Регуляция синтеза белка

Концентрация многих белков в клетке непостоянна и изменяется в зависимости от состояния клетки и внешних условий. Это происходит в результате регуляции скоростей синтеза и распада белков. Регуляция экспрессии генов может осуществляться на любой стадии на пути от гена до образования функционально-активного белка.

Регуляция транскрипции

Транскрипция генов может подавляться или активироваться, следовательно, синтез белков может репрессироваться или индуцироваться. Оперон — это участок DNA, кодирующий строение, как правило, функционально связанных белков и содержащий регуляторную зону, контролирующую синтез этих белков. На рисунке приведена схема лактозного оперона.

Структурные гены, индуцируемые совместно располагаются на молекуле DNA рядом с последовательностями нуклеотидов, называемых промотором и оператором. Для регуляции транскрипции необходим еще один участок DNA — регуляторный ген, не всегда располагающийся вблизи вышеописанной группы. Во время транскрипции RNA-полимераза связывается с промотором и продвигается вдоль DNA, образуя транскрипт генов оперона. Белки-репрессоры — продукты трансляции регуляторных генов, связывающиеся с соответствующими операторными участками и блокирующие продвижение RNA-полимеразы, и, следовательно, препятствующие транскрипции.

Рис. Регуляция экспрессии Lac-оперона E. Coli

Индукторы. Небольшие молекулы, которые могут связываться с белками-репрессорами и ингибировать их способность связываться с операторными участками DNA. Таким образом, транскрипция может происходить только в присутствии индуктора. Индукторами транскрипции служат субстраты метаболических путей. Они стимулируют синтез белков, обеспечивающих их превращения. Корепрессоры — лиганды белков-репрессоров. Корепрессорами, как правило, являются конечные продукты метаболических путей. Роль индукторов и репрессоров могут играть гормоны. полинуклеотидная синтез белок хроматин.