Lac Operon乳糖操纵子原理.ppt

The story of Lac Operon Caspar Gu 2010-8-6 乳糖操纵子(Lac Operon) 主角：LacI、 LacP、 LacO、 LacZ、 LacY、 LacA 配角：glucose、lactose、cAMP、 CRP、CAP、IPTG、X-gal… I P O Lac Z Lac Y Lac A T Repressor gene Regulatory region Structural gene β-半乳糖苷酶是分子量约500 kDa的四聚体，能催化β-半乳糖苷水解， 它能将乳糖水解为葡萄糖和半乳糖； β-半乳糖苷透性酶是分子量30kDa的膜 结合蛋白，是β-半乳糖苷转运 系统的组成成分，参与β-半乳糖苷进入细胞内的转运； β-半乳糖苷转乙酰基酶催化将乙 酰基团从乙酰辅酶A转移到β-半乳糖苷上。 3 mRNA mRNA Transcription Translation 阻遏蛋白 β-半乳 糖苷酶 半乳糖苷 通透酶 半乳糖苷 通透酶 4 mRNA Repressor lactose 5 1000 6 (Pictures from http://www. ) IPTG X-gal 7 (Pictures from http://www. ) X-gal reaction I P O Lac Z Lac Y Lac A T CAP site P for I +1 +1 CRP: cAMP receptor protein 当细菌利用葡萄糖分解产生能量时，cAMP生成少而分解多，cAMP含量低；相反，当环境中无葡萄糖可供利用时，cAMP含量就升高。 CAP: CRP-cAMP activated protein CAP结合上CAP binding sites时，可增强RNA聚合酶的转录活性，使转录提高50倍。 细菌对葡萄糖以外的其它糖（如阿拉伯糖、半乳糖、麦芽糖等）的利用上也有类似对乳糖利用的情况，也有CAP结合位点，起类似的正性调控作用。所以CAP的通用名称是分解代谢基因激活蛋白（catabolic gene activator protein）。不难看出,CAP结合位点就是一种起正性调控作用的操纵子。 8 Glucose: YES Lactose: NO OFF Glucose: YES Lactose: YES OFF 9 Glucose: NO Lactose: NO OFF Glucose: NO Lactose: YES ON CAP CAP 10 11 小结： Lac乳糖操纵 子，由 启动子P、 操纵基因O加上结构基因组成，其转录受CAP正调控和Lac I负调控；大肠杆菌只有当乳糖成为惟一的碳源才会利用乳糖作为碳源。 Next will be more stories about T7,Trp,Tac,Trc… 表达载体启动子的发展 Thank you! Love you all! 12