降解物阻遏

降解物阻遏

降解物阻遏亦稱分解代謝產物抑制。即葡萄糖等碳源存在時,幾個酶的合成被抑制的現象。

背景,相關研究,

背景

在40年代已經知道當大腸桿菌在葡萄糖存在下生長時,而特定的酶的活力降低,以及大腸桿菌在含有葡萄糖和其它糖的培養基上生長時,首先消耗葡萄糖,然後才利用其它的糖。隨著誘導酶研究的進展,已明確許多細菌或酵母等一些誘導酶蛋白的合成是受葡萄糖的抑制,這種由葡萄糖引起的酶合成的抑制,稱為葡萄糖效應(glu-coseeffect)。後來觀察到酶合成的抑制不僅限於葡萄糖,而在葡糖醛酸、甘油中也存在;受合成抑制的酶一般其反應生成物(如色氨酸酶時是丙酮酸)與葡萄糖等的分解產物相一致,所以由此認為這些酶的合成阻遏(repression),使分解產物(catabolite)不過剩產生,就是由於調節作用。
從這一情況來看,馬格桑尼克(B.Magasanik)提議用降解物阻遏的稱呼來代替葡萄糖效應,已被廣泛使用。雖然對於這種現象的機制尚有欠明之處,但發現此種抑制可被環腺苷酸(cAMP)解除,隨之又闡明了cAMP與cAMP受體蛋白的複合體促進對應於誘導酶的信息RNA的合成,以及在給予葡萄糖時細胞cAMP濃度降低的現象。

相關研究

用巨大芽孢桿菌(BacillusmegateriumAS1.217)和兩株大腸桿菌(EscherickiacoliAS1.797和E.coliK12)研究了環腺苷酸(CAMP)與乳糖和半乳糖利用的降解物阻遏的關係。結果顯示,自身不合CAMP的巨大芽孢桿菌在葡萄糖和乳糖混合碳源中培養時,利用乳糖的酶系之合成受葡萄糖的阻遏與CAMP無關;E.coliAS1.797在同樣的混合碳源中培養時,葡萄糖的阻遏作用可用外源CAMP消除,這說明,在這種細菌內,利用乳糖的酶系之合成依賴於CAMP。葡萄糖對半乳糖利用的阻遏與CAMP的關係因不同菌株而異:對於E.coliK12,外源CAMP能消除葡萄糖的阻遏作用;對於E.coliAS1.797,同樣濃度的外源CAMP則不能消除葡萄糖的阻遏作用,但能減輕這種阻遏作用。這似乎表明,在E.coliAS1.797內,利用半乳糖的酶系之合成對CAMP濃度的要求可能不同於E.coliK12的這一要求。

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