生化复习from env62蛋白质合成

1、一、遗传蛋白质是由 20 种氨基酸组成的，而 DNA 只是由 A，T，C 和 G 四种核苷酸的，1.但核苷酸残基序列决定了氨基酸的顺序，这是一种的关系。后来实验证明遗传是 mRNA 上 3 个连续的核苷酸残基的，所以称为三联体。共有64 个子。遗传子是按照 5-3方向书写。（子的具体情况可以查阅书本）证明三联体的三个著名实验的示意图2.M. Nirenberg 的试验（一）i.Nirenberg 将poly（Phe）。的多核苷酸 poly（U）加入到无细胞翻译体系中，结果得到多核苷酸磷酸化酶：这个酶可以不使用模板、无引物的情况下（RNA）nNDP （RNA）n1Pi多核苷酸无细胞翻译体系：将大

2、肠杆菌温和破碎，离心去除细胞壁和细胞膜，得到含有DNA、mRNA、核糖体、酶和其它蛋白M. Nirenberg 的试验（二）所必需的成分，然后降解掉 DNA。ii.首先一个已知序列的核苷酸三聚体，然后与大肠杆菌核糖体和氨酰 tRNA一起温育。由此确定与已知核苷酸三聚体结合的 tRNA 上连接的是那一种氨基酸。该实验对于几种Khorana 的试验编码同一个氨基酸提供了直接的、最好的证据iii.化学译，具有特定重复序列的多核苷酸，在体行蛋白质。若从 A 翻出多聚 Ile，AUC 编码 Ile；若从 U 翻译，则出多聚 Ser，UCA 编码 Ser；若从C 翻译，则子的特点大多数氨基酸都存在几个出多

3、聚 His，CAU 编码 His。3.子（所以遗传具有简并性，同一个氨基酸的i.不同应）；一个子称为同义子。的简并性可以减少碱基突变造成的有害效的头两个核苷酸残基足可以确定一个给定的氨基酸（这个可以解释为ii.什么 3位的核苷酸残基突变，仍导致同一个氨基酸残基整合到蛋白质中）；具有类似序列的往往指定化学性质类似的氨基酸；iii.iv.64 个子中 61 个子编码氨基酸，余下的 3 个子（UAA，UGA，和UAG）为终止子。终止子一般不能被任何 tRNA 分子识别，但能被特殊的蛋白质识别(因子 RF-1,RF-2,RF-3)，引起新的肽链从翻译机器上脱落。蛋氨酸子 AUG子，在有些也常常充当蛋白

4、质的起始子，所以常称 AUG 为起始子。情况下，GUG 也充当起始读码4.遗传一般不。如果按不读码，在没有给定读码框时，可以有三种读码方式。在少数大肠杆菌噬菌体的RNA tRNA(一) tRNA 的三维结构组中，子有。二、tRNA 的二级结构为三叶草形，三级结构为倒 L 形。tRNA 分子的 5端和 3端附近的碱基配对形成 tRNA 分子的一个臂氨基酸臂。一个成tRNA 分子的 3端的核苷酸序列总是 CCA（3），氨基酸连接在 tRNA 的核苷酸残基 3端的核糖 2或 3处。5端的核苷酸都是磷酸化的，大多数 tRNA分子 5端的核苷酸残基为鸟苷酸残基（）。在氨基酸臂对面的单链环称为反子环，该环

5、含有由三个核苷酸残基组成的反密码子，反臂。子与 mRNA 中的互补子结合。含有反子的臂称为反子含有胸腺嘧啶核苷酸（T）（在 RNA 中很少见到）、假尿嘧啶核苷酸（）和胞嘧啶核苷酸（C）残基的臂称之 TC 臂。含有二氢尿嘧啶核苷酸残基的臂称为 D 臂，不同tRNA 的 D 臂也稍有不同。在反臂和 TC 臂之间，tRNA 分子中还含有另一个可变环（也称为额外环），可变环大约由 3 到 21 个核苷酸组成。tRNA 分子折叠成倒 L 型：氨基酸臂位于 L 型分子的一端，反的一端。大多数核苷酸都处于两个成直角的、堆积的螺旋中。(二) “摆动”假说子环则处于相反反子和子之间的碱基配对并不严格遵守wats

6、on-crick 碱基配对原则。反密码子的5位容许其他类型的碱基配对。结合相同氨基酸的tRNA 分子称为同工tRNA。位于反子 5（摆动）位的核苷酸位于子 3位的核苷酸CGG、AUCrick 提出了“摆动假说”：1、一个 mRNA 的前两个碱基总是与 tRNA 的反子的相应碱基形成严格的标准碱基对，赋予子的专一性。2、反子的第一个碱基（按照 53方向阅读）决定了 tRNA 识别子的数目。第一个碱基为 A 或 C 时，该 tRNA 仅能识别一个子。当第一个碱基为 U 或G 时，可阅读两个子，当第一个碱基为 I 时，可识别三个子。3、当一个氨基酸有几个子时，子的前两个碱基不同就需要不同的 tRNA

7、。4、翻译所有 61 个氨酰 tRNA 的子最少需要 32 个 tRNA。三、首先氨基酸与 ATP 反应被活化，生成氨酰-腺苷酸。氨酰-腺苷酸与tRNA 反应生成氨酰-tRNA。氨基酸 tRNA ATP 氨酰-tRNAAMPPPi产物因为酶的种类而有所不同，当在类氨酰-tRNA酶的催化下生成的是 2-氨酰-tRNA,而在类氨酰-tRNA核糖体酶的催化下生成的是 3-氨酰-tRNA。四、蛋白质的是通过由核糖体和附属的蛋白质以及mRNA 和负载的tRNA 分子组成复合体完成的，常将该复合体称之翻译复合体。核糖体是由一个大亚基和一个小亚基组成的。大肠杆菌中的小亚基是 30S 亚基；而大亚基是 50S

8、 亚基。在蛋白质期间，两个亚基结合形成一个 70S 核糖体。核糖体含有三个部位：A（aminoacyl：氨酰）位，P（peptidyl：肽酰）位 ，E（exit：退出）位肽链的起始(一) 翻译起始位点五、起始起始子一般为 AUG，但是要区别起始和内部蛋氨酸的子。子的选择不仅取决于反子和子的相互作用，也取决于核糖体的小子的上游有一个富含嘌呤碱基的亚基与 mRNA 模板的相互作用。在 mRNA 中IU、C、AGU、CAU区域（SD 序列）可以与 16SrRNA 的 3末端的一个富含嘧啶片断互补，而 SD 序列只出现在子的上游，起始复合物就只能在起始子处组装。(二) 起始 tRNA 分子蛋氨酰-tR

9、NA酶催化 tRNAfMet 结合蛋氨酸，生成 Met tRNAfMet ，然后经甲酰转移酶（N10甲酰四氢叶酸作为甲酰供体） 催化甲酰化，生成 fMet tRNAfMet 。（ 但是这种甲酰转移酶不识别游离的蛋氨酸和蛋氨酰-tRNA 。 fMet-tRNAfMet 是唯一一个结合在P 位的氨酰-tRNA，在接下来的肽链延长阶段，其它所有进来的氨酰-tRNA 都是先与 A 位结合，然后再到 P 位和E 位。(三) 起始复合物的组装翻译起始复合物的形成涉及三个步骤：IF-1（起始因子-1）结合在 30S 亚基 A 位上，tRNA 结合在 A 位。IF-2-GTP 与 fMet-tRNAfMet

10、结合， fMet-tRNAfMet 与子配对50S 亚基与 30S 亚基结合，形成由 30S 与 50S 组成的起始复合物，起始因子离开核糖体。肽链的延伸六、正确的氨酰-tRNA 定位在 A 位。核糖体移位。使得二肽酰-tRNA 完全处于P 位。无负载 tRNA 从E 位。七、肽链的终止因子 RF1 或 RF2 识别终止并结合， RF1 或 RF2 与 RF3 联合作用，改变了肽酰转移酶的活性，水解肽酰-tRNA 酯，多肽产物从核糖体出来。mRNA、脱酰基 tRNA 和因子离开核糖体，核糖体分解为 30S 和 50S 亚基。八、蛋白质修饰和定位所有多肽的都开始于一个 N-甲酰蛋氨酸（细菌）或一个蛋氨酸（真核生物），结束后都会经酶催化除去，不出现在最终功能蛋白质中。切除信号肽，在一些蛋白质氨基端都带有确定其最终位置的信号序列。在引导蛋白质到达最终目的地后被专一肽酶切除。二硫键形成，糖蛋白的糖基化，个别氨基酸的修饰，如氨基酸的磷酸化等。九、蛋白质的抑制剂抗生素和毒素嘌呤霉素：由链霉菌产生，其结构非常类似于氨酰