112. Что такое репрессор и как действует ген-регулятор?

Репрессор - регуляторный белок, подавляющий транскрипцию генов регулируемого им оперона в результате связывания с оператором.

Молекула репрессора, согласно современным представлениям, может существовать в двух альтернативных и специфических формах - активной и неактивной. По-видимому, конформация в большей степени обусловлена первичной структурой репрессора. Поскольку первичная структура молекулы репрессора изменяется в результате мутаций гена R, доля активного репрессора в клетке находится под контролем этого гена.

Некоторые метаболиты с небольшой молекулярной массой способны изменять относительное содержание двух форм репрессора в клетке, образуя комплекс с одной из них. Метаболиты, способствующие увеличению содержания активного репрессора и тем самым усиливающие репрессию фермента, называются корепрессорами. Специфические низкомолекулярные вещества, способствующие образованию активного репрессора, называются индукторами.

Одни мутации гена R, особенно его деления, выражаются в полном прекращении синтеза репрессора, другие приводят к конститутивному синтезу фермента и могут вызывать образование репрессора с резко уменьшенной способностью принимать активную конфигурацию, необходимую для взаимодействия с оператором. Измененный в результате мутации репрессор может утратить способность быстро связываться с корепрессором или после связи с ним претерпевать конформационное превращение. Наконец, мутации гена R могут привести к гиперрепрессии, если уровень синтеза фермента геном а будет ниже нормального. Было высказано предположение, что такие мутации, ведущие к гиперрепрессивному синтезу фермента, вызывают образование активного репрессора, обладающего высоким сродством с оператором. Репрессор при этом с большей легкостью принимает активную конфигурацию в присутствии метаболитов клетки.

Важным генетическим признаком активного гена R является его доминантность. Ген R функционирует в трансконфигурации (см. рис. 28). Это указывает на то, что белок-репрессор существует вне хромосомы. Ген R определяет структуру белка, способного специфически взаимодействовать с определенным участком оператора или его продуктом. По-видимому, продукт гена R влияет на синтез иРНК.