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질문 lac operon내에서 β-galactosidase와 allolactose에 대해서 궁금한 점이 있습니다.
알twee2(대학생)  |  04.09 07:35

안녕하세요..! 저는 이번에 IPTG를 이용해서 lac operon을 통한 재조합 단백질을 연구하려는데요.. 미리 사전조사가 필요해서 자료를 모아보고 읽던 중 궁금한 점이 있어 여쭤보고자 합니다.. 

lac operon 내에서 LacZ 가 β-galactosidase를 형성할 수 있는 암호화된 gene이라고 알고 있는데, lactose만이 있는 media에서 활성되잖아요..

이 때 lactose가 세포 내부로 들어갈 때 소량 만들어지는 lactose의 이성질체가 allolactose라는 것은 알겠는데...

(사실 대사산물인 allolactose가 왜 소량 생성되는지 알 수가 없습니다 lactose 농도증가와 관련해서 아신다면 조금 알려주실 수 있습니까..ㅠㅠ) 

일부에서 allolactose는  β-galactosidase가 lactose를 분해할 때 생성되는 물질로 설명하시더라고요..

β-galactosidase는 lactose를 분해하기 이전에 암호화되어 allolactose를 생성하지 못하지 않나요..? 이것때문에 lac operon에 대해 너무 헷갈려졌습니다..

도와주세요 고수님들..ㅜㅜ 

요약)

1. β-galactosidase는 lactose를 분해하여 glucose와 galactose를 생성하는데 여기서 동시에 allolactose가 생성이 되나요?

2. 된다면 allolactose는 전사억제물질과 결합해서 inducer 역할을 한다고 알고 있는데 이 시점은 RNA 중합효소로 효소가 완성되기 전 아닌가요?

3. lactose의 대사산물인 allolactose가 왜 lactose의 농도가 증가할 수록 소량 생성되는지 궁금합니다..

#IPTG
 
#lactose
 
#lac operon
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답변 본 정보는 네티즌에 의해 작성된 정보로, 내용 중 중요하다고 생각되는 부분은 추가적인 사실 확인을 반드시 하시길 바랍니다.
대왕개구리SPEED  |  04.09 10:38  
채택답변: 질문자가 채택한 답변입니다.

1. β-galactosidase는 lactose를 분해하여 glucose와 galactose를 생성하는데 여기서

동시에 allolactose가 생성이 되나요?

: 동시에 생성되는 것은 아니고 낮은 농도의 β-galactosidase가 있을 경우

전환반응이 우선 진행되어 lactose isomer인 allolactose를 생산하고 β-galactosidase

의 농도가 높을 경우 lactose 분해 반응이 우선 진행됩니다.

2. 된다면 allolactose는 전사억제물질과 결합해서 inducer 역할을 한다고 알고

있는데 이 시점은 RNA 중합효소로 효소가 완성되기 전 아닌가요?

β-galactosidase가 생산되는 초기 시점의 현상이며 allolactose 우선 활성은

거의 일어나지않습니다.

3. lactose의 대사산물인 allolactose가 왜 lactose의 농도가 증가할 수록 소량

생성되는지 궁금합니다..

: β-galactosidase의 농도가 낮을경우 일어나는 반응이 isomer 전환반응 입니다.

lactose가 많이 존재할 때는 β-galactosidase 생산양이 증가하기 때문에

분해반응이 우선적으로 일어나기 때문에 allolactose가 거의 생산되지 않습니다.

 

 

 

대왕개구리강시  |  04.09 14:58  

lac operon에서 lactose 같은 inducer가 없으면 lac operon은 operator에 repressor가 결합되어서 RNA polymerase의 전사를 방해합니다.

그래서 보통 lac operon은 inducer가 없으면 b-galactosidase가 발현되지 않는다고 생각하게 됩니다.

그러나 이 설명에는 약간 오해가 있습니다.

lac repressor는 영원히 operator에 붙어 있는 것이 아니라 붙었다 떨어졌다를 반복합니다. 그래서 잠깐 repressor가 떨어진 순간 generation time 당 한 번 정도의 RNA polymerase 결합이 발생하여 전사가 일어나고 b-galactosidase가 만들어 집니다.

대장균 1 개체 당 5 분자 정도의 b-galactosidase를 가지고 있다고 하네요.

 

lactose 같은 inducer가 세포 내로 들어오면 그 5 분자의 b-galactosidase가 작용을 합니다.

이것이 두번째 질문에 대한 답이 될까요?

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