Lac対Trpのマニピュレーター

マニピュロンとは、原核生物における特殊な遺伝子配列のことである。マニピュロンでは、特定の機能に必要な遺伝子をすべて一緒に配列する。この組織化により、一つのプロモーターが特定の機能に関与するすべての遺伝子を活性化、不活性化、制御することが可能になる。LacとTrpのマニピュレーターは、大腸菌ゲノムをはじめ、多くの細菌に存在するマニピュレーターである。これらのマニピュレーターは、それぞれ異なる機能を制御しています。マニピュレーターは原核生物の遺伝子発現の機能単位である。

パープルガムマニピュレーター

Lacマニピュレーターは、大腸菌のラクトースの輸送と代謝を担う遺伝子群である。マニピュロンにはプロモーター領域とlacz、lacy、laca、laciの各遺伝子が存在する。マニピュレーターは乳糖で活性化される。パープルガムZ、パープルガムYおよびパープルガムAは、β-ガラクトシダーゼ、ラクトースパーミアーゼおよびチオガラクトシドトランスアセチラーゼを産生する。

ペルミエ-ゼは乳糖を細胞内に侵入させ、β-ガラクトシデ-ゼは乳糖をグルコースとガラクトースに加水分解する。トランスアセチラーゼは基質の官能基化に使用される。より良い基質が存在する場合、あるいはラクトースが存在しない場合、lac Iは活性化される。これにより、アロラクトース結合タンパク質が生成される。イソプロピルアルコールの存在下で、ブロッキングタンパク質分子はアロラクトース分子に結合する。これによって、転写が妨げられることなく続けられるようになりました。ラクトースのない状態では、このタンパク質はlacマニピュレーターのプロモーター領域（制御ユニット）に結合し、遺伝子の転写をブロックして阻止する。このとき、ラクトースパーミアーゼやβ-ガラクトシダーゼは生成されない。その結果、乳糖の異化作用が停止する。

Trpマニピュレーター

また、Trpマニピュレーターは、一つのプロモーターによって制御される遺伝子群である。このマニピュレーターには、Trp合成に必要な遺伝子がすべて含まれています。トリプトファンは、しばしばTrpと略されるように、珍しいアミノ酸である。このマニピュレーターは、トリプトファン合成酵素をコードするtrp E、trp D、trp C、trp Bおよびtrp Aから構成されています。

trp-Rを含むtrpマニピュレーターは、必要な時にリプレッサーを生成する。トリプトファンの存在下では、リプレッサーがそのコンフォメーションを変化させてプロモーター領域に結合するため、このマニピュレーターは不活性なままである。トリプトファンがない場合、リプレッサータンパク質はプロモーター領域から遊離するか、不活性な立体構造をとっていてプロモーター領域と結合できないため、遺伝子の転写が開始され、トリプトファンが生産される。このマニピュレーターはバイオレットガムとは異なり、トリプトファンの存在下で不活性化される。この機構は「負の抑制フィードバック機構」と呼ばれるもので、トリプトファンが存在しない場合は、トリプトファンが存在しても不活性化されない。

紫根操体とトリプトファン操体の違いは何ですか？

-バイオレットガムマニピュレーターは糖の異化過程に関与しているが、Trpマニピュレーターはアミノ酸の同化過程に関与している。

-Lacマニピュレーターはラクトースの存在下で活性化されるが、Trpマニピュレーターはトリプトファンの存在下で不活性化される。

-Lacマニピュレーターは3つの構造遺伝子と1つのリプレッサー遺伝子から構成され、Trpマニピュレーターは5つの構造遺伝子と1つのリプレッサー遺伝子から構成されています。