结合乳糖操纵子结构,简述阻遏蛋白和CAP如何协同调节结构基因转录。

乳糖操纵子模型中依次排列着启动子操纵基因和三个结构基因 , 它们分别编码β - 半乳糖苷酶( Z )、β - 半乳糖苷透性酶( Y )和β - 半乳糖苷乙酰基转移酶( A )三种酶 , 三个基因受同一个控制成分控制。 a. 阻遏蛋白的负性调控 : 没有乳糖存在时 ,I 基因编码的阻遏蛋白结合于操纵序列 O 处 , 乳糖操纵子处于阻遏状态 , 不能合成分解乳糖的三种酶 ; 有乳糖存在时 , 乳糖作为诱导物诱导阻遏蛋白变构 , 不能结合于操纵序列 , 乳糖操 纵子被诱导开放合成分解乳糖的三种酶。所以乳糖操纵子的这种调控机制为可诱导的负调控 b.CRP 的正性调控 : 在启动子上游有 CRP 结合位点 , 当大肠杆菌从以葡萄糖为碳源的环境转变为以乳糖为碳源的环境时 ,cAMP 浓度升高与 CRP 结合 , 使 CRP 发生变构 ,CRP 结合于乳糖操纵子启动序列附近的 CRP 结合位点 , 激 活 RNA 聚合酶活性 , 促进结构基因转录 , 调节蛋白结合于操纵子后促进结构基因的转录 , 对乳糖操纵子实行正调控 , 加速合成分解乳糖的三种酶。 c. 协调调控 : 乳糖操纵子中的I基因编码的阻遏蛋白的负调控与 CRP 的正调控两种机制互相协调、互相制约。