医学生物学-第八章蛋白质的生物合成-生物学-2010.

1、核糖体（Ribosome）全称为核糖核蛋白体，是一种颗粒状 细胞器，是蛋白质合成的场所。哺乳动物 除成熟的红细胞外，所有的细胞都含有核 糖体。、核糖体的化学组成主要是RNA和蛋白质。I蛋白质：40%,核糖体表面 rRNA:60%”核糖体内部编码rRNA的基因称rDANo二、核糖体的一般特征（一）核糖体的形态结构在电镜下，是一种电子密 度较高的圆形或椭圆形 致密小颗粒，直径 1530nm。每个核糖体由 大、小两个亚基组成。大亚基侧面观略呈圆锥形，在一侧伸出三个突起， 称为中央突、柄和蜡。小亚基侧面观呈弧形，可分为头、基部和平台三部 分组成。核糖体头部平台基部小亚基中央突在大亚基的中央还有一与其底

2、面相垂直的中 央管。在蛋白质合成时，新生的多肽链经中 央管通过ER膜进入ER腔中。tRNA60S3核糖体的功能定位：mRNAA位：氨酰基位P位：肽基位肽基转移酶位又称另T因子GTP酶位核糖体的聚合和解聚核糖体的大、小亚基间可因环境条件及生理状态的改 变而发生聚合和解离。Mg2+为聚合的粘聚物，对核糖体大、小亚基的聚合有较大 影响。Mg2+vlmM时，大、小亚基解离；MF+110mM时，大、小亚基聚合成单核糖体； Mg2+>10mM时，两个单核糖体聚合成二聚体。+Mg24-Mg2*+Mg2*120S-Mg2480S60S 40S三、核糖体的类型根据核糖体的来源和沉降系数不同，分为三类原核细

3、胞核糖体：70S大亚基50S,由23S. 5S rRNA和32(34)种蛋白质组成。 小亚基30S,由16S rRNA和21种蛋白质组成。真核细胞核糖体：80S大亚基60S,由28S、5S、5.8S rRNA和约49种蛋白质组成。 小亚基40S,由18S rRNA和33种蛋白质组成。真核细胞器核糖体：线粒体：55-88S,不同來源的Mi,核糖体的大小不同动物线粒体内的核糖体：高等植物细胞线粒体的核糖体：7780S根据在细胞中存在的情况分为:游离核糖体、附着核糖体f8 polvrbosome n c/1 (MOmAMA oncodirv acyt3toiic prot«4r ernae

4、t free «n cy«>sct多聚核糖体Hgurr 14 1Z Frccaiid membrane-bound ribowme. A common pool of ritx»oires is used to synihricr both the proteins that sia/ in the cytoh and thow t!ut ure UdJi»puKe<l into membrane - bounded organelles, including the hP. k i« the ER signal sequence

5、on a gnving polypeplidc chain ihm dirrn*. the rihowmr making the pruiein co (he EK membrane. The mRNA molecule may remain bound to the !£ll a* part of a pelyribosomr, while hr ritxMr)m« that tr.irw iking it are nxyded at the end of each round of pioivin synthesis the riboMiTYial HJlnmlK an

6、* released and rrjoin the common pool in the cytosol.核糖体的功能游离核糖体：合成细胞自身的结构 蛋白以及催化各种生化反应的酶蛋 白；血红蛋白；肌动蛋白和肌球蛋 白附着核糖体：合成外输性蛋白、溶酶 体酶蛋白、膜镶嵌蛋白细胞内蛋白质的生物合成、DNA的复制DNA复制(replication ) : DNA分子合成一k 个与自己相同的DNA分子的过程。其结果 DNA含量增加一倍。DN A复制的基本形式和过程半保留复制(semi-conseTvative replication)O解旋->2条单链.分别以2条单链为模板按碱基配对 原则形成与亲

7、代DNA分子相同的两条子链。每条子链中一条多核昔酸链是亲代DNA分子即模板链，另一条是互补合成的。男核细胞DN A复制特点: 1.碱基互补配对 -2.半保留复制 3.复制的方向性 4.复制是不连续的复制子(replicon),复制叉(replication fork)先行链和后随链冈崎片段-5.多个复制子双向复制 6.复制的不同步性RNA引物：长度一般为412个核昔酸。引物的出现可能 提高DNA复制的无差错性，为DNA聚合酶提供3, -OHDNA复制所需的酶和蛋白质 (1)、DNA聚合酶：作用是将脱氧核昔酸连接成DNA。(2)、引发酸和引发体：引发酶作用：催化RNA引物的合成。引 发酶催化前要

8、与多种蛋白质结合共同构成一个复合引发体。(3)、DNA连接酶:能催化一段DNA链的5磷酸根与另一 段I)NA的3'OH形成磷酸二酯键，使两段DNA连接起来。 此外，在DNA修复中亦起重要作用。(4)、DNA解链酶：解开DNA双链。解链时需ATP供能。(5)单链DNA结合蛋白(SSB):与被解开的DNA单链结合，使其不再缠结而便于作模板去螺旋稳定蛋白(HDP)o拓扑异构酶I：切断DNA双链中的一股，使DNA解链旋转厂拓扑异构酶彳时不致缠结，待张力解 除后又把切口封闭。D7A薨合酚1和连接D7A薨合酚1和连接I拓扑异构酶II：稳定螺旋结构；当 复制完毕时，使着丝 粒处连锁着的两个 DNA分

9、子分离。k端粒酶（端粒末端转移酶）：保证真核细胞内线 性DNA的复制进行得 彻底和完善。D7A薨合酚1和连接D7A薨合酚1和连接D7A薨合酚1和连接二基因的表达外显子:内含子:具有编码意义无编码意义结构基因、非编，前导区码区尾部区增强子（一）、转录transcrpition转录:指DNA合成RNA的过程(DNA分子的34-为模板链也叫反编码链；5$->3,链叫编码链)。負瓷一核仁以外的常染色质 信息RNA(mRNA) J 转录的。核糖RNA(rRNA) 58S、18S. 28SrRNA 由核仁内的常染色质转录， r粗转录阶段SSrRNA由核仁以外常染色质转录I加工阶段真核细胞的转录酶系统

10、 RNA聚合酶I: 45srRNA,最终转录产物是 18s. 28s、5. 8s rRNAo RNA聚合酶U: hnRNA（核不均一RNA）,最 终转录才物是mRNA。RNA聚合酶HI: tRNA前体和5SrRNA,最终 产物是t RNA和5srRNA5,DNA3/I m 框！ I A T A IP外显子I(E,>I M内含子 df>外昼子2HH<e2> 11 'I KM I外显子3_(E,)I IZ14/回文顶序转录"hnRNA齐凤子11外显子2外显子3(E.)内會子1型(£,)*含子2 a(E,)Air.VA回文烦邯I 130 IJi 1

11、<M10S1465,DNA3/5,DNA3/加工带帽剪接加尾5， 成熟的mRNA5,DNA3/5,DNA3/mRNA的加工过程5,DNA3/5,DNA3/5,DNA3/（二）戴帽：首先，RNA5,端起始核昔酸的P 与鸟昔三磷酸形成5, 5,键。然后，在鸟昔酸7位N上甲基化，完成戴帽 （帽O）在真核生物中、下一个A的2,。位甲基 化，形成帽1。mRNA transcidptintron 1exon 2 intron 2e:an3traikrAAAAA1,tRNA的加工rRNA的加工核仁内5.8S rRNA18S rRNA 45S rRNA28S rRNA核仁外区域5S rRNA在核仁外区域

12、rRNA基因转录合成逆转录Adenovirus4 3CM! prole 4)buclcriophugcme lope /Ol W7crr/clope pro：»nRd JxolCii rovenc trnscripjscNANADNAof丿Chrorr.irgSwaW 只 TA rvHOvIcv*enlrBlod MA I virutSYKTXStS 8 ADNFHA ANOT<N A OHAOTiA DOVMt YUX BY REKW TRANKRIAttIMTRVITOCt IX ANI> LOSS OTNf lOTfIWTrOMTIOOf D*iA COFY IWT

13、O HOS Q4R0MCS0*<TRANSCFiPTIO BY HOST | :CLl RMA ROIYM0IAM I MAKES MAHV RUA COFCi |:rAmcdptoaa中心法则4-4.ASSIMULYTRANSLATIONprogony vtru»pAf1ldo mrh conlmning rWMO un»cf翻译Protein（二）、遗传信息的翻译携带某种遗传信息的m RNA转录出来后 经加工畅接9从细胞核进入细胞质，再与核 糖体大.小亚基以及甲硫氨酸tRNA结合 形成起始复合体，蛋白质合成开始1遗传密码表The Genetic CodeuCAGu

14、uu uucPhenyl aUnineLeucmocu UCC UCA UCGUAU UACTyrosine Stop codon Stop codonUGU UGCUGA "uggCysteineStop codonTryptophanUUA UUGUAA UAGcuu cue CUA CUGLeudneecu ccc CCA CCGProlificCAU CAC 衣HUtidireGlutamineCGU CGC CGA CGGArginineAAUU AUC AUAAUGiwievcine Methionine; initiation cixJonACU ACC ACA A “

15、AAU AACAAA AAGagineLy$in«AGU AGCAG AGGSerirwArginine6AlanineAspartic acidGlutamic cldG G G G c c c c G Q C UValirttGCU GCC GCA GLGGAU GACGAA GAGG G G GGlycine2蛋白质合成的起始Prot&n Synthesis氨基酸的活化：氨酰基一tRNA的形成氨基酸tRNA氨酰基活化酶氨酰基TRNAATPADP3、肽链合成的开始Elongation continuesStop codonGrowing poly- 5 peptide3肽链合成的延伸耳 This process repeats until reaching a stop codon4蛋白质合成的终止Terminationy 3Z endAUGCCGUAUGCUCUUUAAGCGCAUDNAl-RNA蛋白质翻译后修饰基因25万蛋白质20万200万之间在真核细胞内迄今已发现200种以上的