【생물학】 8-2강. 미생물학의 중심학설

8-2강. 미생물학의 중심학설

 

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1. 전사 조절 [본문]

2. 신호 전달 [본문]

3. 대사 조절 [본문]

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1. 전사 조절 [목차]

⑴ 방식 1. DNA 결합 단백질(DNA binding protein)

① 단백질과 핵산의 상호작용

○ 비특이적 상호작용 : 진핵세포와 고세균에서 흔함

○ 특이적 상호작용

② 구조 1. helix-turn-helix motif

○ recognition helix : DNA와 특이적으로 상호작용

○ turn : 3개의 아미노산. 첫 번째는 전형적으로 글리신

○ stabilizing helix : recognition helix와 소수성 상호작용을 하여 recognition helix를 안정화

③ 구조 2. zinc finger 

○ 진핵세포 조절 단백질에서 많이 발견됨

○ 아연(Zn) 이온과 결합

○ recognition helix : 알파 나선의 일부. DNA 주홈과 결합

○ DNA 결합하는 단백질에는 최소한 두 개의 zinc finger가 있음

④ 구조 3. leucin zipper

○ 매 7 아미노산마다 leucin 잔기가 오는 영역을 가지고 있음

○ DNA와 결합하지는 않지만 두 recognition helix와 결합하여 DNA orientation에 관여함

⑤ 구조 4. helix-loop-helix motif 

⑥ 예 1. inducer와 corepressor

⑦ 예 2. 젖당 오페론(operon)

⑧ 예 3. 대장균의 엿당(maltose) 대사 : 레귤론(regulon)에 의해 조절됨

⑨ 예 4. Methanococcus maripaludis (methanogen)이 질소 고정 수행시 합성하는 NrpR 단백질은 전사 조절됨

⑩ 예 5. Pyrococcus furiosus (hyperthermophile)은 포도당 수송체는 없으나 해당과정을 수행하고, 이때 repressor, activator로 동시에 작용하는 TrmBL1이 관여함

⑵ 방식 2. sRNA (small RNA) : 40 ~ 400 뉴클레오티드

⑶ 방식 3. riboswitch

⑷ 방식 4. 감쇠(attenuation)

① 예 1. 트립토판 오페론  

 

 

2. 신호 전달 [목차]

⑴ 방식 1. two-component regulatory system : 대장균은 대략 50개의 two-component regulatory system을 가지고 있음

 

Table. 1. 대장균의 two-component regulatory system

 

① 예 1. 대장균의 삼투조절 : OmpC, OmpF, OmpR, EnvZ 등이 관여

② 예 2. 주화성(chemotaxis) : MCP, CheA, CheW, CheY, CheB 등이 관여

③ 예 3. 플라젤린의 회전 조절 : CheY, CheP 등이 관여

④ 예 4. 인접 세포 밀도 감지 (quorum sensing) 

⑤ 예 5. Shiga toxin-producing E.coli의 독성 : AI-3 등이 관여

⑥ 예 6. Staphylococcus aureus의 독성 : ArgA, ArgB, ArgC, ArgD 등이 관여

⑦ 예 7. 대장균의 영양 결핍 반응 : ppGpp 생산이 증가하여 세포 분열이 억제됨

⑧ 예 8. C. crescentus의 영양 결핍 반응 : ppGpp 생산이 증가하여 이동성을 갖게 됨

⑨ 예 9. M. tuberculosis의 숙주 면역반응에 대한 반응 : ppGpp 생산이 증가하여 persister cell 생산을 증가시킴

⑩ 예 10. 광역 네트워크

 

Table. 2. 광역 네트워크

 

⑪ 예 11. Streptomyces의 two-component regulatory system : PhoR (membrane-bound histidine kinase sensor protein), PhoP (cytoplasmic transcriptional regulator) 등이 관여

⑫ 예 12. 대장균의 열 스트레스 반응 : DnaK (≒ Hsp70), GroEL (≒ Hsp60), GroES (≒ Hsp10), RpoH (σ32) 등이 관여

 

 

3. 대사 조절 [목차]

⑴ 방식 1. 피드백 억제

⑵ 방식 2. 번역 후 조절 

① 예 1. PPII 신호 전달 : PII, GlnD 등이 관여

② 예 2. sigma 인자의 불활성화 : RpoE, RseA 등이 관여

 

입력 : 2022.07.12 23:06