第十章蛋白质的生物合成44

第十章 蛋白质的生物合成3学时翻 译一、蛋白质合成体系的组合（一）、 mRNA与遗传密码1、 mRNA携带 DNA的遗传信息，起蛋白质模板的作用。4种碱基如何表示种碱基如何表示 20种氨基酸呢？种氨基酸呢？RNA: 5 UUAAGCAGC 3？DNA: 3 AATTCGTCG 5蛋白质：mRNA 5 AUCGACCUGAGC 34 20 ()42=16 20 ()43=64 20 ()mRNA 5 AUCGACCUGAGC 3mRNA 5 AUCGACCUGAGC 3mRNA 5 UUUUUUUUUUUU 3多肽 N Phe-Phe-Phe-Phe C一种碱基 一种 Aa二种碱基 一种 Aa三种碱基 一种 Aa遗传学测验、蛋白质 Aa组成与相应 mRNA核苷酸的比 mRNA上由三个连接的碱基决定一个氨基酸的 组合 ，称 三联体密码、密码子 (codon)或遗传密码。2、遗传密码mRNA 5 AUCGACCUGAGC 3l翻译：以 mRNA为模板，按照 mRNA分子上的三个核苷酸决定一种 Aa的规则 (三联体密码 )合成具有特定 Aa顺序的蛋白质称为翻译。3、遗传密码的破译苯丙氨酸亮 氨酸丝 氨酸亮 氨酸异亮 氨酸甲硫 氨酸或 起始符脯 氨酸苏 氨酸丙 氨酸酪 氨酸终止符组 氨酸谷 氨 酰胺天冬酰胺赖 氨酸天冬 氨酸谷 氨酸半胱 氨酸终止符色 氨酸精 氨酸丝 氨酸精 氨酸甘 氨酸 缬 氨酸4、遗传密码的主要特征a)起始密码和终止密码： 64种密码中， 61种是氨基酸的密码子； UAA、 UAG、 UGA是 终止 密码（标点密码子、无意义密码子 ）， UAA（ 琥珀密码子）、 UAG （ 乳石密码子）、 UGA （ 石密码子）； AUG是 起始 密码，也是 甲硫氨酸 真核生物 （甲酰甲硫氨酸）的密码。 A B C D E F G H I J K H Aa1 Aa2 Aa3 Aa4 b)连续性：密码子不重叠，并且无标点两个密码子之间没有任何核苷酸隔天，因此从起始码AUG开始，三个碱基代有一个氨基酸，这就构成了一个连续不断的读框，直至终止码。如果在读框中间插入或缺失一个碱基就会造成移码突变，引起突变位点下游氨基排列的错误。c)简并性：多个密码为一个氨基酸编码；一种氨基酸有几组密码子，或者几组密码子代表一种氨基酸的现象称为密码子的简并性 .l编码同一种氨基酸的密码子称同义密码子 l简并密码的性质有何重要生物学意义？变偶性、摆动假说变偶性 密码子的第三位碱基比前二个碱基具有较小的专一性。摆动假说，变偶假说 密码子与反密码子配对时，前面两对碱基严格按碱基配对原则，而第三对碱基允许有一定的自由度。 l如： GCU， GCC， GCA， GCG都代表丙氨酸。tRNA识别密码子的数目是由其反密码子的第一位碱基的性质决定的。d)通用性 与例外 ：遗传密码在生物界是通用的大量的事实证明生命世界从低等到高等，都使用一套密码，也就是说遗传密码在很长的进化时期中保持不变。因此这张密码表是生物界通用的。真核生物线粒体的密码子有许多不同于通用密码，例如人线粒体中， UGA不是终止码，而是色氨酸的密码子， AGA， AGG不是精氨酸的密码子，而是终止密码子e)密码子与反密码子对应：例如： 丙氨酸 5 GCC 3 （ mRNA)tRNAAla反密码 3 CGI 5（ 应读 5 3 ，书写应为 IGC）密码子： 5 GCUGCCGCA 3反密码子： 3 CGICGICGI 5 （ I对 U、 C、A）密码子与反密码子配对的 摆动 规则反密码子的 5端碱基 密码子的 3端碱基CAUGIGUA 或 GC 或 UU、 C或 AtRNA的功能：1、识别 mRNA链上的密码子2、携带活化的氨基酸到生长肽链的正确位置，起转移氨基酸 的作用。注意：合成蛋白质的直接原料不是游离的氨基酸 ，而是活化了的氨基酸 （氨酰 tRNA).（二）、 tRNA反密码子？氨基酸臂 -载运氨基酸氨酰 -tRNA合成酶识别位点 核糖体识别位点（三）、核糖体蛋白质的合成工厂蛋白质的合成工厂 核糖体核糖体核糖体核糖体游游离离核核糖糖体体粗糙内粗糙内质网质网1、核糖体的组成和结构：大亚基大亚基 (3rRNA+40Pr)小亚基小亚基 (1rRNA+34Pr)2022（原（原 18） nmmRNAP A2tRNA停靠位点2、核糖体的功能：小亚基：结合 mRNA及 tRNA反密码区段。大亚基：结合 tRNA的其他区段。A位 氨酰 tRNA 进入部位核糖体的活性 P位 与正在延伸的肽酰 -tRNA中心 结合部位3、多聚核糖体在一个 mRNA分子中结合一定数目的单个核糖体，称为多聚核糖体原核生物蛋白质多核糖体合成。（原核生物蛋白质多核糖体合成。（ 1mRNA上对应上对应 数数 个基因）个基因）（四）其他因子v 参与蛋白质起始复合物的形成。IF-1： 促进 IF-2和 IF-3的活化。IF-2： 促进 fmet-tRNAfmet与 30S小亚基结合的作用，并有依赖核糖体的 GTP酶活。IF-3： 使 30S亚基释放，辅助 mRNA与小亚基结合，并阻止大小亚基重新聚合。 起始因子 IF 延长因子 EF EF-Tu:与氨酰 -tRNA及 GTP结合形成 EF-Tu.GTP.AA-tRNA， 将氨酰 tRNA转入 A位。 EF-Ts： 在 GTP供能时，使 EF-Tu.GDP转变为EF-Tu.GTP. EF-G： 依赖于核糖体的 GTPase， 使 GTP水解，并有移位酶作用。 终止因子 RF 又称为释放因子 功能是识别 mRNA上的终止密码子 ,终止肽链的合成并释放出肽链。 RF-1:识别密码子 UAA及 UAG RF-2:UAA及 UGA RF-3:结合 GTP,并促进 RF-1及 RF-2与核糖体的结合。 氨基酰 -tRNA合成酶 既能识别特定的氨基酸，又能识别转运该氨基酸的 tRNA。 氨基酸 +ATP+tRNA 氨基酰 -tRNA +AMP +PPi 氨基酰 -tRNA合成酶可发挥较对功能，使误载的氨基酰 -tRNA从 tRNA上释下，保证遗传信息翻译的准确性。氨酰 tRNA合成酶与 tRNA、 ATP复合物的晶体结构二、蛋白质的合