乳糖操乳糖操纵纵子子调节调节机制机制(一一)结结构构:结结构基因构基因: 三个三个 Z、 、Y、 、A，分，分别编别编码码 -半乳糖苷半乳糖苷酶酶，透，透酶酶，乙，乙酰酰基基转转移移酶酶。 。调节调节基因：操基因：操纵纵序列序列 O、启、启动动序列序列 P、 、调节调节基因基因 I、分解代、分解代谢谢物基因活化蛋白物基因活化蛋白CAP 结结合位点。合位点。P： ：RNA 聚合聚合酶结酶结合位点合位点I： ：编码编码阻遏蛋白阻遏蛋白O：阻遏蛋白：阻遏蛋白结结合位点阻合位点阻碍碍 RNA 聚合聚合酶酶与与 P 序列序列结结合，抑制合，抑制转转录录启启动动。 。CAP 位点：与位点：与 CAP 蛋白蛋白结结合，促合，促进转录进转录。 。调节调节因素：阻遏蛋白与半乳糖因素：阻遏蛋白与半乳糖结结合后，合后，失去失去结结合合 O 序列能力，促序列能力，促进转录进转录。 。CAP 蛋白只有与蛋白只有与 cAMP结结合后才能合后才能结结合到合到 CAP 位点，位点，发挥发挥促促进进转录转录的作用。的作用。（二）（二）调节调节机制机制E coli 优优先利用葡萄糖，没有先利用葡萄糖，没有葡萄糖葡萄糖时时才能利用乳糖，才能利用乳糖，这对细这对细菌生菌生长长有利。有利。调节调节机制如下：机制如下：1 没有乳糖，只有葡萄糖没有乳糖，只有葡萄糖时时，不，不产产生生利用乳糖的利用乳糖的酶酶。 。 有葡萄糖及有葡萄糖及 cAMP 浓浓度低度低时时， ，CAP 活性低，没有正活性低，没有正调调控。控。 没有乳糖，没有半乳糖没有乳糖，没有半乳糖时时，阻遏，阻遏蛋白可与操蛋白可与操纵纵序列序列结结合，起合，起负调负调控作用。控作用。由于由于、 、转录转录受抑制，不受抑制，不产产生利生利用乳糖的用乳糖的酶酶。 。2 有葡萄糖，又有乳糖有葡萄糖，又有乳糖时时，不利用乳，不利用乳糖。糖。 有葡萄糖及有葡萄糖及 cAMP 浓浓度低度低时时， ，CAP 活性低，没有正活性低，没有正调调控。控。 有乳糖，有半乳糖，阻遏蛋白不有乳糖，有半乳糖，阻遏蛋白不可与操可与操纵纵序列序列结结合，无合，无负调负调控。控。由于没有正由于没有正调调控，控，转录处转录处于低水平于低水平状状态态，不，不产产生利用乳糖的生利用乳糖的酶酶， ，细细菌菌优优先利用葡萄糖。先利用葡萄糖。3 没有葡萄糖，只有乳糖没有葡萄糖，只有乳糖时时，利用乳，利用乳糖。糖。没有葡萄糖及没有葡萄糖及 cAMP 浓浓度高度高时时， ，CAP 活性高，有正活性高，有正调调控。控。有乳糖，有半乳糖，阻遏蛋白不可有乳糖，有半乳糖，阻遏蛋白不可与操与操纵纵序列序列结结合，无合，无负调负调控。控。转录处转录处于高水平，利用乳糖于高水平，利用乳糖酶酶大量大量合成。合成。