tRNA的结构和功能ppt课件

1、 tRNA的构造和功能的构造和功能 一一. tRNA的构造的构造 一三叶草型的二维构造一三叶草型的二维构造(1)各种各种tRNA均含有均含有7080个碱基，其个碱基，其 中中22个碱基个碱基是恒定的。是恒定的。(2) 5端和端和3端配对常为端配对常为7bp构成茎区，称为受构成茎区，称为受体臂体臂acceptor arm或称氨基酸臂或称氨基酸臂 。在。在3端永端永远是远是4个碱基个碱基XCCA的单链区，在其末端有的单链区，在其末端有2-OH或或3-OH，是被氨基酰化位点。此臂担任，是被氨基酰化位点。此臂担任携带特异的氨基酸。携带特异的氨基酸。 u3TC常由5bp的茎和7Nt和环组成。此臂担任和核

2、糖体上的rRNA 识别结合；u (4)反密码子臂(anticodon arm)常由5bp的茎区和7Nt的环区组成，它担任对密码子的识别与配对。u (5)D环 (D arm)的茎区长度常为4bp，也称双氢尿嘧啶环。担任和氨基酰tRNA聚合酶结合;u (6)额外环(extra arm)可变性大，从4 Nt到21 Nt不等，其功能是在tRNA的L型三维构造中担任衔接两个区域D环反密码子环和TC-受体臂。 二 tRNA的三维构造三叶草二级结构具有四个臂 L 型三 维结构两个双螺旋区相互垂直3 TC 环 氨基酸茎 3 5 氨基酸茎 5 D 环D 环 TC 环 可变环可变环反密码子环 反密码子环 图 14

3、-15 tRNA 由三叶草型折叠成 L 型三维结构 酵母苯丙氨酸tRNA的三级氢键tRNA 的碱基 堆积L型构造型构造u(2)D环和TC环构成了“ L 的转角。u(1)氨基酸受体臂位于L型的一侧，距反密码子环约70 Au(3)在一些保守和半保守的碱基之间构成很多的三级氢键,使分子构成L形b,并使构造稳定。u(4)使得三维构造得以构成的这些碱基配对涉及到与磷酸核糖主链相互作用的三级构造的磷酸二酯键分布在核糖的2-OH上。u(5)几乎一切的碱基平面之间产生堆积的作用。u(6)在反密码子茎中仅有很少的三级氢键。二二. tRNA对氨基酸的识别对氨基酸的识别u1 tRNA怎样接受特定的氨基酸，u 氨基酰

4、 tRNA合成酶怎样识别tRNA；u2 tRNA中的哪些构造和接受特定氨u 基酸有关。u1988年Hou Ya-ming候雅明和Schimmel首先获得突破。他们采用的方法是： (1) 选用E.coli (trp-)来进展研讨； (2) tRNA，携带Ala，反密码子突变成CUA，可以 和终止密码子UAG相配对,可校正色氨酸的琥 珀突变. (3) 用点突变的方法来改动校正tRNAAla上的 各个位点，察看对识别Ala有何影响，他们证明 了Ala tRNA的G3:U70碱基对，仅一对碱基决议了 丙氨酰tRNA合成酶与tRNA的识别。这种小元件称为tRNA的“ identity，或称为副密码子pa

5、racodon。表 14-5 每种合成酶通过几个特殊碱基来识别其同质 tRNAtRNA合成酶识别的碱基一类氨基酰 tRNA 合成酶Val反密码子上的三个碱基Met反密码子上的三个碱基Ile反密码子上的 C34 修饰碱基GlnU35（反密码子）; U1-A72 和 G73（受体臂）二类氨基酰 tRNA 合成酶Phe（酵母）反密码子上的三个碱基，G20(D 环); A73(末端)SerG1-C72; G2-C71; A3-U70(受体臂); C11-G24(D 环)AlaG3-U70(受体臂)三三.校正校正tRNA抑制基因抑制基因suppressor或称校正基因或称校正基因 一无义抑制一无义抑制n

6、onsense suppressor 1. tRNA反密码子的突变反密码子的突变 2. tRNA其它构造的改动其它构造的改动无义突变使 UUG 变为 UAG Tyr-tRNA 阅读 UAG 密码子AUG UUG UAA AUG UAG UAA AUG UAG UAA UACAAC AUC AUG 释放因子 抑制突变 Leu Tyr Tyr图 1417 带有突变反密码子的 tRNA 可抑制无义突变表 14-6 由反密码子突变而产生的无义抑制基因 野生型 抑制基因基因tRNA识别的密码子反密码子反密码子识别的密码子SupD(su1)SerUCGCGACUAUAGSupE(su2)GlnCAGCUG

7、CUAUAGSupF(su3)TyrUAC, UAUGUACUAUAGSupC(su4)TyrUAC/UAUGUAUUAUAA/UAGSupG(su5)LysAAA/AAGUUUUUAUAA/UAGSupU(su7)TrpUGGCCAUCAUGA/UGGu 二错义抑制 错义突变 错义突变AUG AGA UAA AUG GGA UAA AUG AGA UAAUCU CCU UCU 抑制突变 Arg Gly Gly图 14-18 反密码子发生突变可抑制错义突变抑制突变的特点: 1.不是一切抑制基因都能产生有功能的蛋白质，关键是要看氨基酸取代的情况。 2. 校正的作用不能够是完全的。 校正的tRNA

8、分子是有限的而且还要和释放 因子竞争； 假设是错义抑制的话，由于氨基酸发生取 代,使得蛋白质的活性有所降低。 3. 每种抑制tRNA普通都只识别UAG终止密码子，而不再识别原来相应的密码子。u4.赭石突变抑制基因不仅可以识别赭石密码子UUA，也可以抑制琥珀突Am码子UAG。但反过来Am抑制基因CUA就不能抑制赭石突变UAA，这是由于摆动缘故所呵斥。u5. 当细胞中含有多个tRNA拷贝时，抑制才干发扬作用。u6. 有的抑制基因，不仅可以识别终止密码子，而且还可以识别原来的密码子。如野生型tRNATrp的反密码子是CCA，它可以识别原来的密码子UGG，而且还可以识别终止密码子UGA。7.校正基因普

9、通不会影响正常的终止(1)校正基因识别的终止密码子不一定和正常终止的密码子一样。有时正常终止位点有两个延续的终止密码子，而且构造不同，如UAG-UAA；(2)释放因子将和抑制基因竞争和终止密码子的结合；(3)抑制基因的效率很低，通常为15%，所以常不会抑制正常终止。 表14-7 原核和真核生物核糖体的组成及功能核糖体亚基 rRNAs 蛋白 RNA的特异顺序和功能 细菌 70S 50S 23S=2904b 31种(L1-L31含CGAAC和GTCG互补2.5106D 5S=120b66%RNA 30S 16S=1542b 21种(S1-S21) 16SRNA(CCUCCU)和S-D 顺序(AGG

10、AGG)互补 哺乳动物 80S 60S 28S=4718b 49种 有GAUC和tRNAfMat的TCG互补4.2106D 5S=120b 60%RNA 5.8S=160b 40S 18S=1874b 33种 和Capm7G结合 第四节第四节 核糖体的构造和功能核糖体的构造和功能核糖体的大小表 14-8 核糖体的活性位点活性位点功能位置组分mRNA 结合位点结合 mRNA 和 IF因子30S,P 位点附近S1、S18、S21；及 S3、S4、S5、S12 16SrRNA3末端区域P 位点结合 fMet-tRNA 和肽基-tRNA大部分在 50S 亚基L2、L27 及 L14、L18、L24、L3316S 和 23SrRNA3附近区域A 位点结合氨酰基-tRNA大部分在 30S 亚基L1、L5、L7/L12、L20、L30、L3316S 和 23SrRNA（16S 的 1400区）E 位点结合脱酰 tRNA50S23SrRNA 是重要的5SRNA和 23SrRNA 结合P 和 A 位点的附近L5