Substratinduktion und Endproduktrepression, Corepressoren, Allosterische Hemmung

Substratinduktion
Die RNA-Polymerase synthetisiert die mRNA des Regulators, woraus der aktive Repressor entsteht. Der Repressor bindet sich an den Operator und verhindert das Ablesen der Strukturgene --> energiesparend. Gelangt die Lactose in die Zelle und bindet sich an den Repressor, kann dieser sich aufgrund seiner veränderten räumlichen Struktur nicht mehr an den Operator binden und die RNA-Polymerase kann die Strukturgene synthetisieren, sodass Lactase entstehen kann.
Daher kann die Synthese der Produkte nur dann stattfinden, wenn das Substrat in die Zelle tritt.
Katabolismus
z.B. Lac-Operon
negative Rückkopplung
die Regulation startet einen abbauenden Stoffwechselprozess

Endproduktrepression
Die RNA-Polymerase synthetistiert die mRNA des Regulators, woraus der inaktive Repressor entsteht. Der Repressor kann sich in seinem inaktivem Zustand nicht an den Operator binden und die Strukturgene werden abgelesen und die Produke produziert. Nun binden sich die Produkte an das allosterische Zentrum des Repressors, sodass dieser am Operator anbinden kann und eine weitere Synthese wird verhindert.
Die Synthese findet solange statt, bis eine bestimmte Konzentration des Produkts erreicht ist.
Anabolismus
z.B. Trp-Operon
negative Rückkopplung
die Regulation stoppt einen aufbauenden Stoffwechselweg

Die Substratinduktion bei katabolen Stoffwechselwegen und die Endproduktrepression bei anabolen Reaktionen ist biologisch sinnvoll, da beide die Enzymbildung nur dann ermöglichen, wenn diese auch benötigt werden. Diese Regulation ist damit stoff- und energiesparend und bedeutet einen möglichen Wachstumsvorteil.

Corepressoren
Als Corepressor bezeichnet man eine Substanz, die die Expression von Genen hemmt. Corepressoren interagieren mit Proteinen, die sich an den Operator binden. Der Corepressor hat ein allosterisches Zentrum.

Allosterische Hemmung 
Hemmstoffe (allosterische Effektoren) lagern sich nicht an das aktive, sondern an das allosterische Zentrum des Enzyms an, und verändern so die räumliche Struktur des Enzyms so, dass die Bindung eines Substrats ans aktive Zentrum erschwert/unmöglich wird.