Represor

Represor  je protein vázající DNA nebo RNA , který inhibuje expresi jednoho nebo více genů vazbou na operátor nebo tlumiče . DNA-vazebný represor blokuje připojení RNA polymerázy k promotoru , čímž zabraňuje transkripci genů do mRNA . Represor vázající RNA se váže na mRNA a zabraňuje translaci mRNA na protein. Toto blokování projevu se nazývá represe .

Funkce

Pokud je přítomen induktor ( molekula , která iniciuje genovou expresi), může interagovat s represorovým proteinem a odpojit jej od operátora. Pak RNA polymeráza může přepsat gen. Korepresor je molekula, která se může vázat na represor a pevně ho vázat na operátora, což snižuje transkripci. Represor, který se váže na korepresor, se nazývá aporepresor nebo neaktivní represor . Jedním typem aporepresoru je tryptofanový represor , důležitý metabolický protein v bakteriích.

Výše uvedený mechanismus represe je typem mechanismu zpětné vazby , protože umožňuje transkripci, pokud je přítomna pouze určitá podmínka: přítomnost určitého induktoru (induktorů). Eukaryotický genom obsahuje oblasti DNA známé jako tlumiče . Tyto sekvence DNA se vážou na represory, aby částečně nebo úplně potlačily genovou expresi . Tlumiče mohou být umístěny mírně upstream nebo downstream od hlavního proudu aktuálního genového promotoru . Represory mohou mít také dvě vazebná místa, jedno pro oblast tlumiče a jedno pro promotor. To způsobí, že chromozom má formu smyčky a oblast promotoru a oblast tlumiče se dostanou do těsné blízkosti.

Příklady

Laktózový operon

lacZYA přepisuje proteiny nezbytné pro štěpení laktózy. [1] lacI syntetizuje represor genu lacZYA . [1] Gen lacl se nachází bezprostředně proti směru od lacZYA , ale je transkribován jiným promotorem . [1] LacI gen syntetizuje lacI represorový protein . LacI represorový protein potlačuje lacZYA vazbou na lacO operátorovou sekvenci . [jeden]

LacI represor je konstitutivně exprimován. Vždy je spojen s operátorem promotorové oblasti , který interferuje se schopností RNA polymerázy iniciovat transkripci operonu lacZYA . [1] V přítomnosti induktoru alolaktózy represor změní konformaci a odpojí se od operátora. RNA polymeráza se pak může vázat na promotor a zahájit transkripci genu lacZYA . [jeden]

Methionin operon

Příkladem represorového proteinu je MetJ methioninový represor. MetJ interaguje s bází DNA prostřednictvím páru a-helixů. MetJ je homodimer skládající se ze dvou monomerů , z nichž každý poskytuje beta-stuhu a alfa-helix . Oba beta pásy každého monomeru se spojí a vytvoří antiparalelní beta list , který se váže na DNA operátora ("Met box") v jeho hlavním žlábku. MetJ dimer pak interaguje s dalším MetJ dimerem navázaným na operátorovo komplementární vlákno prostřednictvím svých alfa helixů. AdoMet se váže na kapsu v MetJ, která nepřekrývá vazebné místo DNA.

Met box má sekvenci AGACTGTCT, což je palindrom (jako symetrická dyáda ), který umožňuje rozpoznání stejné sekvence na obou řetězcích DNA. Spojení mezi C a G uprostřed Met boxu obsahuje pyrimidin-purinový krok, který způsobí, že DNA bude pozitivně supercoil , čímž se vytvoří zlom ve fosfodiesterové zpětné vazbě . To umožňuje proteinu rozpoznat toto místo, protože to způsobí, že duplex DNA sleduje tvar proteinu. Jinými slovy, k rozpoznání dochází podle tvaru molekuly DNA, nikoli podle nukleotidové sekvence.

Každý MetJ dimer obsahuje dvě vazebná místa pro S-adenosylmethionin (SAM) kofaktor , který je produktem biosyntézy methioninu. Když je přítomen SAM, váže se na protein MetJ, čímž se zvyšuje jeho afinita k místu příbuzného operátora, což zastavuje transkripci genů zapojených do syntézy methioninu. Když se koncentrace SAM sníží, represor se oddělí od místa operátora, což umožní zvýšenou produkci methioninu.

Poznámky

1. ↑ 1 2 3 4 5 6 Slonczewski, Joan a John Watkins. Podporovat. Mikrobiologie: vyvíjející se věda. New York: W. W. Norton &, 2009. Tisk.