Айала ф., Кайгер Дж. Современная генетика: в 3-х т. Т. 2. Пер. С англ.: – м.: Мир, 1988. – 368 с.

15. Регуляция экспрессии генов у прокариот 193

0R1, не проявляя кооперативы ости в связывании димеров с соседними центрами связывания (см. табл. 1 5.3). Это позволяет считать, что в физиологических условиях in vivo белок Сго связывается только с OR3, блокируя транскрипцию с рrm, но не препятствуя инициации транскрипции с промотора PR . Таким образом, альтернативная транскрипция с промоторов pr или PRM контролируется относительным содержанием белков Сrо и cI и особенностями их специфического взаимодействия с центрами связывания в области or. Молекулярные основы узнавания регуляторными белками определенных участков ДНК удалось во многом прояснить благодаря кристаллизации и рентгеноструктурному анализу трех важнейших белков-регуляторов: белка Сrо, ДНКсвязывающего домена белка cI и САР-

белка E. coli. Несмотря на совершенно различные аминокислотные последовательности, эти белки обладают очень схожей вторичной и третичной структурой на участках, ответственных за связывание с ДНК. В каждом из этих белков имеются два соседних α-спиральных участка, расположенные в пространстве один над другим и образующие область структуры, непосредственно связывающуюся с ДНК. Часть этой структурной области точно входит в большую бороздку В-формы ДНК. Относительное расположение аминокислотных остатков, образующих вышеупомянутые α-спирали в белках Сrо и cI, показано на рис. 1 5.19, А. Положение этих α-спиралей в общей пространственной структуре белков показано на рис. 15.19, Б. Аминокислотные остатки вблизи Nконцов обеих α-спиралей образуют кон-

Рис. 15.19. Регуляторные белки, связывающиеся с ДНК, обладают общими структурными особенностями. А. Вторичная структура белка его и субъединицы репрессора cI характеризуются наличием пары одинаково расположенных α-спиральных участков (α2 и αЗ). Б. Ориентация пары α-спиралей обеспечивает точное структурное соответствие размерам и форме большой бороздки двойной спирали ДНК, где происходит специфическое взаимодействие определенных оснований и аминокислотных остатков. Таким образом, достигается специфичность связывания белка с определенной последовательностью ДНК. (По Sauer R. T. et al, 1982. Nature 298, 447.)

Айала ф., Кайгер Дж. Современная генетика: в 3-х т. Т. 2. Пер. С англ.: – м.: Мир, 1988. – 368 с.

194 Экспрессия генетического материала

такты с основаниями узнаваемой последовательности ДНК, расположенными внутри большой бороздки двойной спирали. В структуре α-спиралей боковые группы аминокислот ориентированы наружу, что дает основания считать, что специфичность взаимодействия обусловлена контактами аминокислотных остатков различных белков с разными нуклеотидами соответствующих участков ДНК. Таким образом, на основе общей структурной основы ДНК-белкового узнавания различные аминокислотные последовательности могут специфически взаимодей-

ствовать с различными нуклеотидными последовательностями. Сравнение аминокислотных последовательностей ряда других регуляторных белков, таких, как lac-репрессор, белок cII фага λ, а также аналоги белков Сrо и cI фагов 434 и Р22, показало, что все они обладают такой же α-спиральной организацией соответствующих участков структуры. Таким образом, использование пары α-спиралей для специфического связывания с ДНК является, вероятно, общей особенностью механизмов ДНК-белкового узнавания.