トリプトファンオペロンとは

trpオペロンとしても知られるトリプトファンオペロンは、トリプトファンの酵素をコードする遺伝子がアミノ酸が少ないときに発現するDNA分子の領域です。 トリプトファンは、生細胞の内部で使用される20個のアミノ酸の1つです。 その生産は、大腸菌（大腸菌）細菌内でよく研究されています。

大腸菌細胞では、5つの遺伝子がトリプトファンをコードしています。 これらは、オペロンと呼ばれる構造で並んでリンクされています。 トリプトファンオペロンもオペレーターサイトで構成され、オペレーターサイトによって制御されます。 DNA転写はタンパク質によって制御されます。 リプレッサータンパク質はオペレーターサイトに付着し、遺伝子の転写およびトリプトファンの産生をブロックします。

これらの抑制タンパク質は、アミノ酸が存在しない場合は不活性であるため、生産をブロックするためにオペレーター部位に付着しません。 オペレーターサイトはトリプトファンオペロンのプロモーターサイトにリンクされており、RNAポリメラーゼと呼ばれる分子が結合し、遺伝子群に沿って進行して遺伝子を転写します。 これにより、トリプトファンをコードするメッセンジャーRNAが生成されます。 この転写プロセスは、このアミノ酸の生産の基礎です。

このアミノ酸が存在する場合、リプレッサータンパク質に結合します。リプレッサータンパク質は活性化され、オペレーター部位に結合して、トリプトファンオペロンに沿った転写をブロックします。 この説明を簡略化するために、アミノ酸分子は実際にリプレッサーの形状を変化させ、DNAのらせん形状の内側に収まるようにします。 これは、分子行列がブロックされる方法です。 トリプトファンが存在しない場合、リプレッサーの形状は異なり、DNAに適合しません。 遺伝子転写をオフにするリプレッサーの機能は、ネガティブコントロールと呼ばれます。

trpオペロンは、あらゆる生物のゲノムにある多くの生合成オペロンの1つです。 トリプトファンは、抑制タンパク質に結合してトリプトファンオペロンに沿った転写を停止するため、共抑制因子として知られています。 人体では、トリプトファンはタンパク質合成に関与する10個のアミノ酸の1つです。 睡眠パターン、気分、食欲を調節するセロトニンの前駆体であり、重要な役割を持っています。 このアミノ酸が不足するとセロトニンが不足し、うつ病、不安、体重増加、不眠症などの症状が現れます。

過剰なトリプトファンは毒性とはみなされませんが、疲労を引き起こします。 タンパク質を含むほとんどの食品、特に七面鳥、バナナ、大豆、マグロに含まれています。 トリプトファンオペロンの活性化と抑制によって調節されるこのアミノ酸は、大腸菌などのすべての生きている細胞、および人体で不可欠な機能を持っています。