蛋白质的生物合成2

1、会计学1蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成2225-35-33功能：功能：对复制中的错误进行校读，对复对复制中的错误进行校读，对复制和修复中出现的空隙进行填补，制和修复中出现的空隙进行填补，切除引物。切除引物。4l DNApol 利用利用3 5 外切活性切除错外切活性切除错配的碱基，同时利用配的碱基，同时利用5 3 聚合活性补回聚合活性补回正确的核苷酸，这种功能称为即时正确的核苷酸，这种功能称为即时校读校读(proof read)。l DNApol 的的5 3 外切酶作用可以与外切酶作用可以与其聚合作用同时发生，其聚合作用同时发生， 产生产生缺口平移缺口平移(nick translation)、

2、链的置换及模板转辙现象。、链的置换及模板转辙现象。5碱基配对正确，碱基配对正确，DNApol 无活无活性性3 -5 外切活性外切活性5 -3 聚合活聚合活性性DNApol AGdCTPCG5 3 5 3 DNApolDNApol的即时校读功能的即时校读功能6323个氨基酸个氨基酸小片段小片段5 核酸外切酶活性核酸外切酶活性大片段大片段/Klenow 片段片段 604个氨基酸个氨基酸DNA聚合酶活性聚合酶活性 5 核酸外切酶活性核酸外切酶活性N 端端C 端端木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶DNA-pol Klenow片段是实验室合成片段是实验室合成DNA，进行，进行分子生物学研究中常用的工具酶。分子生物学研

3、究中常用的工具酶。 75 u ucgagccgagcu uag-ag-OH OH 3 5 u ucgagccgagcu uagagDNA poldNTP5 5 3 3 聚合作用聚合作用3 agctcgatcgtagcctagcgtagcagtgcacgatc agctcgatcgtagcctagcgtagcagtgcacgatc 5 3 agctcgatcgtagcctagcgtagcagtgcacgatc agctcgatcgtagcctagcgtagcagtgcacgatc 5 catcggatcgcatcgtcacgtgctag catcggatcgcatcgtcacgtgctag 3

4、853内切酶内切酶外切酶外切酶外切酶与内切酶作用图解5 5 3 3 外切酶活性的功能外切酶活性的功能 切除引物，切除突变片段切除引物，切除突变片段5395 A G C T T C A G G A T A 3 | | | | | | | | | | |3 T C G A A G T C C T A G C G A C 5 3 5 外切酶活性外切酶活性 5 3 外切酶活性外切酶活性?能切除突变的能切除突变的 DNA片段。片段。能辨认错配的碱基对，并将其水解能辨认错配的碱基对，并将其水解。 DNADNA聚合酶聚合酶的核酸外切酶活性的核酸外切酶活性 1035 外切酶活性 校 读 错配碱基11模模 板板

5、聚合酶活聚合酶活性位点性位点引物引物3 5 外外切酶位点切酶位点12u DNA-pol （120kD） DNA-pol II基因发生突变，细菌依然基因发生突变，细菌依然 能存活。能存活。 它参与它参与DNA损伤的应急状态修复。损伤的应急状态修复。 13功能：功能：原核生物复制延长中真正起催化作用的酶原核生物复制延长中真正起催化作用的酶DNA-pol (250kD)10种亚基组成的种亚基组成的不对称异源二聚体不对称异源二聚体14可滑动的可滑动的 夹持器亚基夹持器亚基催化亚基催化亚基3 5 外切酶亚基外切酶亚基前导链前导链 合成合成后随链后随链 合成合成 夹持夹持器装置器装置催化亚基催化亚基 亚基

6、保持核心亚基保持核心酶酶 的二聚体结构的二聚体结构15亚基具有亚基具有53方向合成方向合成DNA的催化活性的催化活性亚基具有亚基具有35外切酶活性，起校对功能，外切酶活性，起校对功能， 可提高聚合酶可提高聚合酶复制复制DNA的保真性的保真性 亚基可能亚基可能加强加强亚基的作用亚基的作用亚基犹如夹子，亚基犹如夹子，功能是识别引物、夹住功能是识别引物、夹住DNA 分子向前滑动分子向前滑动 亚基亚基起着促使核心酶二聚化的作用起着促使核心酶二聚化的作用其余的亚基构成其余的亚基构成 -复合物，复合物，主要功能是帮助主要功能是帮助 亚基夹住亚基夹住DNA（也称夹子装置器），并有（也称夹子装置器），并有 增

7、强核心酶活性的作用增强核心酶活性的作用16大肠杆菌三种大肠杆菌三种DNADNA聚合酶比较聚合酶比较DNADNA聚合酶聚合酶分子量分子量每个细胞的分子统计数每个细胞的分子统计数5 5 -3 -3 聚合酶作用聚合酶作用3 3 -5 -5 核酸外切酶作用核酸外切酶作用5 5 -3 -3 核酸外切酶作用核酸外切酶作用转化率转化率主要功能主要功能活性（活性（nt/minnt/min） DNADNA聚合酶聚合酶DNADNA聚合酶聚合酶（复合物复合物）109109，000000400400+ + + +1 1校读校读, ,修复修复10001000120120，0000004040+ + +- -0 .050

8、 .05400400，00000010-2010-20+ + + +5050复制复制100000100000特特 性性不清不清填补缺口填补缺口50501717oriCDnaA蛋白结蛋白结合合9bp序列序列13bp重复序重复序列区解链列区解链单链结合单链结合蛋白结合蛋白结合形成开放形成开放复合物复合物181819192020oriC终止序列终止序列复制叉终止区复制叉终止区终止序列终止序列缠绕的环状缠绕的环状DNA分子分子拓扑异拓扑异构酶构酶II独立的环状独立的环状DNA分子分子2121222223亲代单链A甲基化DNA与细胞膜结合，DNA的甲基化受到抑制Ori C中的GATCDamSeq A子代

9、DNA中的A被甲基化Dam24242525262627填补引物填补引物空隙，切空隙，切除修复，除修复，重组重组延长子延长子链的主链的主要酶，要酶，解螺旋解螺旋酶活性酶活性线粒体线粒体DNA复复制制低保低保真度真度的复的复制制起始引起始引发，引发，引物酶活物酶活性性功能功能+-3 5 核酸外切核酸外切酶活性酶活性高高高高高高？中中5 3 聚合活性聚合活性25.512.514.04.016.5分子量（分子量（kD）DNA-pol填补引物填补引物空隙，切空隙，切除修复，除修复，重组重组延长子延长子链的主链的主要酶，要酶，解螺旋解螺旋酶活性酶活性线粒体线粒体DNA复复制制低保低保真度真度的复的复制制起

10、始引起始引发，引发，引物酶活物酶活性性功能功能+-3 5 核酸外切核酸外切酶活性酶活性高高高高高高？中中5 3 聚合活性聚合活性25.512.514.04.016.5分子量（分子量（kD）DNA-pol真核生物的真核生物的DNA聚合酶聚合酶2828酵母复制起始点的结构酵母复制起始点的结构B3B2B1A 复制起始识别序列复制起始识别序列ARS结合因子结合因子1结结合位点合位点解链区段解链区段起始识别复合物起始识别复合物ARS结合结结合结合因子合因子12930305 3 3 3 3 5 5 5 3131323233333434353536DNA合成期哺乳动物的细胞周期哺乳动物的细胞周期373738

11、383940复制起始复合体复制起始复合体 引发复制引发复制 （不需引物（不需引物） 避免避免5-end shortent pTp-Ser-dCMP CG SSB + ATP DNA 末端解链末端解链 TP pTP-Ser + dCTP pTP-Ser-dCMP 3 OH 过程过程 NF NF DBP 首先结合到复制起点，然后PTP前段蛋白与聚合酶形成复合物与DNA结合，催化DNA的末端解链。41腺病毒腺病毒 DNA 复制起始复制起始G42434344逆转录酶是逆转录酶是多功能酶多功能酶，有三种酶活性：，有三种酶活性：1. 1. 逆转录活性：逆转录活性：即以即以RNARNA为模板合成为模板合成D

12、NADNA2. RNase2. RNase活性：活性：水解水解RNARNA:DNA:DNA中的中的RNARNA3. DNA pol3. DNA pol活性：活性：以以DNADNA为模板合成为模板合成DNADNA特点：无外切酶活性，转录错误率高特点：无外切酶活性，转录错误率高2 21010-4-4。455353TTTTpoly A tail35CCC353GGG5整合整合入细胞基因组入细胞基因组逆转录活性逆转录活性RNaseRNase活性活性RNA:DNARNA:DNA杂合链杂合链RNARNA模板模板单链单链DNADNA双链双链DNADNADNA polDNA pol活性活性原病毒tRNA提供3

13、端羟基，与长末端序列（LTR）中的引物结合位点结合。46功能：功能：对复制中的错误进行校读，对复对复制中的错误进行校读，对复制和修复中出现的空隙进行填补，制和修复中出现的空隙进行填补，切除引物。切除引物。47l DNApol 利用利用3 5 外切活性切除错外切活性切除错配的碱基，同时利用配的碱基，同时利用5 3 聚合活性补回聚合活性补回正确的核苷酸，这种功能称为即时正确的核苷酸，这种功能称为即时校读校读(proof read)。l DNApol 的的5 3 外切酶作用可以与外切酶作用可以与其聚合作用同时发生，其聚合作用同时发生， 产生产生缺口平移缺口平移(nick translation)、链

14、的置换及模板转辙现象。、链的置换及模板转辙现象。4853内切酶内切酶外切酶外切酶外切酶与内切酶作用图解5 5 3 3 外切酶活性的功能外切酶活性的功能 切除引物，切除突变片段切除引物，切除突变片段53495 A G C T T C A G G A T A 3 | | | | | | | | | | |3 T C G A A G T C C T A G C G A C 5 3 5 外切酶活性外切酶活性 5 3 外切酶活性外切酶活性?能切除突变的能切除突变的 DNA片段。片段。能辨认错配的碱基对，并将其水解能辨认错配的碱基对，并将其水解。 DNADNA聚合酶聚合酶的核酸外切酶活性的核酸外切酶活性 505051填补引物填补引物空隙，切空隙，切除修复，除修复，重组重组延长子延长子链的主链的主要酶，要酶，解螺旋解螺旋酶活性酶活性线粒体线粒体DNA复复制制低保低保真度真度的复的复制制起始引起始引发，引发，引物酶活物酶活性性功能功能+-3 5 核酸外切核酸外切酶活性酶活性高高高高高高？中中5 3 聚合活性聚合活性25.512.514.04.016