеток и может быть дерепрессирована в любой нужный момент времени. [c.108]

Пример 7-Г. Анализ белков связывающихся с двухцепочечной ДНК. Если смесь белков инкубировать в обычных условиях с радиоактивной двухцепочечной ДНК, образуется некоторое количество комплексов ДНК — белок, в которых участвуют белки, специфически связывающиеся с ДНК (рис. 7-5). Поскольку белок связывается с фильтром, любая радиоактивная ДНК образует комплекс с белком на фильтре. Такой анализ лучше делать на фильтрах фирмы Millipore, так как для них фон, обусловленный несвязанной ДНК, очень мал (табл. 7-1). Этот простой метод используется при очистке белков-репрессоров, поскольку их можно определить только по способности связываться со специфическими центрами двухцепочечной ДНК. Такой прием находит применение также при определении интермедиатов ДНК — фермент в некоторых реакциях и для измерения числа центров связывания данного белка (например, РНК-полимеразы) с молекулой ДНК- [c.164]

Рис. 9-17. Сравнение конформации ДНК в составе комплекса с репрессором бактериофага 434 (справа) с идеальной спиралью В-формы ). Фосфаты ДНК, контактирующие с белком, обозначены цветными кружочками. Углы, образующиеся при повороте спирали меаду парами оснований, указаны для искаженной спирали. Считается, что отклонения от идеальной спирали необходимы для более тесного связьшания белка. Энергия связывания частично зависит от неспецифического взаимодействия меязду NH-группами и фосфатами ДНК. Такие, способствующие связыванию контакты, может образовывать лишь несколько искаженная спираль В-формы середина малой бороздки в области связьтающето сайта должна быть слегка сужена, и спираль немного изогнута. Поскольку для получения такого изгиба иупл отн ения спирали в центральной области должны присутствовать АТ-пары, их замена на G значительно ослабляет связывание белков. Таким образом, пары оснований, расположенные в центре, узнаются репрессором даже если белок не контактирует непосредственно с этими основаниями (см. также рнс. 9-14). (С изменениями из J.E.

Какие еще белки кроме гистонов обнаруживаются в клеточных ядрах Методом электрофореза в полиакриламидном геле было установлено, что в ядрах клеток НеЬа содержится около 450 компонентов, большинство из которых присутствует в небольших количествах (<10 000 молекул в расчете на одну клетку) и не обнаруживается в цитоплазме [302]. К наиболее кислым белкам относится большое число ферментов, включая РНК-полимфазу. Кроме того, в ядрах содержатся 1) определенные репрессоры генов, в основном не идентифицированные, 2) бел ки, связывающие гормоны, и 3) многие другие белки [303]. Наряду с ядерными белками, которым уделяется обычно основное внимание, определенную роль в регуляции фенотипического выражения генов играет также мало исследованный класс небольших ядерных РНК. Молекулы этой РНК длиной от 65 до 200 нуклеотидов могут стимулировать транскрипцию специфических генов, связываясь с комплементарными участками ДНК. Таким образом, информация, транскрибированная с одного участка хромосомы, может оказывать влияние на процессы, протекающие на другом участке или на другой хромосоме [303а]. [c.304]

Заверщение трансляции С-цистрона первыми рибосомами приводит к тому, что в системе появляются свободные молекулы белка оболочки. По мере трансляции этот белок накапливается и в будущем будет вовлечен в самосборку готовых вирусных частиц. Однако он оказался обладающим также и другой функцией он имеет сильное специфическое сродство к определенному участку MS2 РНК между С- и S-цистронами, включающему инициирующий кодон S-цистрона. Соответственно, он присоединяется к этому участку и репрессирует инициацию трансляции S-цистрона. Вероятно, репрессия происходит вследствие стабилизации лабильной вторичной структуры, показанной на рис. 11, белком оболочки фага и получающейся отсюда недоступности инициирующего кодона S-цистрона. Следовательно, через сравнительно короткое время после того, как трансляция S-цистрона была разрешена трансляцией предшествующего цистрона, происходит репрессия инициации трансляции S-цистрона вследствие накопления белкового продукта трансляции предшествующего цистрона. В этих условиях рибосомы, уже начавшие трансляцию, продолжают ее и в конце концов заканчивают синтез соответствующего количества молекул субъединиц синтетазы. Ограниченного количества этого белка достаточно, чтобы образовать активные молекулы РНК-репликазы, которые начнут репликацию MS2 РНК. В то же время репрессия дальнейшего синтеза этого белка позволяет избежать ненужной суперпродукции фермента. Белок оболочки фага, являющийся репрессором S-цистрона, [c.235]

Фактор элонгации Tu GDP по форме напоминает головастика. Удалось также закристаллизовать фактор элонгации Tu GDP, который образует с рибосомой и тРНК тройной комплекс [717]. Его структура определена с разрешением 6 A [718]. Форма молекулы заметно отличается от формы обычных глобулярных белков. Это — головастик , состоящий из глобулярного домена ( головы ) и удлиненного тонкого домена ( хвоста ), разделенных расщелиной с меньшей плотностью. Голова содержит несколько а-спиралей и, по-ви-димому, имеет довольно жесткую структуру. Хвост, напротив, более лабилен и, по-видимому, представляет собой -структуру. Интересно, что голова и хвост имеют и второе сочленение, так что в результате возникает некая циклическая структура. Вероятно, тРНК присоединяется вблизи отверстия этого цикла в большом желобе между доменами. Хорошо видно относительное смещение долюнов во время стадии элонгации на рибосоме. Деление на подвижный и жесткий домены обнаружено также для нуклеопротеидов L7/L12 [716] и 1ас-репрессора [719]. В L7/L12 подвижный домен находится со стороны N-конца. [c.271]

При появлении в среде лактозы или другого индуктора последний связывается с репрессором, образуя прочный комплекс. В результате репрессор отделяется от ДНК, освобождая промотор для взаимодействия с РНК-полимеразой. Однако в случае 1ас-оперона удаление репрессора оказывается недостаточным для того, чтобы началась эффективная транскрипция. В системе участвует еще одии регуляторный элемент, который активирует транскрипцию. Активация происходит за счет взаимодействия комплекса цикло-АМР-свя-зывающего белка САР (от англ. atabolite a tivator protein) и 3 , 5 -цикло-АМР с участком ДНК, также примыкающим к промотору, но со стороны, противоположной оператору (рис. 236, й). Такой тип регуляции называется позитивным. [c.415]

Хромосомы высших организмов, клетки которых содержат ядра, состоят не только из ДНК и из РНК ядрышек они содержат также довольно много белков, так называемых гистонов, молекулярный вес которых колеблется в пределах от 2000 до 10 ООО. Это гораздо ниже молекулярного веса ферментных белков и даже их субъединиц. Как предполагается, гистоны служат для того, чтобы препятствовать преждевременному считыванию информации, которая будет нужна только на более поздних стадиях развития. В таком случае они тоже, возможно, являются своего рода репрессорами (эту проблему мы обсудим несколько позже). [c.288]

Если женская клетка не лизогенна (F "), то в ней отсутствует репрессор. Когда происходит конъюгация с лизогенными клетками HfrA, , то в момент вхождения локуса к в женскую клетку начинается вегетативный рост и размножение фага, а женская клетка погибает. Это известное явление зиготной индукции, рассмотренное нами раньше, также хорошо объясняется присутствием в цитоплазме эндогенного ренрессора. Весьма вероятно, что но своей химической прпроде репрессор является белком. [c.499]

Смотреть страницы где упоминается термин Белок-репрессор также Репрессор: [c.194] [c.110] [c.181] [c.110] [c.73] [c.45] [c.259] [c.295] [c.410] [c.214] [c.244] [c.295] [c.294] [c.68] [c.410] [c.239] [c.254] [c.54] [c.482] [c.63]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология