节肽链的生物合成过程学习教案

1、会计学1节肽链的生物合成节肽链的生物合成(hchng)过程过程第一页，共40页。本节重要本节重要(zhngyo)知识点知识点 原核生物肽链合成基本过程；原核生物肽链合成基本过程； 70S 70S起始复合物的组成；起始复合物的组成； 参与参与(cny)(cny)原核生物肽链合成的主要蛋白质原核生物肽链合成的主要蛋白质因子及其生物学功能。因子及其生物学功能。第1页/共39页第二页，共40页。第2页/共39页第三页，共40页。 氨基酸的活化氨基酸的活化 肽链的生物合成肽链的生物合成 肽链形成后的加工肽链形成后的加工(ji gng)和靶向输送和靶向输送反应反应(fnyng)过程过程第3页/共39页第四

2、页，共40页。肽链的生物肽链的生物(shngw)合成过程是翻译的合成过程是翻译的中心环节中心环节第4页/共39页第五页，共40页。n终止(termination )n整个整个(zhngg)过程可分为过程可分为 ：翻译过程从阅读框架的翻译过程从阅读框架的5 -AUG开始，按开始，按mRNA模板三联体密码的顺序延长肽链，直至模板三联体密码的顺序延长肽链，直至终止密码出现。终止密码出现。 第5页/共39页第六页，共40页。（一）起始(q sh)(initiation) 指指mRNA和起始氨基酰和起始氨基酰-tRNA分别分别(fnbi)与与核蛋白体结合而形成翻译起始复合物的过程。核蛋白体结合而形成翻译

3、起始复合物的过程。1. 核蛋白体大小亚基分离；2. mRNA在小亚基定位结合(jih)；3. 起始氨基酰-tRNA的结合(jih)； 4. 核蛋白体大亚基结合(jih)。第6页/共39页第七页，共40页。IF-3IF-11.1.核蛋白体大小核蛋白体大小(dxio)(dxio)亚基分离亚基分离第7页/共39页第八页，共40页。A U G53IF-3IF-12.mRNA2.mRNA在小亚基定位在小亚基定位(dngwi)(dngwi)结合结合第8页/共39页第九页，共40页。第9页/共39页第十页，共40页。binding site, RBS)。一条(y tio)多顺反子mRNA序列上的每个基因编码

4、序列均拥有各自的S-D序列和起始AUG。第10页/共39页第十一页，共40页。 小亚基中的小亚基中的16S-rRNA 3-端有一富含嘧啶端有一富含嘧啶(m dn)碱基的短序列，如碱基的短序列，如-UCCUCC-，通过与，通过与S-D序列碱序列碱基互补而使基互补而使mRNA与小亚基结合。与小亚基结合。第11页/共39页第十二页，共40页。IF-3IF-1IF-2GTP3.起始起始(q sh)氨基酰氨基酰tRNA(fMet-tRNAfMet )结合到小结合到小亚基亚基A U G53第12页/共39页第十三页，共40页。IF-3IF-1IF-2GTPGDPPi4.4.核蛋白体大亚基结合，起始核蛋白体

5、大亚基结合，起始(q sh)(q sh)复合物形成复合物形成A U G53第13页/共39页第十四页，共40页。IF-3IF-1A U G53IF-2GTPIF-2-GTPGDPPi起始起始(q sh)(q sh)复合物形成过复合物形成过程程第14页/共39页第十五页，共40页。第15页/共39页第十六页，共40页。的敏感性。第16页/共39页第十七页，共40页。1. 进位(positioning)/注册(zhc)(registration)2. 成肽(peptide bond formation)3. 转位(translocation) （二）延长(ynchng)(elongation)肽链

6、延长在核蛋白体上连续循环式进行，又肽链延长在核蛋白体上连续循环式进行，又称为核蛋白体循环称为核蛋白体循环(ribosomal cycle)，包括，包括以下三步：以下三步：每轮循环使多肽链增加一个氨基酸残基。每轮循环使多肽链增加一个氨基酸残基。第17页/共39页第十八页，共40页。1. 进位进位(jnwi)(positioning) 又称注册又称注册(zhc)(registration)，是指一个氨基酰是指一个氨基酰-tRNA按照按照mRNA模板的指令进入并结模板的指令进入并结合到核蛋白体合到核蛋白体A位的过程。位的过程。第18页/共39页第十九页，共40页。 进位进位(jnwi)需要延需要延长

7、因子长因子EF-Tu与与EF-Ts参与。参与。 第19页/共39页第二十页，共40页。第20页/共39页第二十一页，共40页。TuTsGTPGDPA U G53TuTsGTPn进位的反应进位的反应(fnyng)过程：过程：第21页/共39页第二十二页，共40页。2.成肽成肽(peptide bond formation) 成肽是在转肽酶成肽是在转肽酶(peptidase)的催化下，核蛋的催化下，核蛋白体白体P位上起始氨基酰位上起始氨基酰-tRNA的的N-甲酰甲硫氨酰甲酰甲硫氨酰基或肽酰基或肽酰-tRNA的肽酰基转移到的肽酰基转移到A位并与位并与A位上位上氨基酰氨基酰-tRNA的的-氨基结合形成

8、肽键氨基结合形成肽键(ti jin)的的过程。过程。 第22页/共39页第二十三页，共40页。n成肽的反应成肽的反应(fnyng)过程过程第23页/共39页第二十四页，共40页。3. 转位转位(zhun wi)(translocation) 转位是在转位酶的催化转位是在转位酶的催化(cu hu)下，核蛋下，核蛋白体向白体向mRNA的的3 -端移动一个密码子的距离端移动一个密码子的距离，使，使mRNA序列上的下一个密码子进入核蛋序列上的下一个密码子进入核蛋白体的白体的A位、而占据位、而占据A位的肽酰位的肽酰-tRNA移入移入P位的过程。位的过程。 转位转位(zhun wi)需要延长因子需要延长因

9、子EF-G参与。参与。第24页/共39页第二十五页，共40页。n转位转位(zhun wi)(translocation) 第25页/共39页第二十六页，共40页。第26页/共39页第二十七页，共40页。fMetA U G53fMetTuGTP成肽成肽转位转位下一轮下一轮(y ln)进进位位第27页/共39页第二十八页，共40页。进进位位转转位位成肽成肽n肽链合成(hchng)延长(核蛋白体循环)过程第28页/共39页第二十九页，共40页。第29页/共39页第三十页，共40页。（三）终止(zhngzh)(termination ) 指核蛋白体指核蛋白体A位出现位出现mRNA的终止密码子后，的终止

10、密码子后，多肽链合成停止多肽链合成停止(tngzh)，肽链从肽酰，肽链从肽酰-tRNA中释中释出，出，mRNA、核蛋白体大、小亚基等分离的过程。、核蛋白体大、小亚基等分离的过程。 终止终止(zhngzh)阶段需要释放因子阶段需要释放因子RF-1、 RF-2和和 RF-3参与。参与。 第30页/共39页第三十一页，共40页。原原核核肽肽链链合合成成终终止止(zhngzh)过过程程 第31页/共39页第三十二页，共40页。 RF-3可结合核蛋白体其他可结合核蛋白体其他(qt)部位，有部位，有GTP酶活性酶活性，能介导，能介导RF-1、RF-2与核蛋白体的相互作用。与核蛋白体的相互作用。 n释放释放

11、(shfng)因子的功因子的功能：能：识别识别(shbi)终止密码终止密码子子RF-1特异识别特异识别UAA、UAG； RF-2特异识别特异识别UAA、UGA。诱导转肽酶转变为酯酶活性诱导转肽酶转变为酯酶活性催化新生肽链与结合在催化新生肽链与结合在P位的位的tRNA之间之间的酯键水解，使肽链从核蛋白体上释放。的酯键水解，使肽链从核蛋白体上释放。第32页/共39页第三十三页，共40页。n为保持蛋白质生物合成的高度保真性，任何步骤出现不正确连接(linji)都需要消耗能量而水解清除。第33页/共39页第三十四页，共40页。 多聚核蛋白体的形成可以使蛋白质生物多聚核蛋白体的形成可以使蛋白质生物(sh

12、ngw)合成以高速度、高效率进行。合成以高速度、高效率进行。（四）多聚核蛋白体(polysome) 1条条mRNA模板链都可附着模板链都可附着10100个核蛋白体，个核蛋白体，这些核蛋白体依次结合起始密码子并沿这些核蛋白体依次结合起始密码子并沿53方向方向(fngxing)读码移动，同时进行肽链合成，这种读码移动，同时进行肽链合成，这种mRNA与多个核蛋白体形成的聚合物称为多聚核蛋白与多个核蛋白体形成的聚合物称为多聚核蛋白体体(polysome) 。 第34页/共39页第三十五页，共40页。多聚核蛋白体第35页/共39页第三十六页，共40页。电镜下的多聚核蛋白体电镜下的多聚核蛋白体第36页/共39页第三十七页，共40页。第37页/共39页第三十八页，共40页。第38页/共39页第三十九页，共40页。NoImage内容(nirng)总结会计学。起始、延长、终止各阶段蛋白因子参与合成蛋白质的过程。