Добро пожаловать на наш сайт!

Результатом кооперативного связывания является сигмоидная кривая зависимости эффективности транскрипции от концентрации репрессора (или активатора). Это обеспечивает легкость переключения регуляторной системы из одного состояния в другое.

Каков же результат связывания регуляторного белка с оператором? В случае репрессоров такое связывание либо создает стерическое затруднение для связывания РНК-полимеразы с промотором либо препятствует дальнейшему продвижению РНК-полимеразы в тех случаях, когда оператор расположен после промотора. В случае активаторов возможны несколько механизмов:

- непосредственное взаимодействие активатора с полимеразой, обеспечивающее более сильное связывание с промоторной областью;

облегчение локального расплетания ДНК в области промотора (необходимого для инициации транскрипции) либо за счет внесения изгиба в ДНК либо за счет увеличения отрицательной суперскрученности.

Тщательный анализ ряда оперонов E. coli показал, что часть белков, первоначально описанных как репрессоры, может работать и активаторами (и наоборот). Два классических примера - cI и БАК. Различный эффект связывания одного и того же белка с промоторной областью объясняется просто. Репрессия происходит при связывании белка там, где он может предотвратить связывание РНК-П или активатора. Для оказания же активаторного действия белок должен обладать способностью связываться с РНК-П (обычно это слабое, но специфическое связывание) и иметь сайт связывания с ДНК в непосредственной близости к промотору.

Lac репрессор

тетрамер

кооперативное связывание с двумя операторами

10 копий на клетку

4000 мутантов JH Miller'a

Gal репрессор

димер

похож на LacI, но короче с С-конца (участвующего в формировании тетрамера у LacI) для репрессии необходимо связывание двух димеров Gal репрессора и гистоноподобного белка HU между ними.

Почему димер?

1.3 Взаимодействие регуляторных белков с РНК-полимеразой

Бактериальные промоторы содержат специфические элементы, распознаваемые холоферментом РНК-полимеразы. Гексамеры -10 и -35 распознаются специфическими поверхностями областей 2 и 4 о-субъединицы РНК-полимеразы. Как правило, одних этих гексамеров оказывается недостаточно. Расположенные выше элементы входят в контакт с карбокси-концом а-субъединицы РНК-полимеразы. Некоторые промоторы, к тому же, имеют расширенный -10 элемент, контактирующий с дополнительным районом области 2 о-субъединицы РНК-полимеразы. Разные промоторы имеют различные комбинации этих элементов, и в ряде случаев узнавания этих дополнительных последовательностей оказывается достаточно для полноценного связывания РНК-полимеразы, но в большинстве случаев для нормальной инициации транскрипции необходимо присутствие активатора. Активатор может быть необходим для начального связывания РНК-полимеразы с промотором, для ее изомеризации из закрытого в открытый комплекс, либо для освобождения промотора (начала собственно транскрипции).