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1、噬菌体的裂解途径和溶原途噬菌体的裂解途径和溶原途径径二反终止作用二反终止作用 Cis-acting tL nutL PL /OL PRM PR /OR nutR tR1 PRE elements c N c cro c GenesPositive Antiterminator Repressor Atirepressor Positiveregulator regulatorFig The lambdan regulatory region contains a cluster of trans-actiong functins and cis-acting elements. Immedia
2、te early transcription is terminated by rho factor Promoter Terminator Initiation Elongation Terminatin Delayed early transcription is extended by factors that act at nut CGCTCTTANNNNNNNNNAGCCCTGAAPuAAGGGCA GCGAGAATNNNNNNNNNTCGGGACTTPyTTCCCGTboxA boxB nut NusG NusA pN NusB-S10(NusE)Initiation Factor
3、s bind to RNA polymerase RNA polymerase continuesFig. 17- Ancillary factors bind to RNA polymerase as it passes certain sites 第二节第二节 溶原化途径的维持溶原化途径的维持一、CI蛋白功能蛋白功能 清晰的噬菌斑(Clear plaquea) RM:repressor maintenance 二二CI蛋白的结构蛋白的结构 分子量为27KDa,具有两个功能区 (1) N端功能区,192aa,操纵基因结合区; (2) C端功能区,132236aa,负责形成二聚体。 C蛋白 的
4、结构UV可激活Rec蛋白,活化的Rec蛋白可剪切C蛋白C蛋白的N端含有5个螺旋,第2和第3个螺旋形成HTH(螺旋转角螺旋)C蛋白二聚体N端的HTH和DNA结合,螺旋3位于DNA的大沟C蛋白与DNA结合的信号螺旋2上具有正调控区,此区靠近RNA聚合酶及DNA上的磷酸化位点C蛋白的合成是通过C蛋白激活和RNA聚合酶在PRE上的转录 仅被C结合 被 C + 聚 合 酶 结 合 50 40 30 20 10 +10 起始点 35顺序为 10顺序为 TTGACA TATAAT GCAACGCAAACAAACGTGCTTGGTATACATTCATAAAGGAATCTA CGTTGCGTTTGTTTGCAC
5、GAACCATATGTAAGTATTTCCTTAGAT * * * * * * cyR突变 cyL 突变 * 聚合酶结合位点 * 影响 c结合 图17-21 只有在c存在时(结合在35区域)RNA聚合酶才和启动子 P RE结合(仿B.Lewin:GENES,1997, Fig .13.24) RNA polymerase Cprotein PL /OL c PRM PR / OR cro PREFig 17- repressor synthesis is estabished by the action of Cand RNApolymeras at PRE to initiate trans
6、cription that that extends from theantisense strand of the c gene. LYSOGENY repressor dimer repressor monomer cmRNA OL /PL c repressor gene OR /PR Repressor prevents RNA polymerase Repressor prevents RNA polymerase binds PRM and RNA polymerase from binding PL transcribes c from binding PR Fig17- Lys
7、ogeny is maintaned by an autogenous circuit. LYSOGENY INDUCTION Cleaveage Cleaveage Monomers are in Cleavage of monomers equilibrium with dimers, distubs equilibrium, so which bind to DNA dimers dissociate 图 17- UV 的诱导可使 C蛋白解离 lacI E.coli PRM lacZ pMR1 IPTG c lacOP LacZ cprotein 图 17- c对 PRM 双重调控作用的
8、实验 表 17- C和 Cro 在 OR不同区域上的结合浓度 C CroGenotype OR3 OR2 OR1 OR3 OR2 OR1OR+ 25 2 1 1 8 8OR1 5 5 1 8 OR2 25 2 1 8OR1OR2 25 1 OR1OR3 25 8 RNA 聚合酶结合位点 (PM) Lys Lys Lys Thr Ser Met-NH2 阻遏蛋白AAAGAAAAAACACGAGUAppp c mRNA OR3 OR 2 OR 1TTTCTTTTTTGTGCTCATACGTTAAATCTATCACCGCAAGGGATAAATATCTAACACCGTGCGTGTTGACTATTTTA
9、CCTCTGGCGGTGATAATGGTTGCATGAAAGAAAAAACACGAGTATGCAATTTAGATAGTGGCGTTCCCTATTTATAGATTGTGGCACGCACAACTGATAAAATGGAGACCGCCACTATTACCAACGTAC pppAUG cro mRNA RNA聚合酶结合位点(PR) O L3 O L2 OL1 CAGATAACCATCTGCGGTGATAAATTATCTCTGGCGGTGTTGACATAAATACCACTGGCGGTGATACTGAGCACATCA GTCTATTGGTAGACGCCACTATTTAATAGAGACCGCCACAACTGTA
10、TTTATGGTGACCGCCACTATGACTCGTGTAGT pppAUCA N mRNA RNA 聚合酶结合位点 (P L) 图 17-18 每个操纵基因含有 3 个阻遏物结合位点,而且在 RNA 聚合酶结合位点与启动子重叠 (仿 B.Lewin:GENES,1997, Fig .13.21)三.阻遏物与阻遏物与DNA的结合及调机制的结合及调机制 螺旋转角螺旋( (helix-turn-helix,HTH)HTH) 识别螺旋(recognition helix)四四. .反义反义RNARNA调控调控 1.PAQ 抑制 Q 基因 表达 2.P RE 抑制 cro 基因 表达五五. .反向调
11、节反向调节 DNA that encodes the site of retroregulation after the int gene5TGATGACAAAAAATTAGCGCAAGAAGACAAAAATCACCTTGCGCTAATGCTCTGT3ACTACTGTTTTTTAATCGCGTTCTTCTGTTTTTAGTGGAACGCGATTACGAGACA Site terminationwithout antitermination Direction of transcription Symmetry fimingactivity of N protein hairpin loops
12、in RNA U U U U G U U A C G U U U G U UC G U UU A G UU A U AG C C GC G U UG C U GC G C GU A U AA U U AA U G CU A sib site C G U C RNase III G C U G C GU A U AU G A UU A A UG C U AU A 3 UUUUU CGAGACAAUGUC5 3ACUAC AUGUC5Fig.17- DNA coding site and transcribed RNA stractures active in retroregulation of
13、 Int protein synthesisExtended loop formed RNA transcribedfrom PL under influence of N proteinantiterminator; target for cleavage byRNase III and degrodation by nucleasesTerminator formed inRNA transcribed from PI,without antiterminationby N protein; resistant toDegradation by nucleases游离噬菌体 P L启动子转
14、录的RNA是否会产生 sib 位点?游离噬菌体 P I启动子转录的RNA是否会产生 sib 位点?原噬菌体的 P L启动子转录的RNA是否会产生 sib 位点? 第四节第四节 CroCro蛋白的功能蛋白的功能小分子二聚体(每个亚基为9KDa)具有两种效能:(1) 阻止启动子PRM转录;(2)也可抑制从PL和PR起始的早期基因的表达。第五节第五节 溶原化和裂解周期平衡溶原化和裂解周期平衡进入溶原化1.营养耗尽 未发现cAMP-CAP对基因表达的调控 对宿主: 抗溶原基因hfl 水解C蛋白 cAMP-CAP himA 整合酶亚基2.感染复数(multiplicuty of infection,MOI)过高 C:a.启动PRE b.启动P i c.启动P AQ C单体无活性,形成寡聚体才有活性