蛋白质的翻译

1、4 生物信息的传递(上-蛋白质翻译秦玲河北科技师范学院生命科技学院qlshx主要内容4.1 遗传密码4.2 基本元件4.3 肽链合成4.4 蛋白质前体加工与转运机制4.1 遗传密码(Genetic code 1、密码子的特征概念:mRNA上连续排列的三个nt序列,编码一个aa信息的遗传单位。特征连续性(不重叠性,无标点性简并性(摇摆性通用性 编码每种氨基酸的密码子数目与其在蛋白质中使用的频率并无多大关联。二、密码子的简并现象(Degeneracy of codon1、简并:两种或两种以上的密码子编码同一种aa的现象;2、同义密码子:编码同一种aa的不同密码子。生物学意义?密码子第三位碱基对密码

2、子含义影响最小,图中每个方格所含的几个密码子中,第三位碱基具有简并性,每组所代表的氨基酸意义相同。3、简并现象的机理(1同工tRNA(isoaccepting tRNAs:携带aa相同而反密码子不同的一组tRNA(2摇摆假说(Wobble hypothesismRNA 5CGU.CGC.CGACGGAGAAGG3摆动tRNA GCG35GCU5UCU5Crick1961 提出,又称“变偶假说”内容:密码子前两位碱基和反密码子配对时遵循WatsonCrick原则,而第三位碱基有一定的灵活性;(3摇摆碱基的摇摆配对原则密码子3rd-Nt与反密码子1st-Nt(在第34nt处I-次黄嘌呤(4摇摆碱基

3、摇摆配对的机理a、由tRNA反密码子环的空间结构所决定摇摆位点34th-Nt 处于堆积碱基的末端,所受堆积力较小,有较大的自由度来进行选择配对(4摇摆碱基摇摆配对的机理b、反密码子的1st-Nt(摇摆位点被修饰的频率很高,导致配对范围增大。 tRNA中所有4种碱基都能被修饰。I可以和C、A、U 中的任何一个配对End of part 14.2 基本元件 一、核糖体及rRNA的结构翻译场所,含大小亚基;Prok中转录与翻译偶联,多聚核糖体;Euk中多与细胞骨架和内质网膜结合。图示尺寸比较显示核糖体足以结合tRNA和mRNA 1、核糖体的结构有注2、核糖体的装配3、核糖体的活性位点 根据功能将核糖

4、体上的活性部位分为两类 翻译区域7个活性位点占2/3逐出位点2个位点(多肽的逐出占1/3细胞膜E2 位点(1mRNA结合位点位于小亚基的头部;S1 (防止mRNA链内碱基对的形成16S rRNA 3端是mRNA 与小亚基初始结合不可缺少的(2P位点:肽酰基-tRNA位点大部分在小亚基内,小部分在大亚基内16SrRNA 的3末端L2、L27及L14 、L18、L24 、L33能够与起始tRNA(Prok中fMet-tRNA相结合f(3A位点:氨酰基-tRNA位点在大亚基上A位点内mRNA表面只对特定的aatRNA分子表现出特异性。(4肽基转移酶活性位点大亚基上,位于P位点和A位点的连接处(55s

5、 rRNA位点(与tRNA进入有关(6EFTu位点:位于大亚基内,与氨酰基tRNA的结合有关(7EFG 转位因子结合位点(8E位点(逐出位点E1为脱肽酰基-tRNA离开核糖体提供出口 E2为多肽离开核糖体提供出口几个活性位点,再看一次二、tRNA最小的RNA,4S,70-80nt1、tRNA的高级结构1964 Holly. R.tRNA phe二级结构:三叶草形(77nt 三级结构:倒L型T C 环/臂附加环/臂反密码子环/臂DHU环/臂aa接受臂保守序列三叶草结构(4个环/5个臂氨酰基-tRNA的合成AAtRNA + AMP + ppiaa tRNA合成酶(AARS需要三种底物:aa,tRN

6、A和ATP 相应地有三个位点:aa结合位点,tRNA结合位点和ATP位点。氨酰基与tRNA的3端A的2/3OH结合AARS aa+tRNA+ATP 三、mRNA单顺反子mRNA只编码一种蛋白质的.多顺反子mRNAmRNA分子组成:编码区: 起始AUG到终止密码子;前导序列:AUG前5端非编码区;尾巴: 终止密码子之后,不翻译的3端。1、原核生物mRNA的特征(1多顺反子mRNA(2AUG作为起始密码子(GUG(35端约有300nt的前导区(A/G-AUG(4AUG前有SD序列 SD序列:位于AUG上游富含AG的4-9nt的共同序列,一致序列为AGGAGG。可受核糖体结合并保护与核糖体小亚基内1

7、6S rRNA 的3端富含嘧啶的序列3-UCCUCC-5互补,使tRNA正确定位于起始密码子。2、真核生物mRNA的特征(1单顺反子mRNA(25端的帽子对翻译有增强作用(3“第一AUG规律”(4起始AUG 其合适“上下文”为(Kozak等人C C A/G C C AUG G-3 +1+4End of part 24.3 肽链合成蛋白质合成速度Prok. (如E Coli 37C 15aa/Sec Euk. (如血红蛋白2aa/Sec合成方向:N 端C 端 一、翻译起始指A位点的第一次进位以前核糖体结合于mRNA起始复合物的形成(包括第一个aa-tRNA的形成1、起始tRNA与起始密码子的识别(1细菌&Prok转甲酰酶以甲酰四氢叶酸为辅助因子,将Met-tRNA 甲酰化,得到起始fMet-tRNA f 。fMet-tRNAf 作为tRNA 起始子的独特标志:由于没有游离的氨基,因此可以防止在肽链延伸时插入到内部,而只能用于蛋白质合成起始阶段。Met只能识别起始密码子AUG; tRNAfMet识别内部的AUG;tRNAm内部GUG由tRNA Val识别起始tRNA 的结构差异G-C G烷基化的AtRNA m MettRNA f Met2、起始复合物的生成(1起始