Триптофановый репрессор

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[1]. Когда аминокислота триптофан в изобилии в клетке, он связывается с белком, что вызывает конформационные изменения в белке[2] Репрессорный комплекс затем связывается со своей операторной последовательностью в генах, которую он регулирует, отключая гены.[3][4].

Белок триптофанового репрессора

Ленточная диаграмма белка trpR
Идентификаторы
Pfam PF01371
Pfam clan CL0123
InterPro IPR000831
SCOP 2wrp
SUPERFAMILY 2wrp
Доступные структуры белков
Pfam структуры
PDB RCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum 3D-модель
 Медиафайлы на Викискладе

Один из генов, регулируемых репрессором Trp, TRpr, 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[5].

Структуры лиганда ограниченной формы и лиганда свободной формы были определены в рентгеновской кристаллографии и NMR[6][7][8][9][10].

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
  1. 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:10.1073/pnas.98.4.1364. — PMID 11171956.
  2. 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:10.1038/327591a0. — PMID 3600756.
  3. 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.) // Eur. J. Biochem. : journal. — 1999. — Vol. 265, no. 3. — P. 919—928. — doi:10.1046/j.1432-1327.1999.00792.x. — PMID 10518785.
  4. 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.) // Nucleic Acids Res. : journal. — 1994. — Vol. 22, no. 10. — P. 1821—1829. — doi:10.1093/nar/22.10.1821. — PMID 8208606.
  5. 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:10.1073/pnas.79.10.3120. — PMID 7048301.
  6. 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:10.1038/317782a0. — PMID 3903514.
  7. 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:10.1038/335321a0. — PMID 3419502.
  8. 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:10.1038/366178a0. — PMID 8232559.
  9. Zhao D., Arrowsmith C.H., Jia X., Jardetzky O. Refined solution structures of the Escherichia coli trp holo- and aporepressor (англ.) // J. Mol. Biol. : journal. — 1993. — Vol. 229, no. 3. — P. 735—746. — doi:10.1006/jmbi.1993.1076. — PMID 8433368.
  10. 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.) // J. Mol. Biol. : journal. — 1994. — Vol. 238, no. 4. — P. 592—614. — doi:10.1006/jmbi.1994.1317. — PMID 8176748.


This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.