Биспиральный элемент

Помимо общей регуляции с помощью БАК-сАМР существует индивидуальная регуляция катаболитных оперонов. Классическим примером является негативная регуляция лактозного оперона. В отличие от ранее рассмотренных димерных белков-регуляторов репрессор лактозного оперона представляет собой тетрамер и содержит два идентичных центра связывания ДНК- Пространственная структура этих центров формируется Х-концевыми участками полипептидных цепей, которые, судя по их аминокислотной последовательности, способны образовывать биспиральные элементы, аналогичные биспиральным ДНК-узнающим элементам репрессора фага л и БАК - С-концевые домены субъединиц лактозного репрессора формирует два центра связывания индуктора лактозного оперона. [c.150]

Спираль 3 у Сго, как и у репрессора,-узнающая. Взаимное пространственное расположение спиралей 2 и 3 белка Сго почти такое же, как и соответствующей пары спиралей репрессора. Поразительно, что в различных белках обнаруживаются биспиральные элементы со столь сходным расположением двух а-спиралей. В димере Сго симметрично расположенные узнающие спирали, по одной в каждом мономере, укладываются в два последовательных участка большого желобка, расположенных с одной стороны двойной спирали, как показано на рис. 2.10. [c.50]

На рис. 2.13 показано, какие аминокислоты биспиральных элементов репрессора и белка Сго, находящиеся в одинаковом положении, совпадают или химически родственны (консервативны). (Эти консервативные аминокислоты не участвуют в узнавании специфических последовательностей.) Три из этих аминокислот расположены в изгибе, соединяющем две спирали, а две аминокислоты, соединенные на рисунке прерывистой линией, лежат по одной в каждой спирали. Эти остатки обеспечивают, по всей вероятности, постоянство угла между двумя спиралями. Шестой консервативный остаток расположен на вершине спирали, которая предшествует узнающей спирали. Он взаимодействует с фосфатной группой остова одной из цепей ДНК, обеспечивая тем самым правильное положение биспирального элемента относительно ДНК. [c.55]

Многие известные и предполагаемые специфические ДНК-связывающие белки из целого ряда организмов имеют такое же или очень близкое расположение консервативных остатков, как репрессор X и Сго. В некоторых случаях такое расположение аминокислот использовалось в качестве теста на существование биспирального элемента, частью которого является узнающая спираль. Сходство не захватывает всю область биспирального элемента, а ограничивается лишь отдельными участками, которые, очевидно, фиксируют взаимное пространственное положение спиралей. [c.55]

ДНК-связывающий биспиральный элемент, в точности совпадают по своей пространственной конфигурации, а спиральные участки 1 (этот участок в репрессоре фага 434 короче) и 4 почти совпадают. ДНК находится в В-форме некоторые отклонения наблюдаются лишь на концах операторного участка. Возможно, это связано с тем, что репрессор 434 слегка изгибает оператор. [c.120]

Как видно из рис. 4.28, мутации Хрс приводят к изменению узнающего ДНК биспирального элемента белка и затрагивают остатки одной из спиралей и области поворота, но не изменяют остатки узнающей спирали. На этом основании с учетом некоторых дополнительных соображений можно вы- [c.125]

Рис 4 30 Положение общего фосфата , контактирующего с полимеразой и репрессором, относительно биспиральных элементов репрессоров фагов X и Р22. Как и можно было ожидать исходя из различия в расположении этих репрессоров относительно полимеразы, связанной с рс-мутации у рс- [c.126]

Если судить только по тому набору фосфатов, с которыми контактирует полимераза, общий фосфат располагается в промоторе Р22 так же, как и в промоторе фага X. Что же касается репрессора, относительно него общий фосфат располагается по-иному, чем в случае фага X. Хотя нам неизвестна структура репрессора Р22, мы все-таки знаем, какой участок его аминокислотной последовательности образует предполагаемый ДНК-узнающий биспиральный элемент. Из рис. 4.30 видно, что если репрессор Р22 касается полимеразы какой-либо частью биспирального элемента вблизи общего фосфата, то в этом должны участвовать остатки С-концевой части узнающей спирали. Эта ситуация соверщенно отлична от случая с А,-репрессором, который изображен на том же рисунке и в котором остатки, затронутые мутациями рс, располагаются вблизи N-конца узнающей спирали. [c.127]

Последнее обстоятельство указывает на большую степень упорядоченности структурных элементов цепи ДНК, обеспечивающую столь значительную собст-венную (отрицательную ) анизотропию макромолекул лы. В то же время из приведенных данных можно сделать вывод об уменьшении gi — gi с возрастанием молекулярного веса. Следовательно, оптиче-ские свойства молекул ДНК не соответствуют модели прямых стержней с упорядоченной структурой (подобной ПБГ), для которых удельная анизотропия gi — gz не должна зависеть от длины частицы. Уменьшение gi — gz с возрастанием М может быть истолковано как проявление изогнутости биспиральной цепи ДНК. [c.616]

Величина 5 характеризует среднее число нуклеотидных пар, связанных в упорядоченную биспиральную структуру, а А — среднюю длину такого упорядоченного участка спирали. Таким образом, эти величины дают сведения о размерах областей цепи ДНК, на которые распространяется дальний порядок в ориентации плоскостей оснований, ответственных за отрицательную анизотропию цепи и удерживаемых внутримолекулярными водородными связями. Упорядоченные структурные элементы связаны между собой участками, где вторичная структура молекулы (водородные связи оснований) оказывается почему-либо ослабленной, что обеспечивает некоторую гибкость цепи (рис. 311) [258]. В то же время динамооптические свойства ДНК явно не соответствуют модели прямого стержня, ибо в этом случае число мономеров в сегменте 5 просто было бы равно степени полимеризации и анизотропия молекулы, например, для образца, представленного в табл. 40, соответственно должна была бы в М/Ме = 50 раз превосходить величину, найденную экспериментально. Гидродинамические свойства растворов ДНК также лучше согласуются с моле- [c.478]

Приведенные значения s и Л получены в предположении, что плоскости оснований внутри упорядоченных элементов строго нормальны к оси спирали. Локальные дефекты в биспиральных участках, слабо влияя на общую геометрию цени, могут заметно уменьшать оптическую анизотропию этих участков, а следовательно, и экспериментальные значения s и А. По-видимому, этим объясняется большое различие в величинах, полученных для разных образцов (табл. 39). [c.479]

Рис. 2.7. Симметричное расположение биспиральных ДНК-связывающих элементов репрессора на операторе.

Помимо узнающей а-спирали на рис. 2.5 и 2.6 выделена цветом еще одна а-спираль, спираль 2. На рис. 2.7 видно, что она не входит в большой желобок, а лежит поперек него. Спираль 2 помогает правильно уложить спираль 3 в большой желобок. Эти две а-спирали мы будем называть биспираль-ным элементом или биспиральной структурой. Как мы увидим далее, многие регуляторные белки используют подобный элемент, состоящий из пары а-спиралей, для связываний с ДНК. [c.49]

Структура N-концевых доменов репрессора и Сго в кристаллах установлена с высоким разрешением. Как видно из рисунков гл. 2, имеет место структурное соответствие между ними и В-формой ДНК. Согласно пространственной модели еще одного специфического ДИК-связывающего белка Е. oli, белка-активатора катаболизма (БАК), контакт между ним и ДНК тоже осуществляется посредством биспирального элемента, описанного в гл. 2. Во всех случаях одна из а-спиралей (узнающая) укладывается в большой желобок, а другая располагается поперек него. Адекватность этих моделей ДНК-белковых комплексов подтверждают результаты рентгеноструктурного анализа комплекса репрессора с оператором в кристаллах. В состав исследованного комплекса входил репрессор фага 434, близкородственного фагу X о нем уже шла речь в этой книге. [c.119]

Наиболее убедительным доводом в патьзу предположения о специфическом контакте репрессора и РНК-полимеразы служит анализ. мутантных форм л-репрессора, которые сохранили способность связываться с оператором, но потеряли способность стимулировать транскрипцию с Ррм. Оказалось, что эти мутации затрагивают биспиральный ДНК-узнающий элемент репрессора. Измененные а.минокислотные остатки не участвуют в контактах с ДНК и, располагаясь на поверхности репрессора, могут контактировать с находящимся поблизости участком РНК-полимеразы (рис. 88). [c.146]

Рис. 2 13. Консервативные аминокислоты в биспиральных узнающих элементах репрессора и белка Сго. В спирали 2 обоих белков имеется аминокислота (dia), которая взаимодействует с другой аминокислотой в спирали 3 В репрессоре ala взаимодействует с валиком, а в Сго-с изолейцином. Эти связи обеспечивают правильное взаимное расположение спиралей. Той же цели служат аминокислоты мостика, соединяютцего два спиральных участка Боковая цепь метионина сходна с боковыми цепя.ми лейцина и валина

Справочник химика 21

Химия и химическая технология