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阻遏蛋白

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乳糖操縱子圖解:1:RNA聚合酶;2:乳糖抑制子;3:啟動子;4:操縱基因;5:乳糖;6:lacZ基因;7:lacY基因;8:lacA基因

分子遺傳學中,阻遏蛋白,又稱為抑制子(英文:Repressor)是指一種DNA或RNA結合蛋白,通過與操縱子或相關的沉默子結合來抑制一個或多個基因表達。DNA結合阻遏子阻止RNA聚合酶啟動子的連接,從而防止基因轉錄成信使RNA。可與RNA結合的阻遏子與mRNA結合並阻止mRNA轉譯蛋白質。這種對基因表達的阻擋或減低稱為抑制

功能

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如果存在誘導物,即啟動基因表達的分子,則它可以與阻遏蛋白相互作用並將其與操縱子分離。 然後RNA聚合酶可以轉錄信息(表達基因)。 共阻遏蛋白英語Corepressor是一種分子,可以與阻遏蛋白結合併使其與操縱子緊密結合,從而減少轉錄。

共阻遏蛋白英語Corepressor結合的阻遏蛋白稱為 aporepressor 或非活性抑制因子。其中一種抑制因子是trp抑制因子英語Tryptophan repressor,它是細菌中一種重要的新陳代謝蛋白質。上述抑制機制是一種回饋機制,因為它只允許在特定的條件下發生轉錄:特定誘導因子的存在。相反地,活性抑制因子會直接與操作者結合來抑制基因的表達。

雖然阻遏蛋白在原核生物中更常見,但它們在真核生物中很少見。 此外,大多數已知的真核抑制因子存在於簡單的生物體(例如酵母)中,並通過直接與激活因子相互作用而發揮作用[1]。 這與也可以改變 DNA 或 RNA 結構的原核阻遏蛋白形成對比。

真核基因組中的DNA區域稱為沉默子。這些DNA序列與阻遏物結合以部分或完全抑制基因。沉默子可以位於基因實際啟動子上游或下游的幾個鹼基處。阻遏蛋白還可以有兩個結合位點:一個用於沉默子區域,一個用於啟動子。這會導致染色體成環,使啟動子區域和沈默子區域彼此靠近。

阻遏蛋白的例子

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乳糖操縱子阻遏蛋白

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lacZYA操縱子容納了編碼乳糖分解所需的蛋白質的基因。[2]lacI基因編碼一種稱為「阻遏蛋白 」或「乳糖阻遏蛋白 」的蛋白質,其功能是抑制乳糖操縱子。[2]lacI基因位於lacZYA的上游,但由lacI啟動子轉錄。[2]lacI 基因合成 LacI 抑制蛋白。LacI 抑制蛋白透過與操縱子序列lacO結合來抑制lacZYA。[2]

乳糖抑制子是構成性表達的,通常與啟動子的操縱子區域結合,干擾RNA聚合酶(RNAP)開始轉錄乳糖操縱子的能力。[2]在誘導劑異乳糖 (allolactose) 的存在下,阻遏蛋白會改變構象,降低其DNA結合強度,並與乳糖操縱子啟動子區的操縱子DNA序列解離。之後,RNA聚合酶就能與啟動子結合,開始轉錄lacZYA基因。[2]

參見

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參考資料

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  1. ^ Clark, David P.; Pazdernik, Nanette J.; McGehee, Michelle R., Clark, David P.; Pazdernik, Nanette J.; McGehee, Michelle R. , 編, Chapter 17 - Regulation of Transcription in Eukaryotes, Molecular Biology (Third Edition) (Academic Cell), 2019-01-01: 560–580 [2020-12-02], ISBN 978-0-12-813288-3, (原始內容存檔於2021-11-06) (英語) 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Slonczewski, Joan, and John Watkins. Foster. Microbiology: An Evolving Science. New York: W.W. Norton &, 2009. Print.

外部連結

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