Tuning Transcriptional Regulation through Signaling: A Predictive Theory of Allosteric Induction
Tuning Transcriptional Regulation through Signaling: A Predictive Theory of Allosteric Induction
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通过信号传导调节转录调控：变构诱导的预测理论
DOI：
10.1101/111013
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发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
9.3
通讯作者：
R. Phillips
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
M. Razo;Stephanie L. Barnes;Nathan M. Belliveau;Griffin Chure;Tal Einav;M. Lewis;R. Phillips
变构调节在生命的所有领域都被发现，然而我们仍然缺乏简单的、预测性的理论来直接将系统的实验可调参数与其输入-输出响应联系起来。为此，我们使用Monod-Wyman-Changeux模型提出了变构转录调控的一般理论。我们使用细菌中普遍存在的简单抑制基序严格测试了这一模型，方法是首先预测跨越大范围阻遏子拷贝数和DNA结合强度的菌株的行为，然后构建和测量它们的反应。我们的模型不仅准确地捕获了这些菌株的诱导曲线，还使我们能够推导出关键属性的解析表达式，如动态范围和[EC50]。最后，我们推导出了变构阻滞剂自由能的表达式，它使我们能够将我们的实验数据压缩到一条单一的主曲线上，该主曲线捕捉到了感应曲线的各种现象学。
Allosteric regulation is found across all domains of life, yet we still lack simple, predictive theories that directly link the experimentally tunable parameters of a system to its input-output response. To that end, we present a general theory of allosteric transcriptional regulation using the Monod-Wyman-Changeux model. We rigorously test this model using the ubiquitous simple repression motif in bacteria by first predicting the behavior of strains that span a large range of repressor copy numbers and DNA binding strengths and then constructing and measuring their response. Our model not only accurately captures the induction profiles of these strains but also enables us to derive analytic expressions for key properties such as the dynamic range and [EC50]. Finally, we derive an expression for the free energy of allosteric repressors which enables us to collapse our experimental data onto a single master curve that captures the diverse phenomenology of the induction profiles.
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DOI：
10.1146/annurev-conmatphys-031214-014558
发表时间：
2015-03
影响因子：
22.6
作者：
Phillips R
通讯作者：
Phillips R
影响因子：
8.6
作者：
Weinert FM;Brewster RC;Rydenfelt M;Phillips R;Kegel WK
通讯作者：
Kegel WK
影响因子：
48
作者：
Aghaeepour N;Finak G;FlowCAP Consortium;DREAM Consortium;Hoos H;Mosmann TR;Brinkman R;Gottardo R;Scheuermann RH
通讯作者：
Scheuermann RH
DOI：
10.1016/s0021-9258(19)70434-7
发表时间：
1980-11
期刊：
The Journal of biological chemistry
影响因子：
--
作者：
R. B. O'Gorman;J. Rosenberg;O. B. Kallai;R. Dickerson;K. Itakura;A. Riggs;K. Matthews
通讯作者：
R. B. O'Gorman;J. Rosenberg;O. B. Kallai;R. Dickerson;K. Itakura;A. Riggs;K. Matthews
影响因子：
5.6
作者：
Gardino, AK;Volkman, BF;Kern, D
通讯作者：
Kern, D