1、The story of The story of Lac Lac OperonOperonCaspar Gu2010-8-6乳糖操縱子(Lac Operon)主角：LacI、 LacP、 LacO、 LacZ、 LacY、 LacA配角：glucose、lactose、cAMP、 CRP、CAP、IPTG、X-galI P O Lac Z Lac Y Lac A T Repressor gene Regulatory regionStructural geneLac Operon3I P O Lac Z Lac Y Lac A T Repressor gene Regulatory regi

2、onStructural geneP 啟動子(Promoter, P, Lac P)O 操縱子(Operator, O, Lac O)Lac Z 半乳糖苷酶基因(galactosidase gene)Lac Y 半乳糖苷通透酶基因(Permease gene)Lac A 硫半乳糖苷轉(zhuǎn)乙?；富?Transacetylase gene)-半乳糖苷酶是分子量約500 kDa的四聚體，能催化-半乳糖苷水解，它能將乳糖水解為葡萄糖和半乳糖；-半乳糖苷透性酶是分子量30kDa的膜 結(jié)合蛋白，是-半乳糖苷轉(zhuǎn)運系統(tǒng)的組成成分，參與-半乳糖苷進入細胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運；-半乳糖苷轉(zhuǎn)乙?；复呋瘜⒁??；鶊F從乙酰輔酶A

3、轉(zhuǎn)移到-半乳糖苷上。4I P O Lac Z Lac Y Lac A T Repressor gene Regulatory regionStructural genemRNAmRNATranscriptionTranslation阻遏蛋白-半乳糖苷酶半乳糖苷通透酶半乳糖苷通透酶5mRNARepressorlactoseI P O Lac Z Lac Y Lac A T Repressor gene Regulatory regionStructural geneRNA polymerase10006(Pictures from http:/www. )IPTG X-

4、gal 7(Pictures from http:/www. )X-gal reaction8I P O Lac Z Lac Y Lac A T CAPsiteP for I+1+1CRP: cAMP receptor protein當細菌利用葡萄糖分解產(chǎn)生能量時，cAMP生成少而分解多，cAMP含量低；相反，當環(huán)境中無葡萄糖可供利用時，cAMP含量就升高。CAP: CRP-cAMP activated proteinCAP結(jié)合上CAP binding sites時，可增強RNA聚合酶的轉(zhuǎn)錄活性，使轉(zhuǎn)錄提高50倍。細菌對葡萄糖以外的其它糖（如阿拉伯糖、半乳糖、麥芽糖等

5、）的利用上也有類似對乳糖利用的情況，也有CAP結(jié)合位點，起類似的正性調(diào)控作用。所以CAP的通用名稱是分解代謝基因激活蛋白（catabolic gene activator protein）。不難看出,CAP結(jié)合位點就是一種起正性調(diào)控作用的操縱子。9Glucose: YES Lactose: NOOFFGlucose: YES Lactose: YESOFFI P O Lac Z Lac Y Lac A T CAPsiteP for I+1+1I P O Lac Z Lac Y Lac A T CAPsiteP for I+1+1CRPCRP10Glucose: NO Lactose: NOOFFGlucose: NOLactose: YESONI P O Lac Z Lac Y Lac A T CAPsiteP for I+1+1I P O Lac Z Lac Y Lac A T CAPsiteP for I+1+1CAPCAP11小結(jié)：Lac乳糖操縱 子，由 啟動子P、 操縱基因O加上結(jié)構(gòu)基因組成，其轉(zhuǎn)錄受CAP正調(diào)控和Lac I負調(diào)控；大腸桿菌只有當乳糖成為惟一的碳源才會利