分子生物学（张海红）噬菌体调控.pptVIP

λ噬菌体的 表达调控 λ噬菌体基因组 PL: λ基因左侧区域转录启动子 PR: λ基因右侧区域转录启动子 OL: 非编码区（约50bp），位于CI和N基因之间 OR: 非编码区(约50bp)，位于CI和Cro之间 CI: 以自身的启动子PRM转录，编码一种236个氨基酸的阻遏蛋白，与OR结合将阻遏cro基因的转录，但仍允许CI转录；与OL结合后将阻碍N基因及其左侧基因的转录 CII和CIII： 编码激活蛋白，具有增强CI基因转录的作用 Cro: 阻止CI蛋白的合成（裂解周期的必需步骤） 关闭早早期基因的表达（裂解周期后期不需要早期基因的表达） N: 编码一种反终止子蛋白，通过对寄主细胞RNA聚合酶的修饰，使RNA聚合酶通过早早期基因的终止子，继续转录迟早期基因 Q: 是与N基因相似的反终止蛋白，使RNA聚合酶通过迟早期基因的终止子，继续转录晚期基因 qut 位点: Q蛋白结合位点 早早期基因（immediate early genes ）:启动子和宿主基因启动子类似 Cro 负调控因子 N 抗终止子 迟早期基因(delayed early genes ): C II 和C III 7个重组基因 2个复制基因 Q 抗终止蛋白 晚期基因(Late genes ): 10个头部基因 11个尾部基因 2个裂解基因 进入细菌 DNA上没有调节蛋白，RNA聚合酶结合于 PL和PR 转录并产生抗终止蛋白N和调节蛋白Cro N蛋白的抗终止作用使RNA聚合酶通过终止子并转录出CII、CIII等蛋白 CII、CIII共同作用，促进CI转录 cro和cII基因之间存在一个PRE启动子，它只有在cII蛋白存在时才能被RNA聚合酶识别 cII蛋白在体内极不稳定，容易被寄主的Hf1A蛋白酶降解 cIII的作用是保护cII蛋白，避免被降解 调节蛋白CI和Cro竞争，决定噬菌体进入何种途径 溶源途径: CII促进CI基因表达，CI调节蛋白浓度上升 CI与OL、OR结合，阻碍除自身外噬菌体所有基因的转录 同时，C I蛋白是c I基因转录所必需的正调控蛋白。C I蛋白与OR的结合，使RNA聚合酶在PRM有效启动转录 C I持续表达，而OL、OR被C I无限期占据，噬菌体进入溶原途径 裂解途径： cro蛋白结合到OL和OR（以OR 处为例）： 每个操纵基因含3个阻遏蛋白结合位点， OR由OR1－ OR2－ OR3组成， OL由OL1－ OL2－ OL3组成 cro 蛋白和OR3的亲和力比对OR1和OR2的亲和力强 cro 蛋白和OR3的结合，抑制了RNA聚合酶和PRM的结合，阻止CI基因表达 然后cro蛋白和OR1或OR2结合，阻碍RNA聚合酶和PR结合，从而降低（但不完全抑制）早期基因的表达 晚期基因从位于Q和S（裂解区基因）之间的启动子P R’处开始转录，抗终止子Q蛋白允许转录通过所有晚期基因 裂解途径 溶源→裂解： 生理压力(如紫外线) 寄主细胞产生Rec A蛋白 Rec A蛋白降解C I蛋白 RNA聚合酶在启动子PR引导下开始转录，产生Cro蛋白 进入裂解途径 * * 启动子PRE的作用 表达CI蛋白，翻译效率比PRM高7～8倍 使转录以相反的方向经过cro基因，转录产物的5’端是cro mRNA的反义RNA,能和cro mRNA杂交，抑制它的翻译 * * * N tR1, tR2及tL1的反终止蛋白 Q tR4的反终止蛋白. O, P DNA复制所需的蛋白 S, R, 裂解宿主所需的裂解酶 Int 整合酶，使λ整合到宿主的染色体中 Xis 切除酶，帮助λ在att位点和宿主连接 bet, exo 重组蛋白，帮助λ和宿主进行重组 W, B, Nu3, C, D, E, FⅠ, FⅡ，Z 头部蛋白基因 U, V, G, T, H, M, L, K, I, J 尾部蛋白基因 Cos(cohesive) 12bp的回文序列，由线状连接成环状的连接点， A蛋白切割位点 A 末端酶，识别cos位点，包装时将环连体切成单 个的基因组 表1λ主要的位点及基因的功能 位点或基因 产物及功能 PL,OL, PR,OR 左右向转录的启动子和操纵子 tR (1,2,3,4,5) 右向转录的终止子 tL(1,2) 右向转录的终止子 PRE CⅠ蛋白建立启动子，受CⅡ蛋白调控 PI int′基因启动子，受CⅡ蛋白调控 PaQ Q蛋白反义RNA启动子，受CⅡ蛋白调控 PRM CⅠ蛋白基因维持启动子，受CⅠ浓度调控 PR′ 晚期转录的启动子 nu