Proteína ativadora de catabolita (CAP): Um regulador de ativador
Apenas como o trp operon é regulado negativamente por moléculas de triptofano, há proteínas que se ligam às seqüências do operador que atuam como um regulador positivo para ligar os genes e ativá-los. Por exemplo, quando a glicose é escassa, a bactéria E. coli pode se voltar para outras fontes de açúcar para combustível. Para fazer isso, novos genes para processar esses genes alternativos devem ser transcritos. Este tipo de processo pode ser visto no operon lac que é ligado na presença de lactose e ausência de glicose.
Quando os níveis de glicose caem, o AMP cíclico (cAMP) começa a se acumular na célula. A molécula de AMPc é uma molécula de sinalização que está envolvida no metabolismo da glicose e da energia na E. coli. Quando os níveis de glicose diminuem na célula, o acúmulo de AMPc se liga à proteína ativadora de catabolita (CAP) do regulador positivo, uma proteína que se liga aos promotores dos óperos que controlam o processamento de açúcares alternativos, como o operon lac. A CAP auxilia na produção na ausência de glicose. O CAP é um ativador transcripcional que existe como homodímero em solução, com cada subunidade compreendendo um domínio ligante ligante no terminal N, que também é responsável pela dimerização da proteína e um domínio ligante de DNA no terminal C. Duas moléculas de cAMP ligam o CAP dimérico com uma cooperatividade negativa e funcionam como agentes de efeito alostático, aumentando a afinidade da proteína com o DNA. O CAP tem uma estrutura característica de hélice de volta-helix que lhe permite ligar-se a sucessivas ranhuras principais no DNA. Isto abre a molécula de DNA, permitindo que a RNA polimerase se ligue e transcreva os genes envolvidos no catabolismo da lactose. Quando o cAMP se liga ao CAP, o complexo se liga à região promotora dos genes que são necessários para usar as fontes alternativas de açúcar. Nestes óperos, um local de ligação CAP está localizado a montante do local de ligação do RNA-polímero no promotor. Isto aumenta a capacidade de ligação da RNA polimerase à região promotora e a transcrição dos genes. Como o cAMP-CAP é necessário para transcrição do operon lac, esta exigência reflete a maior simplicidade com que a glicose pode ser metabolizada em comparação à lactose.
