9 장

9장 원핵생물의 전사 조절

전사 조절의 원리 • # 유전자 발현은 조절 단백질에 의해 조절된다. • 양성조절인자 또는 활성인자 (activator) • 음성조절인자 또는 억제인자 (repressor) • # 대부분의 활성인자와 억제인자는 전사단계에서 작용한다.

# 많은 프로모터들은 RNA 중합효소와 DNA의 결합을 돕는 활성인자가 결합하는 것을 막는 억제인자에 의해 조절된다. - 작동유전자(operator): 억제인자가 붙는 DNA 부위

# 일부 활성인자와 억제인자는 다른자리입체성으로 작용하며 RNA 중합효소 결합 후의 전사개시 단계를 조절한다. - 다른자리입체성(allostery)

# 먼 거리에서의 작용과 DNA 고리화

전사 개시의 조절: 세균의 예 • # 활성인자와 억제인자는 함께 lac 유전자들을 조절한다. • CAP(catabolite activator protein) = CRP(cAMP receptor protein)

# CAP과 Lac 억제인자는 RNA 중합효소와 lac프로모터의 결합 시 상반되는 작용을 한다.

# CAP은 분리된 활성화 표면과 DNA-결합표면을 갖고 있다.

# CAP과 Lac 억제인자는 공통적인 모티프를 이용하여 DNA와 결합한다.

# 대체 인자들은 RNA 중합효소와 다른 프로모터 세트의 결합을 이끈다.

# NtrC (Nitrogen regulatory protein C)는 ATP 분해 활성 기능이 있으며 유전자에서 멀리 떨어진 DNA부위에도 작용한다.

# MerR은 프로모터 DNA를 비틀어서 전사를 활성화시킨다.

# AraC와 활성 억제에 의한 araBAD 오페론 조절

박테리오파지 λ(바이러스)의 예 # 용균(lysis) 또는 용원(lysogeny)

# 선택적인 유전자 발현 양상이 용균 성장과 용원 성장을 조절한다. • 두 개의 유전자(cⅠ, cro) • 세개의 프로모터(PR, PL, PRM)

# 조절단백질과 결합자리들 • 두 개의 조절 단백질 • :람다 억제인자는 cⅠ유전자에 암호화되며, • 활성과 억제 모두 조절함 • :Cro (control of repressor & other things)는억제만 조절함

# λ억제인자는 작동유전자 자리에 협동적으로 결합한다.

# 억제인자와 Cro는 용원 용출 성장시 다른 양상으로 결합한다.

# 용원성 유도는 억제인자의 단백질 분해를 필요로 한다. 억제인자의 음성 자동조절은 먼 거리에서의 상호작용과 큰 DNA 고리를 필요로 한다.

# 용균성으로 진행될지 용원성으로 진행될지는CⅡ단백질에 의해 결정된다. - CⅡ는 PRE라는 프로모터의 상단에 상단(CⅡ 결합자리)에 결합하여 cⅠ유전자의 전사를 촉진시킨다.

전사개시 후 조절의 예 # 항종결(antitermination) - 람다파지의 N과 Q단백질

# 역조절(retroregulation)