репрессоры

Рассмотрение пространственной структуры сразу дает представление об общем характере взаимодействия репрессора с оператором. В димере два одинаковых а-спиральных участка 5 образуют выступающие кромки, расстояние между центрами которых составляет 3,4 нм, т. е. равно расстоянию между двумя соседними большими бороздками двойной спирали ДНК. а-Спирали репрессора наклонены так, что. могут свободно войти в две соседние, большие бо- [c.144]

БАК может выступать также и в роли репрессора транскрипции. Например, в галактозно.м опероне кроме стимулируемого БАК промотора Р[ и.меется репрессируемый БАК промотор Р- . и два про.мотора перекрываются друг с другом, так что присоединение одной молекулы РНК-полимеразы к промотору Рг препятствует присоединению другой молекулы РНК-поли.меразы к Рг (рис. 92). Присоединение БАК к ДНК мешает связыванию РНК-поли.меразы с Ра и не мешает связыванию с Р,. Поэтому БАК оказывает не только прямое, но и опосредованное активирующее действие на промотор Р]. Блокирование промотора Р-г приводит к усилению транскрипции с Р,, так как обеспечивает беспрепятственное связывание РНК-полимеразы с Р1. [c.150]

Репрессоры катаболитных оперонов [c.150]

Белки, осуществляющие позитивную регуляцию, называются активаторами. Ряд белков-регуляторов могут выступать как в роли репрессора, так и в роли активатора. [c.142]

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]

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]

Рнс. 88.. Активация промотора Р х репрессором фага /. [c.146]

Точно так же связывание репрессора с Он, подавляет транскрипцию Рй. [c.146]

В дрожжах обнаружены генетические регуляторные эле.менты типа прокариотических репрессоров. Некоторые из них интенсивно изучаются, в частности репрессор гена GAL. Эгот белок состоит по крайней мере из двух функциональных доменов. Один [c.250]

В результате прекращения транскрипции с промотора Р не считывается, в частности, ген сП. Отсутствие же белка СП должно инактивировать промотор Р е и прекратить тем самым дальнейшую транскрипцию гена с1. Промотор Р е действительно угнетается, а транскрипция гена с1 в лизогенной клетке тем не менее продолжается, но уже с другого, нового промотора Prm (рис, 153 и 155), активация которого — одно из следствий присоединения репрессора I к правой операторной зоне. Новый промотор функцио- [c.294]

Белки, осуществляющие негативную регуляиию, называются репрессорами.. Места их связывания на ДНК называются операторами. Способность многих репрессоров связываться со своими операторами зависит от низкомолекуляриых лигандов — эффекторов. Эффекторы, снижающие сродство репрессора к оператору, называются индукторами. В отсутствие индуктора репрессор связывается с оператором и мешает РНК-полимеразе начинать синтез РНК с промотора (промотор репрессирован). В комплексе с индуктором репрессор теряет способность связываться с оператором, в результате чего промотор активируется (индуцируется). Другие реп-рессоры, наоборот, могут связываться с оператором только в комплексе с эффектором (который в этом случае называется корепрес-сором). В присутствии корепрессора промотор неактивен (репрессирован), в отсутствие корепрессора активируется (дерепресси-руется). [c.142]

Снизу приведено относительное сродство репрессоров I и Сго к трем опера-торным участкам (Ор . и Орд) сверху — расположение промоторов [c.295]

Примером является модель управления синтезом фермента, предложенная Гудвином [12 1. В этой схеме регулирующий ген производит мРНК, взаимодействующую с рибосомами с образованием молекул фермента, которые катализируют некоторую реакцию. Одним из продуктов этой реакции является репрессор (понятие ре-прессора см. в [13 ]), поступающий назад к регулирующему гену и подавляющий его кинетическую активность (см. также [14 ]). — Прим. перев. [c.352]

Кроме того, известно, что dnaA-белок является репрессором собственного синтеза. [c.67]

Степень индукции SOS-системы в определенном смысле отражают благополучие клетки и ее шансы на выживание. Поэтому некоторые относительно автономные внутриклеточные генетические элементы, например умеренные бактериофаги, используют индукцию SOS-системы в качестве сигнала для размножения и уничтожения клетки-хозяина безвредный до того участок хромосомы (профаг, см. гл. ХП1), почувствовав слабость хозяина, начинает размножаться и уничтожает его, чтобы спастись самому. Для фага лямбда показано, что чувствительность к состоянию индукции SOS-системы объясняется тем, что репрессор фага устроен аналогично белку LexA и самораскусывается , связавшись с активированным КесА-белком. [c.81]

Простейший механизм репрессии заключается в стерическом блокировании репрессором присоединения РНК-полимеразы к промотору. Такой механизм имеет место в тех промоторах, в которых участок связывания репрессора перекрывается с участком связывания РНК-полимеразы. Простейший механизм активации заключается в том, что белок-активатор присоединяется к про.мотору рядом с РНК-полнмеразой и за счет непосредственного контакта с ней облегчает образование открытого промоторного комплекса. Дискуссионными являются механизмы действия тех белков-регуляторов, которые присоединяются к ДНК на значительном расстоянии от РНК поли-меразы. Ниже рассмотрено несколько наиболее хорошо изученных примеров, иллюстрирующих различные принципы регуляции промоторов. [c.144]

Последствия связывания с батее сложные. Этот участок частично перекрывается с участком связывания РНК-патн.меразы с промотором PR, поэтому связывание репрессора с подавляет транскрипцию с Рн. Степень перекрывания Ов с участком связывания РНК-патимеразы с промотором Ркч очень мала в нем имеется только одна фосфатная группа ДНК, с которой контактируют и РНК-пати.мераза, и репрессор. Поэтому. южно думать, что связывание репрессора с Од, не мешает связыванию РНК-поли.меразы с Ркм. Более того, показано, что репрессор, связываясь с Од, , значительно стимулирует (до десяти раз) транскрипцию с Ррч. Предполагается. что активирующее действие репрессора обусловлено тем, что в районе общего фосфата. между РНК-патимеразой и репрессором возникает белок-белковый контакт, помогающий РНК-полимеразе начать транскрипцию с промотора Рдм (рис. 88). [c.146]

Три операторных участка 0 ,, 0 2, Од, нескмько отличаются по нуклеотидной последовательности. Отличается и сродство репрессора к этим участкам. Однако картина распределения молекул репрессора на трех операторных участках зависит не только от относительного сродства репрессора к каждому нз этих участков, взятых по отдельности, но и от взаимодействия между димерами репрессора. присоединившимися к соседним участкам. Наибольшим [c.146]

Спедует отметить, что кооперативность взаи.модействия репрессоров с операторными участками может проявляться и в том случае, если сконструировать молекулы ДНК, в которых операторные участки удалены друг от друга. Предполагается, что и в этом случае две молекулы репрессора непосредственно контактируют между собой своими С-концевыми доменами, в результате чего ДНК образует петлю. Такие петли легко образуются, когда операторы разделены целы.м числом витков спирали. В это. г слу чае. чюлекулы репрессора распадагаются по одной стороне ДНК, так что для образования петли ДНК нужно только изогнуть (рис. 89). Если расстояние между операторами составляет 2,5 или 3,5 витка спирали, образование петли затруднено, так как молекулы репрессора оказываются на разных сторонах ДНК- Поэтому пя образования петли ДНК нужно не только изогнуть, но и закрутить или раскрутить на 180°. Энергия, затрачиваемая на это, весьма ощутима. [c.147]

Кооперативность взаи.модействия репрессора с оператора.мн приводит к тому, что зависимость степени репрессии промотора Рд от концентрации репрессора имеет характерный сигмоидный вид (рис. 90). При высоких концентрациях репрессора заняты оба участка, Ori и Ori, что обеспечивает сильную (1000-кратную) репрессию. При незначительном уменьшении концентрации репрессора занятость участков Ori и Ori практически не уменьшается и степень репрессии не меняется. При дальнейшем уменьшении концентрации репрессора степень репрессии резко падает. Таким образом, промотор либо очень сильно репрессирован, либо почти полностью дере-прессирован для перехода от 1000-кратнои до 50 о-ной репрессшг требуется у.меньшить концентрацию репрессора всего в пять раз. [c.147]

В отсутствие кооперативности зависи.мость степени репрессии от концентрации репрессора более плавная. Соответственно для тех промоторов, которые регулируются по принципу резкого переключения, испмьзуется кооперативный способ взаимодействия [c.147]

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]

Л еханизм действия Б.4К не вполне понятен. По аналогии с репрессором фаза >. можно предположить, что существенную роль играют контакты белков-регуляторов между собой и с РНК-молиме-разой. Скорее всего с РНК-полимеразой непосредственЕЮ взаимодействует лишь ближайший к ней белок. В пользу этого говорит, например, то, что повышение концентрации белков. alT и. гаС снижает зависимость транскрипции соответствующих оперонов от [c.149]

Помимо общей регуляции с помощью БАК-сАМР существует индивидуальная регуляция катаболитных оперонов. Классическим примером является негативная регуляция лактозного оперона. В отличие от ранее рассмотренных ди.мерных белков-регуляторов репрессор лактозного оперона представляет собой тетрамер и содержит два идентичных центра связывания ДНК- Пространственная структура этих центров формируется -концевыми участками папи-пептидных цепей, которые, судя по их аминокислотной последовательности, способны образовывать биспиральные элементы, аналогичные биспиральным ДНК> знающим элементам репрессора фага /. и БАК. С-концевые домены субъединиц лактозного репрессора 4юрмирует два центра связывания индуктора лактозного оперона. [c.150]

Оператор лактозного оперона располагается сразу за стартовой точкой транскрипции. Долгое время считалось, что присоединение лактозного репрессора к про.мотору стерически мешает присоединению РНК-полимеразы. Однако недавно получены данные, свидетельствующие о том, что репрессор н РНК-полимеразы могут расположиться на промоторе рядом друг с другом. Поэтому приходится ду.мать о более изощренных механизмах репрессии, включающих специфические контакты репрессора с РНК-полимеразой. В лактозном опероне имеется два псевдооператора, сходных по нуклеотидной последовательности с оператором, но обладающих [c.150]

Два оператора имеется в галактозном опероне. Один из них располагается в районе —60 п. н. промотора, другой — в районе -г55 (рис. 92). Показано, что связывание репрессора с операторами ие мешает связыванию БАК и РНК-полимеразы с промотором. Поскольку для эффективной репрессии нужны оба оператора, пред-лолагается, что молекулы репрессора, расположенные на операторах, взаимодействуют друг с другом, образуя петлю ДНК- Такая конформация каким-то образом мешает инициации транскрипции. [c.151]

Образование петель постулировано и при репрессии арабинозного оперона агаВАО. Репрессоро.м этого оперона является белок, кодируемый геном агаС. В отсутствие арабинозы АгаС-белок, являющийся димером, репрессирует агабЛО-оперон, а в присутствии арабинозы превращается в активатор, который активирует этот оперон. Кроме того, АгаС-белок как в присутствии, так и в отсутствие арабинозы умеренно репрессирует транскрипцию своего собственного гена, в результате чего концентрация АгаС-белка поддерживается на постоянном уровне. [c.151]

Особо существенную роль в дальнейшем развитии событий играют белки — продукты фаговых генов сП и III. Первый из них способен присоединяться к определенным участкам ДНК фага X. В результате здесь активируются новые промоторы для клеточной РНК-полимеразы, в частности промоторы Р е и Pi (рис. 153, б), левонаправленная транскрипция с которых обеспечивает считывание соответственно генов с1 и int. Продукты этих генов — репрессор с1 и интеграза,— если они накапливаются в достаточных количествах, направляют судьбу зараженной клетки в сторону лизоге-нии. В принятии такого важного решения участвует несколько инстанций — вирусных и клеточных регуляторных систем. [c.293]

Накопление интегразы способствует переходу фаговой ДНК в состояние профага, а появление репрессора I подавляет активность почти всех фаговых генов. Последний эффект — результат присоединения репрессора I к левой и правой операторным зонам (О,, и Or). Каждая из этих зон включает по три близких по структуре несовершенных инвертированных повтора, разделенных короткими спейсерами (рис. 155). Лучше всего и прежде всего репрессор взаимодействует с самым правым участком (0, i) правой зоны и самым левым участком (Oli) левой зоны. Поскольку эти участки перекрываются с промоторами и Pl, присоединение репрессора инактивирует промоторы, [c.294]

После активации промотора Prm транскрипция гена с1 автоматически поддерживается на постоянном уровне при избыточном накоплении белка I он присоединяется к участку Орз, что делает невозможной дальнейшую транскрипцию с промогора Р м активность этого промотора восстанавливается, как только концентрация репрессора снижается до уровня, при котором его хватает только для присоединения к участкам Ori и Орг. Такой способ регуляции активности гена при помощи продукта этого же гена называют аутогенной регуляцией. [c.295]

Репрессированное состояние профага может поддерживаться неопредыенно долго при размножении лизогенных клеток. Однако при некоторых условиях (например, при активации клеточной SOS-системы см. с. 79) репрессор разрушается (или инактивируется) и тогда происходит индукция профага. В результате инактивации репрессора I возобновляется транскрипция с промоторов Р и Рь и синтезируются мРНК для белков Сго и N. Белок N оказывает уже известное на.м антитерминирующее действие, а белок Сго обеспечивает переключение транскрипции на новые рельсы — на путь продуктивной инфекции. Белок Сго, подобно белку С1,—репрессор, взаимодействующий с правой (Or) и левой (0J операторными Зонами ДНК фага X, Но сродство белка Сго к разным операторным участкам иное, чем у белка I. В частности, в правой операторной зоне белок Сго имеет наибольшее сродство к участку Gr (рис. 155). [c.295]

Все эти регуляторные элементы позволяют хозяйской РНК-полимеразе II осуществить эффективную транскрипцию ранних генов вскоре после попадания ДНК этого вируса в клеточное ядро. В результате процессинга ранних транскриптов (см. с. 302) образуются мРНК для ранних белков, а затем и сами эти белки. Один из них — Т-антиген — играет центральную роль в последующей перестройке транскрипции вирусного генома. Он вызывает ряд эффектов. Во-первых, взаимодействует с участками вирусной ДНК, связывающими Т-антиген (сильнее всего с участком и слабее всего с участком ]11 см. рис. 158). В результате угнетается транскрипция ранних генов, в том числе и гена, кодирующего Т-антиген, Таким образом, Т-антиген проявляет здесь свойства репрессора, синтез которого подчиняется транскрипционной аутогенной регуляции. Впрочем, транскрипция ранних генов на поздней стадии прекращается не полностью. Она продолжается, хотя и со значительно. меньшей эффективностью, но при этом стартовая точка транскрипции заметно смещается, так что ТАТА-элемент оказывается теперь внутри транскрибируемой последовательности (рис. 158). Механизм, обеспечивающий позднюю транскрипцию ранней области с новой стартовой точки, не расшифрован. [c.301]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология