降解物阻遏

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降解物阻遏亦称分解代谢产物抑制。即葡萄糖等碳源存在时,几个酶的合成被抑制的现象。

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降解物阻遏背景

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在40年代已经知道当大肠杆菌在葡萄糖存在下生长时,而特定的酶的活力降低,以及大肠杆菌在含有葡萄糖和其它糖的培养基上生长时,首先消耗葡萄糖,然后才利用其它的糖。随着诱导酶研究的进展,已明确许多细菌或酵母等一些诱导酶蛋白的合成是受葡萄糖的抑制,这种由葡萄糖引起的酶合成的抑制,称为葡萄糖效应(glu-coseeffect)。后来观察到酶合成的抑制不仅限于葡萄糖,而在葡糖醛酸、甘油中也存在;受合成抑制的酶一般其反应生成物(如色氨酸酶时是丙酮酸)与葡萄糖等的分解产物相一致,所以由此认为这些酶的合成阻遏(repression),使分解产物(catabolite)不过剩产生,就是由于调节作用。
从这一情况来看,马格桑尼克(B.Magasanik)提议用降解物阻遏的称呼来代替葡萄糖效应,已被广泛使用。虽然对于这种现象的机制尚有欠明之处,但发现此种抑制可被环腺苷酸(cAMP)解除,随之又阐明了cAMP与cAMP受体蛋白的复合体促进对应于诱导酶的信息RNA的合成,以及在给予葡萄糖时细胞cAMP浓度降低的现象。

降解物阻遏相关研究

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用巨大芽孢杆菌(BacillusmegateriumAS1.217)和两株大肠杆菌(EscherickiacoliAS1.797和E.coliK12)研究了环腺苷酸(CAMP)与乳糖和半乳糖利用的降解物阻遏的关系。结果显示,自身不合CAMP的巨大芽孢杆菌在葡萄糖和乳糖混合碳源中培养时,利用乳糖的酶系之合成受葡萄糖的阻遏与CAMP无关;E.coliAS1.797在同样的混合碳源中培养时,葡萄糖的阻遏作用可用外源CAMP消除,这说明,在这种细菌内,利用乳糖的酶系之合成依赖于CAMP。葡萄糖对半乳糖利用的阻遏与CAMP的关系因不同菌株而异:对于E.coliK12,外源CAMP能消除葡萄糖的阻遏作用;对于E.coliAS1.797,同样浓度的外源CAMP则不能消除葡萄糖的阻遏作用,但能减轻这种阻遏作用。这似乎表明,在E.coliAS1.797内,利用半乳糖的酶系之合成对CAMP浓度的要求可能不同于E.coliK12的这一要求。
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自然学科 科技 理学