リプレッサーとリプレッサーの違いは、転写制御の鍵となるタンパク質で、リプレッサーは1つまたは複数の遺伝子の発現を抑制するタンパク質である。

制御タンパク質と抑制タンパク質の違いをさらに説明する前に、遺伝子の制御について簡単に説明しよう。遺伝子は、タンパク質を合成するための遺伝情報を秘めた特定の塩基配列である。遺伝子の発現はさまざまな方法で制御されます。細胞は、さまざまなメカニズムで遺伝子の発現とその発現量を制御しています。一般に、遺伝子の制御は転写レベルで行われる。転写レベルでの遺伝子制御に関わるタンパク質には、制御タンパク質と抑制タンパク質の2種類があります。これらの制御・抑制タンパク質は、遺伝子近傍の特定の配列に結合し、遺伝子の転写に影響を与える。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. 制御タンパク質とは 3. 抑制タンパク質とは 4. 制御タンパク質と抑制タンパク質の類似点 5. 横並び比較-制御タンパク質と抑制タンパク質の表形式で 6. まとめ

制御タンパク質は何ですか？

制御タンパク質は、遺伝子の転写を制御するタンパク質です。これらのタンパク質は、遺伝子の転写を誘導したり抑制したりすることができます。細菌の遺伝子は、プロモーターのもとでオペロンや遺伝子のクラスターとして存在しています。各オペロンには、制御タンパク質が結合するための部位となる制御DNA配列がある。これらの制御タンパク質が遺伝子に結合すると、転写を抑制したり促進したりすることができる。その結果、これらの制御タンパク質は、遺伝子をオンまたはオフにすることができる。通常、制御タンパク質は、転写を触媒するRNAポリメラーゼを助けたり、ブロックしたりすることで機能する。

図01：遺伝子の制御

制御遺伝子は制御タンパク質をコードしています。一般に、制御タンパク質は低分子化合物と結合し、DNAとの結合能力を変化させることで活性化したり不活性化したりする。簡単に言うと、制御タンパク質は、この低分子化合物と結合することで、自身の機能をオン・オフしているのです。低分子が結合することで形状が変化し、DNAと結合できるようになる。

原核生物と真核生物では、制御タンパク質と遺伝子制御が異なる。原核生物では、ほとんどの制御タンパク質は遺伝子に特異的である。

リプレッサー蛋白質は何ですか？

リプレッサータンパク質とは、DNAやRNAに結合して、1つ以上の遺伝子の発現を抑制するタンパク質のことです。DNA結合性リプレッサーは、RNAポリメラーゼが遺伝子プロモーターに結合するのを妨げ、遺伝子配列がmRNAに転写されるのを阻止する。一方、RNA結合性リプレッサーは、mRNAがタンパク質に変換されるのを阻止する。

図02：抑制性タンパク質

メチオニン抑制タンパク質であるMetJは、抑制タンパク質の一例である。さらに、ラクトースインヒビタータンパク質（LacI）も乳糖代謝遺伝子の発現を制御するリプレッサータンパク質の一つである。

レギュラシオンとリプレッサー蛋白質の共通点

• 制御タンパク質も抑制タンパク質も、遺伝子の特定の領域に結合する。
• 遺伝子発現を制御している。
• 制御タンパク質の中には、抑制タンパク質もあります。

規制とリプレッサー蛋白質の違い

制御タンパク質とは、遺伝子の発現を誘導したり抑制したりするタンパク質のことです。リプレッサータンパク質は、遺伝子の転写を抑制するタンパク質である。これが制御タンパク質と抑制タンパク質の重要な違いなんですね。また、リプレッサータンパク質は、遺伝子の負の制御に関与する制御タンパク質である。

概要 - 規制 vs. リプレッサー蛋白質

制御タンパク質とは、遺伝子制御配列に結合し、遺伝子発現を制御するタンパク質である。いくつかの制御タンパク質は、RNAポリメラーゼがプロモーターに結合するのを助けることによって、遺伝子の転写を増加させる活性化因子である。しかし、一部の制御タンパク質は、RNAポリメラーゼがDNA上を進めないようにすることで転写を抑制するリプレッサーである。一方、ブロッカー蛋白質は、DNAやRNAに結合して、遺伝子の発現を抑制する蛋白質である。そこで、本稿では、制御タンパク質と抑制タンパク質の違いについてまとめた。

引用

1 "概要：バクテリアにおける遺伝子制御"カーン・アカデミー、カーン・アカデミー、こちらで入手できます。「2 "Gene expression and regulation," Nature News, Nature Publishing Group, available here.