Lac-Repressor und CAP sind DNA-Bindungsproteine, die nach einem ähnlichen Strukturprinzip aufgebaut sind. Sie verfügen über zwei in einem bestimmten Winkel zueinander stehenden a-Helices, von denen die eine aus dem gefalteten Molekül herausragt (Abb. 2.45).
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Abb. 2.45: Bindung eines Genregulationsproteins (cro)
mit dem "Helix-Windung-Helix"-Motiv an die DNA-Doppelhelix. |
Mit dieser a-Helix bindet das Protein
über Wasserstoffbrücken an die Basen in der DNA und "erkennt"
die Basensequenz des Operators bzw. des Bindungsortes (cap). DNA-Sequenzvergleiche
weisen darauf hin, daß diese "Helix-Windung-Helix"-Struktur
auch in genregulatorischen Proteinen von höheren Organismen vorkommt.
Bei höheren Organismen findet man ähnliche Genregulationsmechanismen;
doch sind die Gene nicht in Operons zusammengefaßt. Die mRNA ist monocistronisch;
ein Messenger enthält die Information eines einzelnen Gens und nicht einer
Gengruppe. Als zweiter wesentlicher Unterschied zu den Prokaryoten kann die
relativ hohe Stabilität der mRNA gelten. Die Halbwertszeiten erreichen
mehrere Stunden oder gar Tage. Demgegenüber sind die prokaryotischen Messenger
äußerst kurzlebig.