Триптофановый репрессор
(или
репрессор trp
) является
фактором транскрипции
, участвует в управлении метаболизмом
аминокислот
. Его лучше всего изучать на примере
кишечной палочки
, где он является димерным белком, который регулирует транскрипцию 5
генов
в
триптофановом опероне
. Когда аминокислота
триптофан
в изобилии в клетке, он связывается с
белком
, что вызывает конформационные изменения в белке
Репрессорный комплекс затем связывается со своей
операторной
последовательностью в генах, которую он регулирует, отключая гены.
.
Один из генов, регулируемых репрессором Trp,
, кодирует сам белок триптофанового репрессора. Это является одной из форм регулирования с
обратной связью
.
Триптофановый репрессор гомодимер 25 kD белков, который регулирует
транскрипцию
триптофана
при биосинтезе бактерий. Существуют 5 оперонов, которые регулируются TRpr —
trpEDCBA
,
TRpr
,
ArOH
,
Arol
и
ССО
опероны.
Механизм
Когда
аминокислота
триптофан в изобилии в клетке, TRpr связывает 2 молекулы триптофана, который, вследствие этого, изменяет свою структуру и динамику так, что он становится способным связываться с оператором
ДНК
. Когда это происходит, прекращается транскрипция ДНК, подавляя продукты гена — белки, которые производят триптофан. Когда клеточные уровни триптофана снижаются, молекулы триптофанового репрессора распадаются, позволяя репрессору вернуться к своей неактивной форме.
TRpr также управляет регулированием собственного производства, с помощью регулирования гена
TRpr
.
Структуры
лиганда
ограниченной формы и лиганда свободной формы были определены в
рентгеновской кристаллографии
и
.
Оперон trp состоит из регулирующего
гена
,
промотора
,
оператора
, и терминатора. Оперон trp активен только тогда, когда недостаточно клеточного триптофана. Если не хватает триптофана, белок-репрессор обрывается от оператора (где репрессор, как правило, связывается) и
РНК-полимераза
может завершить своё чтение нити ДНК. Если РНК-полимераза достигает терминатора (в конце цепи ДНК), тогда создаётся фермент для триптофана.
Примечания
-
Santillan M., Mackey M.C.
Dynamic regulation of the tryptophan operon: A modeling study and comparison with experimental data
(англ.)
//
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
: journal. — 2001. —
Vol. 98
,
no. 4
. —
P. 1364—1369
. —
doi
:
. —
. —
PMC
.
-
Zhang R.G., Joachimiak A., Lawson C.L., Schevitz R.W., Otwinowski Z., Sigler P.B.
The crystal structure of trp aporepressor at 1.8 A shows how binding tryptophan enhances DNA affinity
(англ.)
// Nature : journal. — 1987. —
Vol. 327
,
no. 6123
. —
P. 591—597
. —
doi
:
. —
.
-
Jeeves M., Evans P.D., Parslow R.A., Jaseja M., Hyde E.I.
Studies of the Escherichia coli Trp repressor binding to its five operators and to variant operator sequences
(англ.)
//
(англ.)
(
: journal. — 1999. —
Vol. 265
,
no. 3
. —
P. 919—928
. —
doi
:
. —
.
-
Arvidson D.N., Arvidson C.G., Lawson C.L., Miner J., Adams C., Youderian P.
The tryptophan repressor sequence is highly conserved among the Enterobacteriaceae
(англ.)
//
(англ.)
(
: journal. — 1994. —
Vol. 22
,
no. 10
. —
P. 1821—1829
. —
doi
:
. —
. —
PMC
.
-
Kelley R.L., Yanofsky C.
Trp aporepressor production is controlled by autogenous regulation and inefficient translation
(англ.)
//
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
: journal. — 1982. — May (
vol. 79
,
no. 10
). —
P. 3120—3124
. —
doi
:
. —
. —
PMC
.
-
Schevitz R.W., Otwinowski Z., Joachimiak A., Lawson C.L., Sigler P.B.
The three-dimensional structure of trp repressor
(англ.)
// Nature. — 1985. —
Vol. 317
,
no. 6040
. —
P. 782—786
. —
doi
:
. —
.
-
Otwinowski Z; Schevitz RW; Zhang RG; Lawson, C. L.; Joachimiak, A.; Marmorstein, R. Q.; Luisi, B. F.; Sigler, P. B.
Crystal structure of trp repressor/operator complex at atomic resolution
(англ.)
// Nature : journal. — 1988. —
Vol. 335
,
no. 6188
. —
P. 321—329
. —
doi
:
. —
.
-
Lawson C.L., Carey J.
Tandem binding in crystals of a trp repressor/operator half-site complex
(англ.)
// Nature : journal. — 1993. —
Vol. 366
,
no. 6451
. —
P. 178—182
. —
doi
:
. —
.
-
Zhao D., Arrowsmith C.H., Jia X., Jardetzky O.
Refined solution structures of the Escherichia coli trp holo- and aporepressor
(англ.)
//
(англ.)
(
: journal. — 1993. —
Vol. 229
,
no. 3
. —
P. 735—746
. —
doi
:
. —
.
-
Zhang H; Zhao D; Revington M; Lee, W; Jia, X; Arrowsmith, C; Jardetzky, O.
The solution structures of the trp repressor-operator DNA complex
(англ.)
//
(англ.)
(
: journal. — 1994. —
Vol. 238
,
no. 4
. —
P. 592—614
. —
doi
:
. —
.