南华大学 生物化学第12章翻译

1、第十二章第十二章蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成( (翻译）翻译）mRNAProtein第一节第一节 蛋白质生物合成体系蛋白质生物合成体系一、翻译模板一、翻译模板mRNAmRNA及遗传密码及遗传密码AAA3遗传密码遗传密码开放阅读框开放阅读框遗传密码的特点：遗传密码的特点：也就决定了多也就决定了多肽链从肽链从N端到端到C端的氨基酸排列顺序端的氨基酸排列顺序。4. 4. 摆动配对常见于密码子的第摆动配对常见于密码子的第3位碱基与反密码子的位碱基与反密码子的第第1位碱基之间。位碱基之间。U摆动配对摆动配对二、核糖体是蛋白质合成的场所二、核糖体是蛋白质合成的场所A位：氨基酰位位：氨基酰位(amino

2、acyl site)P位：肽酰位位：肽酰位(peptidyl site)E位：排出位位：排出位(exit site)转肽酶转肽酶: 位于核糖体的位于核糖体的A位和位和P位之间位之间,为大亚基的组成成分为大亚基的组成成分,催化催化P位位的肽酰基转移到的肽酰基转移到A位的氨基酰位的氨基酰-tRNA的氨基上的氨基上,形成肽键形成肽键. 在蛋白质合成终止时在蛋白质合成终止时,发生变构表现出酯酶活性发生变构表现出酯酶活性,水解水解P位上的肽位上的肽链与链与tRNA分离分离.三、三、tRNAtRNA是氨基酸的运载工具及适配器是氨基酸的运载工具及适配器两两个个关关键键部部位位四、蛋白质生物合成需要酶类、蛋白

3、质因子四、蛋白质生物合成需要酶类、蛋白质因子等等第二节第二节 氨基酸的活化氨基酸的活化氨基酸氨基酸 ATP-E 氨基酰氨基酰-AMP-E AMP PPi氨基酰氨基酰-AMP-E tRNA 氨基酰氨基酰-tRNA AMP E第三节第三节 蛋白质生物合成的过程蛋白质生物合成的过程mRNAmRNA模板读码方向：模板读码方向：从从ORFORF的翻译起始密码子的翻译起始密码子5AUG35AUG3终止密码子。终止密码子。肽链合成的方向：肽链合成的方向：从从N N端向端向C C端延伸。端延伸。促进核蛋白体分离成大小亚基促进核蛋白体分离成大小亚基eIF-6促进各种起始因子从小亚基解离，进而结合大亚基促进各种起

4、始因子从小亚基解离，进而结合大亚基eIF-5eIF-4F复合物成分，结合复合物成分，结合eIF-4E和和PABeIF-4GeIF-4F复合物成分，结合复合物成分，结合mRNA5帽子帽子eIF-4E结合结合mRNA，促进，促进mRNA扫描定位起始扫描定位起始AUGeIF-4BeIF-4F复合物成分，有解螺旋酶活性，促进复合物成分，有解螺旋酶活性，促进mRNA结结合小亚基合小亚基IF-4A最先结合小亚基促进大小亚基分离最先结合小亚基促进大小亚基分离eIF-2B，eIF-3促进起始促进起始tRNA与小亚基结合与小亚基结合eIF-2真核真核生物生物促进大小亚基分离，提高促进大小亚基分离，提高P位对结合

5、起始位对结合起始tRNA敏感性敏感性EIF-3促进起始促进起始tRNA与小亚基结合与小亚基结合EIF-2占据占据A位防止结合其他位防止结合其他tRNAIF-1原核原核生物生物生物功能生物功能起始因子起始因子促进核蛋白体分离成大小亚基促进核蛋白体分离成大小亚基eIF-6促进各种起始因子从小亚基解离，进而结合大亚基促进各种起始因子从小亚基解离，进而结合大亚基eIF-5eIF-4F复合物成分，结合复合物成分，结合eIF-4E和和PABeIF-4GeIF-4F复合物成分，结合复合物成分，结合mRNA5帽子帽子eIF-4E结合结合mRNA，促进，促进mRNA扫描定位起始扫描定位起始AUGeIF-4BeI

6、F-4F复合物成分，有解螺旋酶活性，促进复合物成分，有解螺旋酶活性，促进mRNA结结合小亚基合小亚基IF-4A最先结合小亚基促进大小亚基分离最先结合小亚基促进大小亚基分离eIF-2B，eIF-3促进起始促进起始tRNA与小亚基结合与小亚基结合eIF-2真核真核生物生物促进大小亚基分离，提高促进大小亚基分离，提高P位对结合起始位对结合起始tRNA敏感性敏感性EIF-3促进起始促进起始tRNA与小亚基结合与小亚基结合EIF-2占据占据A位防止结合其他位防止结合其他tRNAIF-1原核原核生物生物生物功能生物功能起始因子起始因子IF-3IF-11. 1. 核蛋白体大小亚基分离核蛋白体大小亚基分离A

7、U G53IF-3IF-12. mRNA2. mRNA在小亚基上定位结合在小亚基上定位结合IF-3IF-1IF-2GTP3.起始氨基酰起始氨基酰tRNA(fMet-tRNAimet)结合到小亚基结合到小亚基A U G53IF-3IF-1IF-2GTPGDPPiA U G534.4.大小亚基再结合，翻译起始复合物形成大小亚基再结合，翻译起始复合物形成IF-3IF-1A U G53IF-2GTPIF-2-GTPGDPPi注注: : 广义的核糖体循环广义的核糖体循环: : 包括蛋白质合成起始包括蛋白质合成起始 延长延长 终止终止. .1. 进位进位TuTsA U G53TuTu TsGTPGDPA

8、U G53TuTsGTP2. 2. 成肽成肽是由转肽酶催化的肽键形成过程是由转肽酶催化的肽键形成过程。数种大亚基。数种大亚基蛋白组成转肽酶的活性。蛋白组成转肽酶的活性。成肽反应在成肽反应在A位进行位进行。fMetA U G53fMetfMetA U G53fMetTuGTP原原核核肽肽链链合合成成终终止止过过程程 U A G53RFCOO-总总 结：结：蛋白质生物合成是耗能过程。蛋白质生物合成是耗能过程。延长时氨基酸的活化需延长时氨基酸的活化需2ATP2ATP；进位、转位各消耗；进位、转位各消耗1ATP1ATP。此外，为保持翻译的高保真性，因此每增加一个此外，为保持翻译的高保真性，因此每增加一个肽键实际消耗的能量要大于肽键实际消耗的能量要大于4 4分子分子ATPATP。第三节第三节 蛋白质翻译后修饰和靶向输送蛋白质翻译后修饰和靶向输送分子伴侣