十六、物质代谢的调节控制—培训课件.ppt

A B C D E o p L a trpR trpP trpO trpE trpD trpC trpB trpA E. coli 色氨酸操纵子模型 Trp合成途径还存在色氨酸操纵子中衰减子所引起的衰减调节。 Trp操纵子的阻遏机制 衰减子 前导顺序 色氨酸操纵子 色氨酸操纵子控制的是合成代谢，最终的产物是色氨酸，只有在培养基中缺乏Trp时操纵子才能打开，而加入Trp 时将促进trp操纵子的关闭，也就是最终产物色氨酸或某种物质对转录将起到阻遏的作用（反馈抑制），而不是诱导的作用。 trp操纵子的结构和功能 trp操纵子由5个结构基因trpE、trpD、trpC、trpB和trpA组成一个多顺因子的基因簇，在5′端是启动子、操纵子、前导顺序（trpL）和衰减子（attenuator）区域（trpa）。 其特点是：（1）阻遏物基因trpR和结构基因（trpEDCBA）不紧密连锁； （2）操纵基因在启动子区域内； （3）启动子，操纵基因不直接和结构基因毗邻，而和前导顺序直接相联。 （4）有衰减子结构，在合成代谢的操纵子的前导区内，存在着类似终止子结构的一段DNA顺序，称为衰减子，该顺序可以辅助阻遏作用进行转录调控，1981年yanofsky提出了衰减模型。 调节 和乳糖操纵子相同，无论是编码阻遏物的基因trpR发生突变，还是操纵基因发生突变，trp操纵子将出现组成型表达。 TrpR单独是不能与操纵基因结合，只有与色氨酸结合后，构象发生改变，或为具有活性的阻遏物与操纵基因结合，使RNA Pol不能和启动子结合而抑制了转录。色氨酸就称为辅阻遏物。 Trp操纵子的阻遏能力较低，仅是lacI产物的1/1000，因此trp操纵还必须依赖别的途径来进行调节，以免在已有一定浓度的Trp时，还继续合成Trp，这种途径正是下面要介绍的衰减作用。 色氨酸操纵元的结构与阻遏蛋白的负性调控 合成色氨酸所需要酶类的基因E、D、C、B、A等头尾相接串连排列组成结构基因群，受其上游的启动子Ptrp和操纵子ｏ的调控。 调控基因trpR的位置远离P-ｏ-结构基因群，在其自身的启动子作用下，以组成性方式低水平表达调控蛋白R，R并没有与ｏ结合的活性，当环境能提供足够浓度的色氨酸时，R与色氨酸结合后构象变化而活化，就能够与ｏ特异性亲和结合，阻遏结构基因的转录。 细菌不少生物合成系统的操纵元都属于这种类型，其调控可使细菌处在生存繁殖最经济最节省的状态。? 衰减子及其作用 在色氨酸操纵元Ptrp-ｏ与第一个结构基因trpE之间有162bp的一段先导序列，实验证明当色氨酸有一定浓度时，RNA聚合酶的转录会终止在这里。 先导序列起到随色氨酸浓度升高降低转录的作用，这段序列就称为衰减子（attenuator）。在trp操纵元中，对结构基因的转录阻遏蛋白的负调控起到粗调的作用，而衰减子起到细调的作用。 细菌其他氨基酸合成系统的许多操纵元（如组氨酸、苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸等操纵元）中也有类似的衰减子存在。 真核生物基因表达调控 DNA 转录初产物RNA mRNA 蛋白质前体 mRNA降解物 活性蛋白质 DNA水平调节 转录水平调节 转录后加工的调节 翻译调节 mRNA降解调节 翻译后加工的调节 核 细胞质 ? 真核基因表达调控的五个水平 DNA水平调节 转录水平调节 转录后加工的调节 翻译水平调节 翻译后加工的调节 ? 真核基因调控主要是正调控 ? 顺式作用元件和反式作用因子 ? 转录因子的相互作用控制转录 激 素 调 节 的 机 制 1、含氮激素作用模式 2、甾醇类激素作用模式 甾醇类激素作用原理示意图 肽类激素通过cAMP-蛋白激酶调节代谢示意图 ATP cAMP+PPi 内在蛋白质的磷酸化作用 改变细胞的生理过程 细胞膜 细胞膜 c R 蛋白激酶（无活性） c + R cAMP 蛋白激酶（有活性） 受体 环化酶 激素 G蛋白 一 物质代谢的相互联系 二 代谢的调节 （一）糖代谢与脂肪代谢的相互关系 （二）糖代谢与蛋白质代谢的关系 （三）脂肪代谢与蛋白质代谢的相互关系 （四）核酸与其他物质代谢的相互关系 （一）酶水平调节 （二）酶在细胞内的集中存在与隔离分布（细胞水平调节） （三）激素对代谢的调节 （四）神经系统对代谢的调节 第十四章 物质代谢的相互联系和调节控制 （一）糖代谢与脂肪代谢的相互关系 一、物质代谢的相互联系(1) 1. 糖可以在生物体内变成脂肪。 过程：Glucose—Pyruvate---Acetyl-CoA—Fatty Acid--Lipid 2. 脂肪能转变成糖吗？ 脂肪分子中所含的甘油可以经糖原异生作用变成糖原,由脂肪分子所含的脂肪酸分