pyr Оперон B. subtilis

pyr оперон B. subtilis кодирует все ферменты, участвующие в биосинтезе пиримидин-нуклеотидов в клетке и, как и pyrBI оперон E. coli, подвержен авторегуляции конечным продуктом по механизму отрицательной обратной связи. Оперон содержит обширные (до 150 нт) нетранслируемые области перед первыми тремя структурными генами, pyrRPB , и каждая из этих областей содержит аттенюатор [ Lu, 1995 ; Switzer, 1999 ; Turner, 1998 ]. Хотя нуклеотидная последовательность аттенюаторов различается, принципиально все три аттенюатора устроены одинаково: они способны принимать две альтернативные конформации, более энергетически выгодную антитерминаторную (когда формируется лишь антитерминатор AT), и менее энергетически выгодную терминаторную (когда формируются две другие структуры: анти-антитерминатор AAT и терминатор T). Первый из продуктов оперона, белок двойной функции PyrR , является ферментом, переводящим 5-фосфорибозил-1-пирофосфат в уридинмонофосфат (UMP), но при связывании UMP или UTP он приобретает еще и РНК-связывающую функцию [ Turner, 1998 ].

Активированный связыванием UMP PyrR стабилизирует терминаторную конформацию всех трех аттенюаторов [ Switzer, 1999 ], узнавая консервативную шпилечную структуру и связываясь со специальной петлей связывания (binding loop, BL) , расположенной в верхней части шпильки AAT [ Bonner, 2001 ]. В отличие от белка TRAP , взаимодействующего напрямую с последовательностью антитерминатора, PyrR стимулирует формирование терминаторной структуры опосредованно, стабилизируя анти-антитерминатор.

Таким образом, в отсутствие UMP оперон de novo биосинтеза пиримидин-нуклеотидов активно экспрессируется, что приводит к накоплению UMP и UTP; по достижении определенной концентрации UMP происходит активация РНК-связывающей функции первого продукта оперона, PyrR, и тот связывается с лидерной РНК, стимулируя терминацию транскрипции и таким образом прекращая экспрессию оперона.

Ссылки: