蛋白质的生物合成---翻译(translation)

1、l遗传密码遗传密码: DNA（或（或mRNA）中的核苷酸序列与蛋）中的核苷酸序列与蛋白质中氨基酸序列之间的对应关系称为遗传密码。白质中氨基酸序列之间的对应关系称为遗传密码。l密码子密码子(codon)：mRNA上每上每3个相邻的核苷酸编码个相邻的核苷酸编码蛋白质多肽链中的一个氨基酸，这三个核苷酸就称蛋白质多肽链中的一个氨基酸，这三个核苷酸就称为一个密码子或三联体密码。为一个密码子或三联体密码。体外翻译系统的建立体外翻译系统的建立核酸的人工合成核酸的人工合成核糖体结合技术核糖体结合技术遗传密码的破译遗传密码的破译 技术要点：保温 分析留在滤膜上的-AA-tRNA 确定与核糖体结合的AA人工合成的

2、人工合成的+AA-tRNANirenbergNirenberg与其他科学家合作，发现与其他科学家合作，发现3 3个核苷酸为一个密个核苷酸为一个密码子并决定一个氨基酸的翻译。码子并决定一个氨基酸的翻译。KhoranaKhorana发明了一种利用重复序列按设计需要连接任意核发明了一种利用重复序列按设计需要连接任意核苷酸的方法，他发现苷酸的方法，他发现ACACACACACACACACACACACACACAC链合成的是链合成的是Thr-Thr-His-Thr-HisHis-Thr-His（苏氨酸（苏氨酸- -组氨酸组氨酸- -苏氨酸组氨酸）链，证苏氨酸组氨酸）链，证明明ACAACA是决定苏氨酸的密码子

3、，是决定苏氨酸的密码子，CACCAC是决定组氨酸的密码是决定组氨酸的密码子等。子等。到到19661966年，年，NirenbergNirenberg和和KhoranaKhorana等人完成了对全部遗传等人完成了对全部遗传密码的破译。密码的破译。19681968年年 Nobel PrizeNobel Prize遗传密码字典遗传密码字典8l通用性与例外通用性与例外: l读码的连续性：读码的连续性：l起始密码和终止密码起始密码和终止密码:9（2）有些反密码子的第一个碱基（按）有些反密码子的第一个碱基（按5-3）决定了）决定了 该该tRNA识别密码子的数目。识别密码子的数目。（3）当一种氨基酸有几个密

4、码子时，只要他们的第一）当一种氨基酸有几个密码子时，只要他们的第一 和第二个碱基中有一个不同，则需要不同的和第二个碱基中有一个不同，则需要不同的tRNA 来识别来识别。（1）mRNA上的密码子的第一、第二个碱基上的密码子的第一、第二个碱基 与与tRNA上上 的反密码子相应的碱基形成强的配对；密码的专一的反密码子相应的碱基形成强的配对；密码的专一 性主要是由这两个碱基对的性主要是由这两个碱基对的 作用。作用。 1、tRNA的功能区的功能区 氨基酸臂氨基酸臂 与氨基酸结合与氨基酸结合 DHU环环 与氨酰与氨酰-tRNA合成酶结合合成酶结合 反密码环反密码环 识别密码子识别密码子 TC环环 与核蛋白

5、体结合与核蛋白体结合 tRNA反密码环中间的反密码环中间的3个核苷酸，可与个核苷酸，可与mRNA密码子配对密码子配对 反密码子的第一位核苷酸（反密码子的第一位核苷酸（5端）常为端）常为I1216第一步反应第一步反应第二步反应第二步反应消耗消耗2ATP3-CCA-OH第二步反应第二步反应起始密码起始密码SD序列序列27CHOCHO-HN-CH-COO-tRNA-HN-CH-COO-tRNA CH CH2 2 CH CH2 2 S S COO- COO- + +H H2 2N-CH-COO-tRNAN-CH-COO-tRNA CH CH2 2 CH CH2 2 S S COO- COO-Met-t

6、RNAtMetfMet-tRNAtMet转甲酰酶转甲酰酶30S50S2932”。：36 1、N端的修饰：端的修饰： N-端端fMet或或Met的切除的切除2、部分肽段的切除、部分肽段的切除3、个别氨基酸的修饰、个别氨基酸的修饰4、糖基侧链的添加、糖基侧链的添加5、二硫键的形成、二硫键的形成4243 肽链折叠是指从多肽链的氨基酸序列形成具肽链折叠是指从多肽链的氨基酸序列形成具有正确三维空间结构的蛋白质的过程。有正确三维空间结构的蛋白质的过程。 体内多肽链的折叠目前认为至少有两类蛋白体内多肽链的折叠目前认为至少有两类蛋白质参与，称为助折叠蛋白质参与，称为助折叠蛋白: （1）酶：蛋白质二硫酶：蛋白质

7、二硫键异构酶键异构酶（PDI）； （2）分子伴侣分子伴侣 Lasky于于1978年首先提出分子伴侣（年首先提出分子伴侣（mulecular chaperone）的概念，这是一类在细胞内能帮助新生肽）的概念，这是一类在细胞内能帮助新生肽链正确折叠与装配组装成为成熟蛋白质，但其本身并链正确折叠与装配组装成为成熟蛋白质，但其本身并不构成被介导的蛋白质组成部分的一类蛋白因子，在不构成被介导的蛋白质组成部分的一类蛋白因子，在原核生物和真核生物中广泛存在。原核生物和真核生物中广泛存在。441 1、分泌蛋白、分泌蛋白 信号肽假说简图信号肽假说简图 分泌蛋白质的合成和胞吐作用分泌蛋白质的合成和胞吐作用2 2、线粒体与叶绿体蛋白、线粒体与叶绿体蛋白 蛋白质向线粒