テトラサイクリン誘導性TETリプレッサーオペレーターシステムによる遺伝子調節の構造的基礎

テトラサイクリンリプレッサー（TETTR）は、穀物陰性菌における抗生物質テトラサイクリンに対する最も豊富な耐性メカニズムを調節します。TERTタンパク質とその変異体は、一般的に高等真核生物の遺伝子発現を調節するためのコントロール要素として使用されます。TETRホモディマーの結晶構造を複合体で提示し、そのパリンドローム性DNA演算子は2.5 A分解能で提示します。誘導因子テトラサイクリン-Mg2+との複合体のTERTの構造との比較により、誘導のメカニズムを推定できます。リプレッサーコアのインデューサー結合は、各モノマーの短いヘリックスA6のC末端巻き戻しとシフトから始まる立体構造の変化を開始します。これにより、ヘリックスA4の振り子のような動きが強制され、接続されたDNA結合ドメインの分離が3 Aによって増加し、オペレーターDNAのTERの親和性が廃止されます。

The tetracycline repressor (TetR) regulates the most abundant resistance mechanism against the antibiotic tetracycline in grain-negative bacteria. The TetR protein and its mutants are commonly used as control elements to regulate gene expression in higher eukaryotes. We present the crystal structure of the TetR homodimer in complex with its palindromic DNA operator at 2.5 A resolution. Comparison to the structure of TetR in complex with the inducer tetracycline-Mg2+ allows the mechanism of induction to be deduced. Inducer binding in the repressor core initiates conformational changes starting with C-terminal unwinding and shifting of the short helix a6 in each monomer. This forces a pendulum-like motion of helix a4, which increases the separation of the attached DNA binding domains by 3 A, abolishing the affinity of TetR for its operator DNA.