Mechanism of regulating the expression of λN gene by ribosomal protein at translational level

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λN gene expression regulated by translation termination in ribosome L24 mutant

Although the initiation and elongation steps of protein synthesis have been extensively char-acterized in Escherichia coli (E. coli), the translation termination is still less well understood. However, recent experiment result might have provided some hints for our deeper understanding of the termination mechanism. (i) Not only does the translation stop codon act as a signal for ter-mination, but also its context influences the translation termination[13]; (ii) the structure similar-ity betwee…     

L24突变核糖体通过翻译终止调控λN基因的表达

从翻译延伸和终止两个方面研究了大肠杆菌核糖体蛋白质L24突变抑制Lambda噬菌体N基因表达的分子机理. 结果表明: 在lacZ和GST(谷胱苷肽巯基转移酶)为报道基因的表达质粒中, 通过lacZ和GST分别与λN 融合得到lacZ-λN和GST- λN融合基因, 它们在L24突变菌株中产生的β-半乳糖苷酶和谷胱苷肽巯基转移酶的活性分别下降至野生型T83菌株的1/4和1/2左右; 改变GST- λN融合基因的翻译终止密码子附近的序列, 能使GST-融合蛋白的产量恢复到T83菌株的水平. 原因可能是L24突变核糖体参与组成的翻译终止复合物有功能上缺陷, 在翻译终止某些基因, 如λN基因时, 能使核糖体暂停在终止密码子附近, 减慢翻译终止, 影响λN基因的表达. 其中, λN 基因终止密码子上游仅2个密码子的改变可消除L24突变对λN基因表达的抑制.     

核糖体蛋白质在翻译层次上调节λN基因表达的机理

报道大肠杆菌核糖体蛋白质S1 2或L2 4突变体均可以在翻译层次上抑制λN基因表达 .为研究其机理 ,用DNA外切酶Ⅲ(DNAExoⅢ)对λN lacZ融合基因上的λN基因部分进行了 5′→ 3′的缺失 ,以期改变λN基因的TIR(Translationalinitiationregion)或编码区 .经DNA序列分析共得到 2 3种缺失的λN lacZ融合基因 .比较它们在野生型菌株与核糖体蛋白质突变体内的β 半乳糖苷酶活性的结果表明 :( 1 )核糖体蛋白质S1 2突变体可以影响 30S小亚基同λN基因的TIR识别与结合 ,从而不利于 30S起始复合物形成 ,降低了翻译起始效率 ;( 2 )λN基因的编码区也是造成它在S1 2突变体内表达下降的原因 ;( 3)核糖体蛋白质L2 4突变体抑制λN基因表达的原因与翻译起始和λN基因 5′端的编码区无关 ,而可能与其 3′端结构基因有关     

大肠杆菌核糖体蛋白质L24和L27突变对λN和λQ基因表达的影响

核糖体是生物体翻译遗传密码的唯一场所。核糖体各组份的确切功能目前仍不清楚。本实验室的研究已证实：有些核糖体蛋白质突变能在翻译水平上影响核糖体翻译的特异性。本文使用转座子Tn10将核糖蛋白质L24（rpmA）突变从A19的衍生株转到T83菌株上,并研究这2个突变对λN和λQ基因及对N-lacZ和Q-lacZ融合基因表达的不同影响,为核糖体蛋白质能影响核糖体翻译的特异性提供了又一个实例。     

λN基因前导序列对下游基因表达的控制作用

已有研究表明,λN基因上游的TIR（Translational initiation region)的改变可提高λN基因的表达,而且表达量的差异是在翻译水平,构建了3类λN基因上游TIR的突变体质粒,并通过测定它们在大肠杆菌转化体中表达的β－半乳糖苷酶的活性和进行RNA－DNA圆点印迹杂交实验证明,由于λN基因上游有一个翻译效率很低的编码19个氨基酸的短肽的可读框（ORFλN）,因而使λN基因的表达也较低,如果使ORFλN提前终止或改变ORFλN,的TIR序列可提高翻译效率,能在翻译水平上有效地提高下游λN基因的表达。