Репрессор фага связывание с ДНК

Репрессор фага Я представляет собой димер из двух идентичных субъединиц. Молекула димера связывается с участком ДНК длиной 17 п. и. Субъединицы состоят из двух компактных доменов примерно одинаковых размеров, соединенных короткой перемычкой (всего в мономере репрессора 236 а. о.). Перемычка легко расщепляется протеазами. Гч -концевой домен, полученный после расщепления протеазами (остатки 1—92), способен связываться с ДНК, однако менее прочно, чем интактный репрессор. Кроме того, изолированные. -концевые домены легко диссоциируют до мономеров. Поэтому считается, что в непосредственном контакте с ДНК находится только N-концевой домен, а С-концевой домен стабилизирует связывание с ДНК за счет стабилизации димера. [c.144]

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]

Репрессор регулирует активность трех промоторов фага, из которы.х два, Рям и Рр, располагаются рядом. Транскрипция с промоторов Рк.ц и Рн идет в противоположных направ-лениях.. Между стартовыми точками этих промоторов располагаются три участка связывания репрессора Ок,, Ор. и Ор, (рис. 88). Участок Ор, перекрывается с участком связывания РНК-полимеразы с промотором Ррм. поэтому связывание репрессора с Ой, мешает связыванию РНК-полимеразы с Рк.м н тем самым подавляет транскрипцию. [c.145]

Следовательно, в основе обычного механизма репрессии лежит связывание репрессора с оператором, перекрывающего, по крайней мере частично, последовательность, которая должна узнаваться РНК-полимеразой. Перекрывание не всегда происходит в одной и той же области промотора. Например, у фага лямбда оператор лежит в области, расположенной слева от промотора (гл. 16). Однако общий принцип сводится к тому, что связывание репрессора с оператором мещает РНК-полимеразе подойти к своему промотору, что препятствует инициированию транскрипции. [c.182]

Репликация фага лямбда не может быть инициирована, если репрессор связан с Or, так как связывание предотвращает транскрипцию, которая инициируется в Fr и проходит через сайт начала репликации. Карта этой области представлена на рис. 33.6. [c.425]

Сравнение аминокислотных последовательностей ряда других регуляторных белков, таких, как 1ас-репрессор, белок сП фага X, а также аналоги белков Сго и с1 фагов 434 и Р22, показало, что все они обладают такой же а-спиральной организацией соответствующих участков структуры. Таким образом, использование пары а-спиралей для специфического связывания с ДНК является, вероятно, общей особенностью механизмов ДНК-белкового узнавания. [c.194]

И для сго-белка, и для белка-репрессора с помощью методов рентгеновской кристаллографии установлена пространственная структура. Предложены и проверены модели связывания данных белков с ДНК, проанализированы и имеющие к этому отношение молекулярные и генетические события. До настоящего времени фаг X остается наиболее изученным и в отношении молекулярного механизма регуляции экспрессии генов. [c.118]

Рис 4 12 Связывание репрессора с ДНК Штриховая кривая-пример так называемой кривой Михаэлиса Ментен Она описывает реакцию связывания когда димер репрессора стабилен при любых концентрациях и с операторным участком OrI связывается единственный димер В действительности свя зывание с ДНК фага /. описывается сигмоидной кривой (Строго говоря под концентрацией репрессора должна подразумеваться концентрациям свобод кого репрессора [R] т е общая концентрация репрессора [Rt] минус кон центрация репрессора связанного с оператором [Or] Однако в данном случае репрессор находится в большом избытке по отношению к оператору поэтому [c.98]

Рис 4 29 Связывание репрессора Р22 с участками О,, и 0 2 и полимеразы с /"дм Сравните этот рисунок, на котором показаны фосфаты и /"дм фага Р22, контактирующие с белками, с рис. 4.27. [c.126]

Благодаря кооперативности фактически увеличивается отношение эффективностей специфического и неспецифического связывания. Вероятность связывания двух молекул репрессора на соседних неспецифических участках пренебрежимо мала, поскольку таких участков очень много. В случае фага X два связанных с ДНК димера репрессора взаимодействуют слабо и ДНК-белковые комплексы легко диссоциируют. В других случаях между связанными с ДНК белками могут возникать более прочные связи, и в них может участвовать несколько разных белков. Такие взаимодействия обеспечат образование весьма стабильных комплексов даже при условии, что сродство изолированных белковых молекул к ДНК сходно со сродством А,-репрессора к его оператору. Один из примеров такого рода рассмотрен в приложении 3. [c.140]

Конечно, как и в случае фага X, репрессор мог бы занимать некий важный участок ДНК и препятствовать связыванию другого белка. Такому связыванию в свою очередь может способствовать взаимодействие с другим репрессором, расположенным вблизи от первого или на некотором расстоянии от него. В другом случае связанный на расстоянии репрессор мог бы взаимодействовать с потенциальным активатором, препятствуя таким образом его продуктивному взаимодействию с еще одним белком, необходимым для активации гена. Наконец, репрессор мог бы препятствовать взаимодействию двух других связывающихся с ДНК белков, располагаясь между ними. [c.148]

БАК состоит из двух идентичных субъединиц. Каждая субъеди-иица образует два до.мена, но в отличие от репрессора фага л за связывание с ДНК отвечает С-концевой домен., -концевой домен БАК связывается с сАМР и обеспечивает межсубъедиянчные контакты в димере. Как и у репрессора фага л и многих других регуляторов транскрипции, связывание БАК с ДНК осущестатяется за счет пары бнспиральных элементов, погруженных в большие борозд- [c.148]

Рис 4 6 Специфическое связывание Х-репрессора с ДНК фага X Этот эксперимент показывает, что Х-репрессор связывается с ДНК фага X, но не с ДНК Хтт Аналогичным образом репрессор фага 434 связывается с ДНК фага Хтгп , но не с ДНК фага X Поскольку эти две ДНК различаются только областью иммунности, репрессоры связываются с участками, расположенными именно в этих областях Как показали дополнительные эксперименты. ДНК, выделенная из фага Xvir, связывает Х-репрессор гораздо слабее, чем ДНК фага X дикого типа Это подтверждает, что репрессор связывается с операторами фага X, выявленными генетическими методами [c.92]

Контролирующая система, поддерживающая лизогенное состояние, представляет собой парадокс. Присутствие белка-репрессора необходимо для его собственного синтеза. Это объясняет, как сохраняется лизогенное состояние. Однако как осуществляется первоначальный запуск синтеза репрессора При проникновении ДНК фага лямбда в новую клетку-хозяина бактериальная РНК-полимераза не способна транскрибировать ген с1, так как в клетке отсутствует репрессор, способствующий ее связыванию с промотором Рм- Но то же отсутствие репрессора означает, что промоторы Pr и Pl оказываются доступными. В результате первым событием при внедрении ДНК фага лямбда в бактериальную клетку является транскрипция генов N и его. Затем под действием белка pN транскрипция захватывает последующие области. В результате ген III (и другие гены) начинают транскрибироваться в процессе левосторонней, а ген сП (и другие гены)-в процессе правосторонней транскрипции (см. рис. 16.6). [c.216]

Рис. 15.16. Последовательности ДНК, РНК и белков внутри и вокруг операторной области Or фага X. Отмечены три участка связывания репрессора. Показаны точки инициации транскрипции генов его и с1. Звездочками помечены шесть оснований на участке Orj. которые в структуре транскрипта гена с1, вероятно, используются для прочного связывания с рибосомой. (По Ptashne М. et al, 1980. ell. 19, 1.)

Рис. 15.17. Специфичность связывания репрессора с1 фага X с последовательностями Or 1, Or 2 и Or 3, оцениваемая с помощью футпринтинга (см. Дополнение 14.2). Расщепление ДНКазой I рестрикционных фрагментов, содержащих область Or и меченых Расщепление проводили в присутствии возрастающих концентраций репрессора. Концентрация репрессора дана в единицах мо-лярности (нМ) в расчете на 1 субъединицу репрессора. ( ourtesy of

В лизогенной бактерии, содержащей фаг X в состоянии профага, Х-репрессор связывается преимущественно с OrI, и при этом за счет кооперативных взаимодействий способствует связыванию другой димерной молекулы репрессора с участком Or2 (рис. 41.8). Из трех участков оператора наименьщим сродством к репрессору характеризуется участок Or3. Связывание репрессора с OrI приводит к двум основным эффектам. Во-первых, РНК-полимераза не может связаться с правонанравленным промотором, и, следовательно, сго-ген не экспрессируется. Во-вторых, как сказано выше, репрессорный димер, связавшись с 0 1, усиливает связывание другого ди- [c.115]

В лизогенной бактерии, содержащей фаг 1 в состоянии профага, )t-penpe op связывается преимущественно с OrI, и при этом за счет кооперативных взаимодействий способствует связыванию другой димерной молекулы репрессора с участком 0 2 (рис. [c.115]

E. Remaut et al., 1983). Авторы использовали фрагмент ДНК, кодирующий зрелый интерферон , соединенный с гибридной экспрессирующей областью, содержащей левый промотор фага X, —Pl и участок связывания рибосом гена репликазы фага MS2. Объединенная конструкция была встроена в плазмиду olEl-типа, и последняя введена путем трансформации в штаммы Е. соИ, несущие в геноме дефектный профаг с ts-репрессором X. Таким образом получена регулируемая система. При 28°С, когда репрессор функционирует, синтез интерферона не происходит, культура накапливает биомассу. Через 3 ч после индукции при 42°С количество -интерферона составляет 2% от суммарного белка (около 10 молекул на клетку). Принцип применения регулируемых промоторов может оказаться очень полезным во многих других случаях. [c.196]

Несмотря на некоторые различия в деталях, следующие положения справедливы для всех трех фагов Правый оператор содержит три участка связывания репрессора, два из которых, OrI и Or2, заняты репрессором в состоянии лизогении В этом состоянии играют важную роль кооперативные взаимодействия между соседними димерами репрессора Мономеры репрессоров состоят из двух структурных доменов и находятся в равновесии с димерами, которые связываются с ДНК Димеры репрессора, занимающие участки OrI и Or2, выключают транскрипцию с Pr и включают транскрипцию с RM При индукции УФ-облучением репрессор расщепляется и тем самым инактивируется, после этого первым синтезируется белок Сго с промотора Pr Сго прежде всего связывается с Or3, чтобы выключить синтез репрессора, а затем-с OrI и Or2, чтобы снизить уровень транскрипции ранних генов литического цикла Тот факт, что все эти явления широко распространены, свидетельствует об их исключительной роли в механизме переключения [c.41]

В лизогенных клетках продукт гена с1 - репрессор - выключает все фаговые гены, кроме с1, в том числе гены, необходимые для литического роста фага. Гены сП и III участвуют в установлении лизогенного состояния на ранней стадии заражения, но не нужны для поддержания состояния лизогении. Как мы уже знаем, белок СИ при участии белка СИ1 включает транскрипцию гена с1. Фаг X vir содержит мутации в местах связывания репрессора, которые теперь называются операторами репрессор не может связаться с такими мутантными операторами, и потому X vir вызывает литическую инфекцию даже в присутствии репрессора. Чтобы фаг X стал вирулентным, в нем, как нам теперь известно, должны возникнуть мутации в двух операторах, Ol и 0 . [c.86]

Итак, отметим главное изолированные N-концевые домены ведут себя подобно итактным димерам, за исключением того, что для защиты от расщепления необходима более высокая их концентрация. Таким образом, единственный вклад С-концевого домена в связывание димера с операторным участком состоит в том, что он увеличивает силу связывания, удерживая вместе два N-концевых домена. Имеются данные, что и в клетке N-концевые домены в отсутствие С-концевых связываются с оператором штамм Е. oli, в котором образуется большое количество дефектного репрессора. включающего только остатки 1 -92, устойчив к суперинфекции фагом X. [c.104]

Во многих точках последовательности операторного участка длиной 17 пар оснований можно произвести замену пар оснований, приводящую к уменьшению эффективности связывания репрессора с данным участком. Много мутантных операторов содержат ДНК фагов Xvir, которые способны расти в присутствии Х-репрессора. Первый из выделенных фагов Xvir содержал мутации в 0 , OrI и Or2. Если в дальнейшем использовать этот фаг для отбора мутантов, способных расти при более высоких концентрациях репрессора, чем в данном лизогене, то можно выделить новые мутанты, несущие допол- [c.105]

Исходно белок Сго был выделен из клеток, где шла литическая инфекция, в опытах по связыванию с фильтрами. Это был один из белков, которые специфически связывались с ДНК фага X. Соответствующий ген был клонирован и соединен с различными призводными /ас-промотора. В клетках, содержащих такие плазмидные конструкции, Сго может синтезироваться в различных количествах. Если содержание белка достаточно высоко (до нескольких процентов суммарного количества), его легко выделить, и многие биохимические подходы, использованные в случае репрессора, были применены и при изучении Сго. [c.116]

Конаентрация репрессора, М Рис А I Чтобы заполнить одиночные операторные участки на 99% необходимо в 30 раз больше репрессора, чем для заполнения двойного оператора, с которым репрессор связывается кооперативно Ести продолжить приведенные кривые, то мы увидим что для заполнения на 99,9% потребуется уже в 100 раз ботьше репрессора При построении кривых предполагалось, что сродство репрессора к каждому операторному участку при независимом связывании состав тяет — 10 ккал/моль и энергия взаимодействия между двумя связанными репрессорами в случае оператора, состоящего из двух участков, достигает — 2 ккат/моль Ести же представить себе систему из двух участков связывания, в которой энергия взаимодействия составляет — 5 ккал/ моль то по сравнению с первой системой количество репрессора, необходимое для заполнения 99 и 99,9% участков, будет еще в 40 и 100 раз ниже соответственно Модель с двумя участками, использованная в данном случае, примерно соответствует заполнению операторных участков 0 2 и Or3 фага X (в отсутствие функционального OrI), а модель с одним участком заполнению одиночного участка Or3 (Кривая дтя модели с двумя участками построена для случая заполнения одного из них, но, поскольку участки заполняются практически одновременно, эго мало влияет на форму кривой ) Кривые были построены С Джонсоном (см работу A kers et al, 1982) [c.139]

Плазмидные векторы. Как уже отмечалось, для клонирования и экспрессии генов в клетках Е. oli обычно применяют различные модификации вектора pBR322, содержащие промоторы фага Л, лактозного и триптофанового оперона и их операторные участки. Благодаря последним экспрессию клонируемых генов можно регулировать, если плазмидная или бактериальная ДНК несет гены соответствующих репрессоров. Из многих вышеперечисленных факторов, влияющих на экспрессию генов, решающими являются сила промотора и структура сайта связывания рибосом (RBS-сайта). Напомним, что этот сайт включает в себя начальные кодоны гена, поэтому нет простых путей, обеспечивающих эффективную экспрессию чужеродных генов в бактериях. Такой экспрессии добиваются двумя принципиально различными подходами (схемами) — путем [c.329]

Смотреть страницы где упоминается термин Репрессор фага связывание с ДНК: [c.152] [c.152] [c.399] [c.192] [c.71] [c.126] [c.150] [c.151] [c.148] [c.148] [c.279] [c.21] [c.211] [c.115] [c.116] [c.116] [c.179] [c.144] [c.25] [c.125]

Переключение генов (1988) -- [ c.27 , c.31 , c.33 , c.38 , c.40 , c.41 , c.42 , c.43 , c.44 , c.48 , c.51 , c.52 , c.53 , c.54 , c.55 , c.91 , c.92 , c.97 , c.100 , c.102 , c.103 , c.104 , c.106 , c.114 , c.119 , c.122 , c.123 , c.124 , c.125 , c.126 , c.129 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология