17章蛋白质的生物合成

1、第 三 节后加工和输送蛋白质ttranslationalProsing & ProteinionTranspor从核糖体出的新生多肽链不具备蛋白质生物活性，必需经过不同的翻译后复杂加工过程才转变为天然构象的功能蛋白。主要包括多肽链折叠(fold)为天然的三维(threedimen)结构肽链一级结构的修饰高级结构修饰蛋白质的成熟一、多肽链折叠为天然功能构象的蛋白质新生肽链的折叠在肽链中、后完成，新生肽链N端在核糖体上一出现，肽链的折叠即开始。可能随着序列的不断延伸肽链逐步折叠，产生正确的二级结构、模序、结构域到形成完整空间构象。一般认为，多肽链自身氨基酸顺序着蛋白质折叠的信息，即一级结构是空间构

2、象的基础。细胞中大多数天然蛋白质折叠都不是自动完成，而需要其他酶、蛋白辅助。分子伴侣分子伴侣是细胞一类保守蛋白质，可识别肽链的非天然构象，促进各功能域和整体蛋白质的正确折叠。热休克蛋白(heat shock protein, HSP)伴侣素(chronins)*蛋白质折叠的基本方式不依赖分子伴侣的折叠热休克蛋白促进的折叠伴侣素与热休克蛋白复合体促进的折叠*二硫键的形成多肽链内或肽链之间二硫键的正确形成对稳定蛋白（蛋白、膜蛋白等）的天然构象十分重要，这一过程主要在细胞内质网进行。二硫键异构酶在内质网腔活性很高，可在较大区段肽链中催化错配二硫键断裂并形成正确二硫键连接，最终使蛋白质形成热力学最稳定

3、的天然构象。二、一级结构的修饰1. 肽链末端的修饰如N端甲酰基或N端aa的除去中，即当肽链的N端多数情况下，在肽链游离出核糖体后，立即进行去甲酰化。真核生物N端Met常常在肽链的其他部分还未时, 就已经水解下来。完全氨肽酶去甲酰基酶fMet - (aa)Met(aa)(aa)n 或 (aa)n-mnn2. 多肽链的水解修饰（信号肽、酶原）3. 其他修饰氨基酸残基的修饰：乙酰化、甲基化、磷酸化、羟基化、泛酸化、糖基化、羧化等糖侧链的连接（Asn、Ser、Thr）异戊二烯基团的附加（Cys）辅基连接（生物素、血红素）蛋白质生物的干扰和抑制很多天然抗生素(antibiotics)和某些毒素(toxi

4、n)可阻断真核、原核生物蛋白质翻译体系某组分功能，干扰和抑制蛋白质生物过程而起作用的。可针对蛋白质生物必需的关键组分作为研究新抗菌药物的作用靶点。设计、筛选仅对病原微生物特效而不损害的药物。1. 抗生素(antibiotics)类抗生素抑制蛋白质生物的原理抗生素作用点作用原理应用抑制氨基酰-tRNA与小亚基结合改变构象引起读码错误、抑制起始抑制转肽酶、阻断延长四环素族（金霉素新霉素、土霉素） 链霉素、卡那霉素、新霉素氯霉素、林可霉素原核白抗菌药体小亚基原核白抗菌药体小亚基原核白抗菌药体大亚基红霉素原核白抑制转肽酶、妨碍转位抗菌药体大亚基与EFG-GTP结合，抑制肽链延长抑制转肽酶、阻断延长梭链

5、孢酸原核白抗菌药体大亚基放线菌酮真核白医学研究体大亚基真核、原核白体氨基酰-tRNA类似物，进位后引起未成熟肽链脱落嘌呤霉素抗肿瘤药氯霉素放线菌酮嘌呤霉素链霉素和卡那霉素四环素族嘌呤霉素（Puromycin）嘌呤霉素作用示意图2 .其他干扰蛋白质生物的物质毒素(toxin)干扰素(erferon)白喉毒素(diphtheria toxin)的作用机理ONH2C延长因子-2 （有活性）+NOCH白喉毒素+2OOHOHOOCH2C延长因子-2 （无活性）ONH2+NOHOHEF-2二磷酸核糖干扰素的作用机理干扰素诱导eIF2磷酸化而失活干扰素诱导的蛋白激酶dsRNAATPeIF2-P（失活）eIF

6、2磷酸酶PiRNA降解干扰素诱导干扰素dsRNAAAAA22PPPPPPPP2-5A酶55- 5A5ATP2RNaseLRNaseL活化降解mRNA四、蛋白质后的靶向输送原核生物如E. co l的蛋白质胞浆、质膜、外膜、质膜与外膜之间的空隙。把蛋白质分类并转运到他们正确的细胞位置的过程蛋白质投递（Protearget i ng）溶酶体细胞膜到胞外胞浆内质网线粒体细胞核基体真核细胞核糖体的蛋白质信号序列(signal sequence)所有靶向输送的蛋白质结构中存在分选信号(signal)，主要为N末端特异氨基酸序列，可引导蛋白质转移到细胞的适当靶部位( site)，这一序列称为信号序列 。19

7、70年David Sabatin & Gier Blobed提hypothesis) ，出信号肽假说(signalpeptideBlobel获1999年医学生理学奖。靶向输送蛋白的信号序列或成分靶向输送蛋白信号序列或成分蛋白内质网腔蛋白信号肽信号肽，C端-Lys-Asp-Glu-Leu-COO-(KDEL序列)N端靶向序列（2035氨基酸残基）核定位序列（-Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys- Val-，SV40 T抗原）-Ser-Lys-Leu-（PST序列）Man-6-P（甘露糖-6-磷酸）线粒体蛋白白过氧化酶体蛋白溶酶体蛋白蛋白的靶向输送真核细胞蛋白等前体后靶向输送过程首先要进入内质网。信号肽(signal peptide)蛋白的N端有保守的氨基酸序各种新生列。约1316个氨基酸，多为疏水性氨基酸（10-15)；近N端有几个正电荷的Arg和Lys残基；近C端极性序列、短侧链 。信号肽的识别信号肽识别颗粒（signal recognitionparticle, SRP）： RNA和蛋白质组成的复合物。SRP受体（SRP receptor）：二聚体蛋白质，由亚基和-亚基组成。信号肽引