复旦大学：《分子生物学》课程电子教案（PPT教学课件）第六章 原核生物基因表达调控（3/3）

大家讲 1.上节课讲过的乳糖操纵子的结构？调控方 式？ 2.乳糖操纵子中的结构基因如何由诱导型表 达突变为组成型表达？

1.上节课讲过的乳糖操纵子的结构？调控方 式？ 2.乳糖操纵子中的结构基因如何由诱导型表 达突变为组成型表达？ 大家讲

第三节色氨酸祿纵子 Trp操纵子的结构 可阻遏的负调控-粗调 弱化系统-细调

第三节 色氨酸操纵子 Trp操纵子的结构 可阻遏的负调控-粗调 弱化系统-细调

色氨酸操纵子 trpO 前导区trpL trpE trpD trpC trpB tp终止子 DNA 弱化子 B链 x链 邻氨基苯甲 引哚甘油磷 酸合成酶 酸合成酶 色氨酸合成酶 磷酸核 分枝酸 邻氨基 ·糖邻氨 CORP 吲哚甘油 磷酸脂 色氨酸 苯甲酸 基苯甲酸 Trp 阻遏蛋白 0/100 90 10 80 p基因在大肠杆20 trpR 70 菌图谱中的位置 30 trp 60 50 40

、 Trp操纵子的结构 regulatory region structural genes trp R Ptrp trp E trpD trp c trp B trp A 阻遏蛋白基因R 启动子P,-40~+18 ·操纵位点0，-21~+1 。 前导序列L,+1~+162 ·结构基因E、D、C、B、A

一、Trp操纵子的结构 • 阻遏蛋白基因R • 启动子P， -40~+18 • 操纵位点O, -21~+1 • 前导序列L, +1~+162 • 结构基因 E、D、C、B、A

色氨酸合成途径 分支酸→邻氨基苯甲酸→磷酸核糖基→CDP→吲哚甘油-磷酸→色氨酸 个邻氨基苯甲酸 邻氨基苯甲酸合成酶 吲哚甘油 色氨酸合成酶 硼酸合成酶 ↑ B'链 a链 60,000 60,000 45,000 50,000 29,000 POl a trpE trpD trpC trpB trpA 1560 1620 1353 1191 804 P:起动子；O:操纵子；l:前导序列：a:衰减子；t,t':终止子 图16-15E.coli trpO的结构及其产物所催化的色氨酸合成反应

色氨酸合成途径 分支酸 → 邻氨基苯甲酸 → 磷酸核糖基 → CDRP → 吲哚甘油-磷酸 → 色氨酸 邻氨基苯甲酸 邻氨基苯甲酸合成酶 吲哚甘油 色氨酸合成酶 硼酸合成酶 β链 α链 60，000 60，000 4 5，000 50，000 29，000 P O l a trpE trpD P trpC trpB trpA t t’ 1560 1620 1353 1191 804 36 P：起动子；O：操纵子； l：前导序列； a：衰减子； t,t’ ：终止子 图 16-15 E.coli trpO 的结构及其产物所催化的色氨酸合成反应

特点： (1)trpR和trpABCDE不连锁； (2)操纵基因在启动子内 (3)启动子和结构基因不直接相连，二者被 前导序列(Leader)所隔开 (4)有衰减子(attenuator)/弱化子

特点: (1) trpR和trpABCDE不连锁； (2) 操纵基因在启动子内 (3)启动子和结构基因不直接相连，二者被 前导序列(Leader)所隔开 (4)有衰减子(attenuator)/弱化子

trp操纵子的调节有两种机制： 1.阻遏系统 粗开关 主管转录是否启动 2.弱化作用（attenuation) 细调开关 主管已经启动的转录是否继续下去

trp 操纵子的调节有两种机制: 1.阻遏系统 粗开关 主管转录是否启动 2.弱化作用（attenuation) 细调开关 主管已经启动的转录是否继续下去

1、阻遏系统（粗调控) 当培养基中色氨酸含量高时，它与trR基因产物 (阻遏物-repressor)相结合，并使之与操纵区 DNA紧密结合，阻止转录进行. √抑制作用可导致操纵子的转录水平降低约70倍： 当培养基中色氨酸供应不足时，阻遏物失去色氨酸 并从操纵区解离，色氨酸操纵子去阻遏

1、阻遏系统（粗调控） ✓ 当培养基中色氨酸含量高时，它与 trpR 基因产物 （阻遏物-repressor）相结合,并使之与操纵区 DNA紧密结合，阻止转录进行. ✓ 抑制作用可导致操纵子的转录水平降低约70倍. ✓ 当培养基中色氨酸供应不足时，阻遏物失去色氨酸 并从操纵区解离，色氨酸操纵子去阻遏

2.弱化作用 √转录也受弱化子控制，翻译出的是一条短的、不完 整的多肽 √当细胞处于色氨酸饥饿状态时，tp基因大量表达 √ 当色氨酸饥饿状态缓解时，r印基因的表达水平也 相对降低：

2. 弱化作用 ✓ 转录也受弱化子控制，翻译出的是一条短的、不完 整的多肽. ✓ 当细胞处于色氨酸饥饿状态时，trp 基因大量表达. ✓ 当色氨酸饥饿状态缓解时，trp 基因的表达水平也 相对降低

二、可阻遏的负调控 有色氨酸时：辅阻遏物蛋白+Tp→结合操纵基因→不转录 wnalani AiTanilillaaalaijailllalllailallattbiaala trpr 有活性阻遏 蛋白 Trp 无活性阻遏蛋白 trp操纵子被关闭

Trp 无活性阻遏蛋白 有活性阻遏 蛋白 trp操纵子被关闭 有色氨酸时： 二、可阻遏的负调控 辅阻遏物蛋白+Trp 结合操纵基因 不转录 trpR