第八章 Prok基因表达调控PPT.ppt

2、枯草杆菌孢子形成过程中σ亚基的替换 二、λphage裂解性生长和溶源状态的调控 λphage进入寄主 体内后环化 其中— ? 裂解周期--环形分子 大部分基因表达 ? 溶源状态--以线性分 子形式整合到寄主的 染色体上,使大部分基 因不表达 λPhage的操纵元组织情况 (一) λphage裂解生长过程中的基因表达 进入寄主cell的λphage 的DNA上没有任何 调节蛋白，因此寄主的RNApol便结合于PL和PR 1、抗终止蛋白PN和调节蛋白Cro首先被转录 2、PN蛋白的作用导致PL和PR控制的迟早期基因的表达 表达产物CⅢ蛋白、CⅡ蛋白、O蛋白、P蛋白、Q蛋白 3、PQ蛋白的作用导致PR’ 控制的晚期基因的表达 表达产物头尾蛋白、溶菌酶蛋白 （二）溶源途径 巧妙的调控，小区段表达，整合到寄主染色体上 * 此外， CⅡ促进Pint启动子转录，使int gene表达产生 整合酶 1、溶源化的建立－－PE启动子的转录 * CⅢ、CⅡ蛋白共同确立PE处CⅠ的转录（左向） PE(Establisment Promoter) * CⅠ阻遏与裂解生长有关基因的转录，其中转录出的 CⅠmRNA含有S-D序列，因此有很高的翻译活性 Pint启动子 N蛋白和Cro蛋白被转录 N蛋白抗终止CⅢ、CⅡ蛋白被转录 CⅡ作用于PE(PRE)转录CⅠ 左向转录 阻遏蛋白结合于OROL CⅠ导致自身从PRM处转录 ? CⅢ、CⅡ蛋白是CⅠ合成的正调控因子，作用于PE 处，CⅡ是关键 ? Cro蛋白间接抑制CⅢ、CⅡ的转录，直接阻止CⅠ的转录 2、溶源化的维持—PM启动子的转录 ? 已产生的整合酶使λ整合并实现溶源化（attp、attB） ? 溶源化的维持需要低水平的CⅠ转录，保持自身阻遏循 环，这个功能由PM完成 ? CⅠ蛋白对PM正调控，但PM起始转录的CⅠ没有S-D 序列，因此翻译效率很低，但足以维持溶源状态 ? 溶源状态的维持通过CⅠ蛋白结合于OL、OR上而实现 溶源周期 3、CⅡ、CⅢ蛋白对CⅠ和Cro的影响 CⅠ和Cro是λphage的两种调节蛋白， 其中Cro能关闭CⅠ的表达 溶源化状态的进入与否靠二者结合操作子的情况决定，数量 是谁占上风的关键 二者与操作子的亲和次序为 CⅠ蛋白 OL1?OL2?OL3 OR1?OR2?OR3 Cro蛋白 OL3?OL2?OL1 OR3?OR2?OR1 OL1?OL2?OL3 OR1?OR2?OR3 结合的结果阻止PL和PR的转录 CⅡ、CⅢ蛋白是CⅠ和Cro蛋白谁占上风的关键 因为－－在CⅡ、CⅢ的帮助下CⅠ表达 而Cro蛋白远早于CⅠ蛋白的表达 OL1和OR1分别与PL和PR重叠 即---CⅠ阻遏二启动子的能力强 ★ 正常情况下，寄主的hfl基因产物大量存在导致Cro占上风 因为hfl编码一种蛋白酶水解CⅡ ? 此时Cro蛋白对左右两个早期操作子亲和力的差异，使两 个操纵元初期表达一段时间才关闭 ? 因此产生足够的O、P蛋白（复制有关）和PQ，从而使菌 4、导致溶源化的因素 （1） 营养耗竭：寄主能源濒临枯竭时，导致cAMP产生等 一系列生理变化 * cAMP对hfl基因负调控，使分解CⅡ蛋白的酶大大 减少， CⅡ又能抑制该酶，因而CⅡ、CⅢ→CⅠ 体走向裂解 （2） MOI值过高（≧10）：MOI指感染时λ噬菌体与 细菌的比例，称感染复数 * CⅡ蛋白其作用的形式是寡聚体形式，单体不稳 定无活性 * 一两个噬菌体感染寄主时，产生的CⅡ不足以形成 寡聚体 * MOI值过高时，足够CⅡ寡聚体产生，确立从PE 转录CⅠ， CⅠmRNA的高翻译活性导致CⅠ数量 占上风， PE活跃转录的同时抑制了Cro基因的表达 * 由于CⅠ和操作子亲和力情况，导致CⅡ、CⅢ不再 表达，但由于CⅠ对PM的正调控，产生能够维持溶 源状态数量的CⅠ 5、 溶原状态→溶菌状态 溶原菌受到紫外线等作用 ↓ 细胞中recA蛋白获得蛋白酶活性，水解λ阻遏蛋白