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在大肠杆菌中有哪些常用的启动子?

发布时间:2019-07-27 03:52 来源:未知 编辑:admin

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  知道合伙人教育行家采纳数:41577获赞数:167599向TA提问展开全部原核表达系统中通常使用的可调控的启动子有Lac(乳糖启动子)、Trp(色氨酸启动子)、Tac(乳糖和色氨酸的杂合启动子) 、lPL (l噬菌体的左向启动子)、T7噬菌体启动子等。

  (1)Lac启动子:它来自大肠杆菌的乳糖操纵子,是DNA分子上一段有方向的核苷酸序列,由阻遏蛋白基因(LacI)、启动基因(P)、操纵基因(O)和编码3个与乳糖利用有关的酶的基因结构所组成。Lac启动子受分解代谢系统的正调控和阻遏物的负调控。正调控通过CAP(catabolite gene activation protein)因子和cAMP来激活启动子,促使转录进行。负调控则是由调节基因产生LacZ阻遏蛋白,该阻遏蛋白能与操纵基因结合阻止转录。乳糖及某些类似物如IPTG可与阻遏蛋白形成复合物,使其构型改变,不能与O基因结合,从而解除这种阻遏,诱导转录发生。

  (2)trp启动子:它来自大肠杆菌的色氨酸操纵子,其阻遏蛋白必须与色氨酸结合才有活性。当缺乏色氨酸时,该启动子开始转录。当色氨酸较丰富时,则停止转录。b-吲哚丙烯酸可竞争性抑制色氨酸与阻遏蛋白的结合,解除阻遏蛋白的活性,促使trp启动子转录。

  (3)Tac启动子:Tac启动子是一组由Lac和trp启动子人工构建的杂合启动子,受Lac阻遏蛋白的负调节,它的启动能力比Lac和trp都强。其中Tac 1是由Trp启动子的-35区加上一个合成的46 bp DNA片段(包括Pribnow 盒)和Lac操纵基因构成,Tac 12是由Trp的启动子-35区和Lac启动子的-10区,加上Lac操纵子中的操纵基因部分和SD序列融合而成。Tac启动子受IPTG的诱导。

  (4)lPL启动子:它来自l噬菌体早期左向转录启动子,是一种活性比Trp启动子高11倍左右的强启动子。lPL启动子受控于温度敏感的阻遏物 cIts857。在低温(30℃)时,cIts857阻遏蛋白可阻遏PL启动子转录。在高温(45℃)时,cIts857蛋白失活,阻遏解除,促使PL启动子转录。系统由于受cIts857作用,尤其适合于表达对大肠杆菌有毒的基因产物,缺点是温度转换不仅可诱导PL启动子,也可诱导热休克基因,其中有一些热休克基因编码蛋白酶。如果用l噬菌体cI+溶源菌,并用丝裂霉素C或萘啶酮酸进行诱导,可缓解这一矛盾。

  (5)T7噬菌体启动子:它是来自T7噬菌体的启动子,具有高度的特异性,只有T7RNA聚合酶才能使其启动,故可以使克隆化基因独自得到表达。T7RNA聚合酶的效率比大肠杆菌 RNA聚合酶高5倍左右,它能使质粒沿模板连续转录几周,许多外源终止子都不能有效地终止它的序列,因此它可转录某些不能被大肠杆菌RNA聚合酶有效转录的序列。这个系统可以高效表达其他系统不能有效表达的基因。但要注意用这种启动子时宿主中必须含有T7RNA聚合酶。应用T7噬菌体表达系统需要2个条件:第一是具有T7噬菌体RNA聚合酶,它可以由感染的l噬菌体或由插入大肠杆菌染色体上的一个基因拷贝产生;第二是在一个待表达基因上游带有T7噬菌体启动子的载体。

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