生物信息传递下从蛋白质

1、关于生物信息的传递下从蛋白质第一张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月本章主要内容1 遗传密码2 蛋白质合成中使用的工具3 核糖体4 蛋白质合成的生物学机制5 蛋白质合成的抑制6 蛋白质的转运机制7 蛋白质的降解第二张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月1 遗传密码1.1 概念1.2 破译简史1.3 遗传密码字典1.4 遗传密码性质第三张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月密码子(codon)： mRNA上每3个相邻核苷酸编码多肽链中一个氨基酸，这三个核苷酸称一个密码子或三联体密码。1.1 概念第四张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月（1）1954年Gamow

2、首先对遗传密码进行了探讨； （2）1961年Crick 证明三联体密码子是正确的；（3）1961年，Nirenberg以均聚物、随机共聚物、特定序列的共聚物作模板合成多肽，破译遗传密码；（4）1964年Nirenberg 用核糖体结合技术研究遗传密码，直接测出三联体对应的氨基酸；（5）到1966年，遗传密码全部破译。 1.2 遗传密码破译简史第五张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月第六张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月第七张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月无细胞蛋白质合成系统（The cell-free protein synthesis system）是一种

3、以外源mRNA或DNA为模板，在细胞抽提物的酶系中补充底物和能量来合成蛋白质的体外系统。与传统的体内重组表达系统相比,体外无细胞合成系统具有多种优点,如可表达对细胞有毒害作用或含有非天然氨基酸(如D-氨基酸)的特殊蛋白质,能够直接以PCR产物作为模板同时平行合成多种蛋白质,开展高通量药物筛选和蛋白质组学的研究。 第八张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月均聚物：由一种单体聚合而成的聚合物。共聚物，又称为共聚体。由两种或两种以上不同单体经聚合反应而得的聚合物。第九张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月核糖体结合技术保温 硝酸纤维滤膜过滤分析留在滤膜上的核糖体-AA-tRNA 确定

4、与核糖体结合的AA特定三核苷酸为模板 + 核糖体 + 20 种AA-tRNA第十张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月第十一张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月1.3 遗传密码字典第十二张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月1.4 遗传密码的性质 1.4.1 连续性 1.4.2 兼并性 1.4.3 通用性和特殊性 1.4.4 密码子与反密码子的相互作用第十三张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月1.4.1 （读码的）连续性 生物合成过程中，mRNA的编码方向是53，从N端向C端延伸肽链。一条肽链合成起始后，密码子按3个一框读下去，直到终止。1.4 遗传密码的性

5、质起始密码子决定了后续密码子的位置第十四张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月1.4 遗传密码的性质简并：由一种以上密码子编码同一个氨基酸的现象。同义密码子（synonymous codon）：对应于同一氨基酸的密码子。61种密码子（除终止密码子UAA UAGUGA）仅编码20种氨基酸。AUGGUG既编码甲硫氨酸缬氨酸， 又是起始密码子。同义密码子一般不是随机分布的， 一般编码某一氨基酸的密码子越多， 该氨基酸出现的频率也越高(除Arg)。 1.4.2 简并性（degeneracy）减少了变异对生物的影响第十五张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月1.4.3 通用性与特殊性 通

6、用性： 遗传密码无论在体内还是体外，无论是对病毒、细菌、动物还是植物而言都通用；特殊性： 遗传密码的个例很少见；基因组中编码含义的改变常涉及到对终止密码子的解读；密码子系统性改变存在于线粒体、支原体、嗜热四膜虫中。 1.4 遗传密码的性质有助于研究生物的进化；有助于在基因工程中的应用第十六张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月Changes in the genetic code usually involve Stop/None signals第十七张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月 1.4.4 密码子-反密码子识别的相互作用 反密码子（anticodon）：tRNA中互

7、补于mRNA密码子的核苷酸三联体，能使tRNA把对应的氨基酸放在对应新的密码子位点。 摆动假说：在密码子与反密码子的配对中，前两对碱基严格遵守碱基配对原则，而第三对碱基有一定的自由度，可以“摆动”。1.4 遗传密码的性质Third bases have least meaning第十八张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月密码子的摆动性密码子的摆动性第十九张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月I: 次黄嘌呤第二十张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月本章主要内容1 遗传密码2 蛋白质合成中使用的工具3 核糖体4 蛋白质合成的生物学机制5 蛋白质合成的抑制6 蛋白质的转运

8、机制7 蛋白质的降解第二十一张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月2 蛋白质合成中使用的工具2.1 mRNA2.2 tRNA2.3 氨酰tRNA合成酶核糖体（3）第二十二张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月mRNA：蛋白质的DNA序列信息的中间体。tRNA：运送特定氨基酸到核糖体上合成蛋白质。rRNA：核糖体的组成元件。Protein synthesis uses three types of RNA53第二十三张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月 2.1 mRNA第二十四张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月2.2 tRNA2.2.1 tRNA的基本结构2

9、.2.2 tRNA的生物学功能2.2.3 tRNA的分类第二十五张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月2.2 tRNA2.2.1 tRNA的基本结构 不同的tRNA分子可由7495个核苷酸组成，通常为76bp（？）； 含有许多经过特殊修饰的碱基； 经过特殊修饰的碱基，又称稀有碱基，是五种碱基环上的某一位置被某些化学基团（如甲基化等）修饰后的衍生物。 tRNA稀有碱基含量非常丰富。 3端都以CCA-OH结束。-一级结构(P116)Nucleotide acid，nttRNA与相应氨基酸结合的位点P100第二十六张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月2.2 tRNA2.2.1 tR

10、NA的基本结构 三叶草结构-最常见的tRNA分子的二级结构； 由不同区域的碱基配对形成的四个茎（臂）三个环的结构。 多余臂-二级结构tRNA前体内含子精确切除的信号第二十七张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月2.2 tRNA2.2.1 tRNA的基本结构 tRNA在单链环的碱基间形成九个氢键，将二级结构折叠为L型的三级结构。 一端是反密码子环； 另一端是氨基酸接受臂。-三级结构第二十八张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月2.2.1 tRNA的基本结构2.2.2 tRNA的生物学功能2.2.3 tRNA的分类2.2 tRNA第二十九张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6

11、月tRNA is an adaptor 2.2.2 tRNA的生物学功能tRNA在蛋白质合成中处于关键地位 。为每个三联密码子翻译成氨基酸提供接合体；作为载体将氨基酸准确运送至RNA模板的恰当位置。 tRNA又被称为第二遗传密码。第三十张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月14C-Cys- tRNACys 14C-Ala- tRNACys 第三十一张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月把14C-Ala- tRNACys 加到含有血红蛋白mRNA、其他RNA、氨基酸以及兔网织细胞核糖体的蛋白质合成系统中，发现：14C-Ala- tRNACys 插入了血红蛋白分子中通常由Cys占据

12、的位置。证实：起模板mRNA识别作用的是tRNA。tRNA特异性只取决于反密码子，与携带的氨基酸无关第三十二张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月2.2.1 tRNA的基本结构2.2.2 tRNA的生物学功能2.2.3 tRNA的分类2.2 tRNA第三十三张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月 2.2.3 tRNA的分类（1）起始tRNA和延伸tRNA： 一类能特异识别mRNA模板上起始密码子的tRNA叫起始tRNA；其它tRNA称为延伸tRNA。（2）同工tRNA （cognate tRNA） : 几个代表相同氨基酸的tRNA称同工tRNA。（3）校正tRNA： 通过tRN

13、A中反密码子改变来校正密码子突变，使其在突变位点引入正确氨基酸。具有独特的、有别于其他tRNA的结构特征能够被相同的氨酰- tRNA合成酶识别第三十四张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月 同义突变（synonymous mutation） 由于生物的遗传密码子存在简并现象，在某一碱基改变后，原来某种氨基酸的位置仍译成同一种氨基酸的现象。 错义突变（missense mutation） 由于结构基因中某个核苷酸的变化使一种氨基酸的密码变成另一种氨基酸的密码。 无义突变(nonsense mutation) 在DNA序列中，任何导致编码氨基酸的三联密码子变为终止密码子（UAG、UGA、U

14、AA）的改变，它使蛋白质合成提前终止，合成无功能或无意义的多肽。第三十五张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月（3）校正tRNA校正tRNA作用机制： 校正tRNA通过反密码子的改变把正确的氨基酸加到肽链上，合成正常的蛋白质。 e.g.P127: tRNAGln (反密码子 C CU) 校正tRNAGln (反密码子 U CU) 即使编码Gln的密码子GGAAGA,仍然指导合成Gln。5353第三十六张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月（3）校正tRNA 校正过程中，校正tRNA必须与正常的tRNA竞争结合密码子： 无义突变的校正tRNA必须与(?)因子竞争识别密码子； 错义

15、突变的校正tRNA必须与(?) tRNA竞争识别密码子。 ？竞争识别的影响： 影响校正效率（校正效率一般不会超过50%） 影响基因的正确翻译释放因子正常tRNARNA水平序列一样，但表达的蛋白质不同第三十七张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月2 蛋白质合成中使用的工具2.1 mRNA2.2 tRNA2.3 氨酰tRNA合成酶核糖体（3）第三十八张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月2.3 氨酰tRNA合成酶2.3.1 作用： 催化氨基酸与tRNA结合，既能识别tRNA又能识别氨基酸，对二者都有高度专一性(影响蛋白质合成的真实性)。2.3.2 如何识别： 氨基酸之间的结构非常相

16、似，如何保证氨酰tRNA合成酶对氨基酸的正确识别，其机制还尚未研究清楚。第三十九张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月2 蛋白质合成中使用的工具2.1 mRNA2.2 tRNA2.3 氨酰tRNA合成酶核糖体第四十张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月3.1 核糖体3.2 核糖体的基本结构3.3 rRNA 3.4 核糖体的三个tRNA结合位点3.5 核糖体的生物学功能3 核糖体-蛋白质的加工厂第四十一张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月 原核生物、真核生物细胞质及细胞器中核糖体存在明显差异（P123 表4-9）。 核糖体存在于每个进行蛋白质合成的细胞中。虽然在不同生物

17、内其大小有别，但组织结构基本相同，而且执行的功能也完全相同。 3.1 核糖体第四十二张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月/80S/40S/60S 3.2 核糖体的基本结构/40S/60S/80S大亚基小亚基大亚基含有肽基转移酶中心，负责肽键生成小亚基含有解码中心，负载氨基酸的tRNA的在此“解码”mRNA密码子第四十三张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月3.1 核糖体3.2 核糖体的基本结构3.3 rRNA 3.4 核糖体的三个tRNA结合位点3.5 核糖体的生物学功能3 核糖体第四十四张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月3.3 rRNA是核糖体发挥生理功能的重要

18、元件： 肽基转移中心完全是由RNA组成的； 负载氨基酸tRNA的反密码子环和mRNA的密码子都是与16S rRNA相互作用，而不是与小亚基核糖体蛋白质相互作用； 大多数r-蛋白质位于核糖体周边，核糖体的核心功能域完全或绝大部分由RNA组成。 部分r-蛋白质伸入到亚基核心，作用似乎只是稳定rRNA的结构。 现代核糖体可能是从完全由RNA组成的原始的蛋白质合成机器进化而来；r-蛋白质加入是为了提升原始RNA机器的功能。第四十五张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月3.3 rRNA各亚基的功能-原核生物（序列特点-自学）：5S rRNA：通过TC环与tRNA相互识别； 通过与23S rRNA

19、中一段序列互补，表明50S核糖体大亚基中两种RNA间存在相互作用。（与50S核糖体大亚基相互作用）23S rRNA：通过与tRNAMet序列互补与tRNAMet结合有关； 与5S rRNA中一段序列互补； 与核糖体大亚基约有20种左右蛋白质不同程度相结合。16S rRNA：通过与mRNA SD序列互补结合mRNA； 通过与23S rRNA中一段序列互补，与50S核糖体大亚基相互作用； 与P、A位的tRNA反密码子直接作用。第四十六张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月3.3 rRNA各亚基的功能-真核生物（序列特点-自学）： 5.8S rRNA：真核生物核糖体大亚基特有的rRNA ；

20、同原核生物5S rRNA-识别tRNA。 18S rRNA：与原核生物16S rRNA有广泛同源性。 在蛋白质合成中起着积极作用，与mRNA、大亚基、P位和E位tRNA反密码子直接作用。 28S rRNA：功能尚不清楚。 rRNA与tRNA、mRNA之间的相互关系，以及不同rRNA之间的关系，都是建立在序列互补或同源的基础上。第四十七张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月3.1 核糖体3.2 核糖体的基本结构3.3 rRNA 3.4 核糖体的三个tRNA结合位点3.5 核糖体的生物学功能3 核糖体第四十八张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月3.4 核糖体的三个tRNA结合位点

21、A位点：新到来的氨酰-tRNA的结合位点P位点：肽酰-tRNA的结合位点E位点：去氨酰-tRNA脱落的位点tRNA移动顺序： A位P位E位第四十九张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月3.5 核糖体的生物学功能 第五十张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月 mRNA结合部位； 结合/接受氨酰-tRNA部位（A位）； 结合/接受肽酰-tRNA部位（P位）； 空载tRNA移出部位（E位）； 肽基转移部位及形成肽键的部位； 此外，还有用于起始和延伸的各种蛋白质因子结合部位。 核糖体发挥生物学功能的 基本部位/活性中心第五十一张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月本章主要内容1

22、 遗传密码2 蛋白质合成中使用的工具3 核糖体4 蛋白质合成的生物学机制5 蛋白质合成的抑制6 蛋白质的转运机制7 蛋白质的降解第五十二张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月4 蛋白质合成的生物学机制 4.1 氨基酸活化 4.2 基本过程 4.3 蛋白质前体的加工第五十三张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月4.1 氨基酸活化4.1.1 氨酰-tRNA合成酶4.1.2 氨基酸的活化第五十四张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月4.1.1 氨酰-tRNA合成酶 总反应： aminoacyl-tRNA synthetase AA +tRNA +ATP AA-tRNA +AM

23、P +PPi 实际反应：第一步：AA+ATP+E E-AA-AMP +PPi第二步：E-AA-AMP +tRNA AA-tRNA +E +AMP AA: amino acid; AA-tRNA: aminoacyl-tRNA E: aminoacyl-tRNA synthetase第五十五张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月 每一种氨酰-tRNA合成酶识别一种氨基酸和所有能装载该氨基酸的tRNA。The charging reaction uses ATP同工tRNA第五十六张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月4.1.2 氨基酸的活化氨酰-tRNA合成酶起始氨基酸细菌中，起

24、始氨基酸是甲酰甲硫氨酸真核生物中，起始氨基酸是甲硫氨酸 由于甲硫氨酸的特殊性，体内存在两种tRNAMet Met-tRNAiMet-起始肽链合成；Met-tRNAMet-肽链延伸中携带Met。tRNAf第五十七张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月4 蛋白质合成的生物学机制 4.1 氨基酸活化 4.2 基本过程 4.3 蛋白质前体的加工、折叠肽链的起始肽链的延伸肽链的终止第五十八张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月第五十九张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月5.2.3 蛋白质合成的三个阶段简介Initiation：30S subunit on mRNA bindin

25、g site is joined by 50S subunit and aminoacyl-tRNA bindsElongation：Ribosome moves along mRNA，extending protein by transfer from peptidyl-tRNA to aminoacyl-tRNATermination：Polypeptide chain is released from tRNA, and ribosome dissociates from mRNA4.2 蛋白质合成的三个阶段4.2.3 肽链的终止4.2.2 肽链的延伸4.2.1 肽链的起始第六十张，PP

26、T共一百二十三页，创作于2022年6月4.2.1 肽链的起始 原核生物肽链起始 真核生物肽链起始 原核和真核生物肽链起始比较第六十一张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月原核生物肽链的起始（1）起始总反应式（2）细菌中三种重要的起始因子（3）起始密码子的选用（4）起始位点及其实验分析（5）多顺反子mRNA的翻译起始第六十二张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月(1) 起始总反应式：30S+50S+mRNA+fMet-tRNAfMetIF-1、IF-2、IF-3GTP70SmRNAfMet-tRNAfMet+GDP+PiInitiation factorMg2+、参与翻译起始的成

27、分有哪些？第六十三张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月(2)细菌中有三种起始因子IF-3：稳定30S亚基；辅助30S亚基与mRNA上起始点特异性结合；IF-1：作为完整起始复合体一部分：与30S亚基结合在A位，阻止氨酰-tRNA进入；阻止30S与50S亚基结合。IF-2：结合特定起始tRNA，控制它进入核糖体；有核糖体依赖GTP酶活性；翻译起始复合物的形成过程？第六十四张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月fMet-tRNAfMet与30S-mRNA复合体结合需IF-2参与。50S亚基结合后，GTP能量被释放，所有IF都被释放。Initiation requires fact

28、ors and free subunits70SmRNAfMet-tRNAfMet第六十五张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月30S subunits initiateribosomes elnongate第六十六张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月(3) 起始遗传密码的选用所有蛋白质合成由同一氨基酸 - 甲硫氨酸开始。多肽合成起始信号是一个ORF开始的独特密码子。常为AUG。但细菌中也可GUG和UUG。三种密码子被识别的效率不一样： AUG=2 GUG = 4 UUG第六十七张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月（4）起始位点及其实验分析 细菌mRNA起始点包括A

29、UG起始密码子及其上游10个碱基处Shine-Dalgarno嘌呤六聚体； 在起始过程中，细菌核糖体30S亚基的16S rRNA 3端有一个可与SD序列的互补序列。第六十八张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月The AUG is preceded by a Shine-Dalgarno sequence第六十九张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月(5) 多顺反子的mRNA翻译起始（P85）多数多顺反子的翻译独立发生；某些细菌中，mRNA相邻顺反子翻译直接相连，可由一个核糖体翻译。 第七十张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月4.2.1 肽链的起始 原核生物肽链起始

30、真核生物肽链起始 原核和真核生物肽链起始比较第七十一张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月真核生物肽链的起始（1）mRNA 5帽子和3尾巴参与形成翻译起始复合物（P131）-帽子结合蛋白（2）40S小亚基查找起始位点（3）起始位点序列特点（4）起始复合体的形成过程第七十二张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月 起始因子（eukaryotic Initiation factor）: 真核比原核细胞核糖体大，有更多起始因子（eIF）参与蛋白质的合成起始过程； 真核生物Met-tRNAMet 不甲酰化，mRNA的帽子和多聚A尾都参与翻译起始复合物的形成。 帽子结构-促进起始反应（戴帽

31、子的mRNA 5端与18S rRNA 3端存在相互作用；帽子结合蛋白）（1）mRNA 5帽子和3尾巴参与形成翻译起始复合物（P131）-帽子结合蛋白第七十三张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月scanning model :Eukaryotic ribosomes migrate from the 5 end of mRNA to the ribosome binding site, which includes an AUG initiation codon.（2）小亚基查找起始位点第七十四张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月 起始位点含一个典型序列: 5 NNNPuNN

32、AUGG 3，在AUG前的第三个嘌呤（G或A）以及紧跟其后的G，可十倍地影响翻译效率。（3）起始位点序列特点 第七十五张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月（4）起始复合体的形成过程第七十六张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月Eukaryotic initiation uses several complexesThey act at all stages of the process, including 5 stages:1) forming a complex with Met-tRNAi 2) forming an initiation complex with th

33、e 5 end of mRNA 3)binding the mRNA-factor complex to the Met-tRNAi-factor complex 4)enabling the ribosome to scan mRNA from the 5 end to the first AUG 5)mediating joining of the 60S subunit.80SmRNAMet-tRNAiMet第七十七张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月4.2.1 肽链的起始 原核生物肽链起始 真核生物肽链起始 原核和真核生物肽链起始比较第七十八张，PPT共一百二十三页，创作于2

34、022年6月5.2.3 蛋白质合成的三个阶段简介Initiation：30S subunit on mRNA binding site is joined by 50S subunit and aminoacyl-tRNA bindsElongation：Ribosome moves along mRNA，extending protein by transfer from peptidyl-tRNA to aminoacyl-tRNATermination：Polypeptide chain is released from tRNA, and ribosome dissociates fr

35、om mRNA4.2 蛋白质合成的三个阶段4.2.3 肽链的终止4.2.2 肽链的延伸4.2.1 肽链的起始第七十九张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月4.2.2 肽链的延伸氨酰-tRNA进入A位肽链从P位转移到A位的氨酰-tRNA上移位使核糖体相对于mRNA移动不同延伸因子选择性结合到核糖体上使肽链不断延伸真核生物延伸因子第八十张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月（1）氨酰-tRNA进入A位 除起始因子以外的氨酰-tRNA均进入核糖体A位，并受延伸因子（细菌为EF-Tu）的催化(前提是P位有肽酰-tRNA占据)。 以细菌为例-肽链合成的延伸。第八十一张，PPT共一百二十三

36、页，创作于2022年6月EF-Tu recycles between GTP-bound and GDP-bound formsactiveinactive第八十二张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月 每个细菌约有70 000个EF-Tu分子（约占总蛋白5%），与氨酰-tRNA分子数接近，意味着大多数氨酰-tRNA存在于三元复合体中。每个细胞约只有10 000个EF-Ts分子。 EF-Tu*EF-Ts复合体仅是瞬时存在，EF-Tu可迅速转变为GTP结合形式，再形成三元复合体。第八十三张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月（2） 肽链从P位转移到A位的氨酰-tRNA上（P134

37、 图4-18）新生肽链从P位的肽酰-tRNA转移至A位的氨酰-tRNA，这导致肽链延伸；负责肽键形成的催化酶称肽基转移酶（peptidyl transferase)，50S亚基具肽基转移酶活性；（P132）肽键形成使P位产生脱酰基的tRNA，A位产生肽酰-tRNA。不需要能量第八十四张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月Peptide bond formation takes place by reaction between the polypeptide of peptidyl-tRNA in the P site and the amino acid of aminoacyl-t

38、RNA in the A site.Nascent polypeptide is transferred to aa-tRNA缩合反应第八十五张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月 （3） 移位使核糖体相对于mRNA移动核糖体移位使mRNA在核糖体上移动3nt 长度。移位使脱氨酰的tRNA进入E位，肽酰-tRNA进入P位，A位空出。杂合状态模型： -移位分两步进行：50S亚基相对于30S亚基移动，然后30S亚基移动使核糖体构象复原。移位必需的蛋白质因子EF-G，移位能量来自一分子GTP水解。核糖体沿mRNA的相对移动方向？53第八十六张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月The

39、 hybrid state translocation model第八十七张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月tRNA moves through 3 ribosome sites第八十八张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月（4） 不同延伸因子选择性结合到核糖体上使肽链不断延伸 易位需要EF-G，其结构类似于氨酰-tRNA*EF-TU*GTP复合体，该因子为细胞的主要组分，一个核糖体就约有1个分子。EF-Tu及EF-G与核糖体的结合是相互排斥的。易位需要GTP水解，这引起EF-G的变化，继而又引起核糖体结构的变化。第八十九张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月EF

40、factors have alternating interactionsBinding of factors EF-Tu and EF-G alternates as ribosomes accept new aminoacyl-tRNA, form peptide bonds, and translocate.黄色霉素抑制释放梭链孢酸抑制释放核糖体沿mRNA移动与肽酰-tRNA移位这两个过程是偶联的。第九十张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月原核生物延伸因子原核生物肽链延伸每次反应共需要3个延伸因子，EF-Tu，EF-Ts，EF-G。3个延伸因子都具有GTP酶活性。EF-Tu，E

41、F-Ts -促进AA-tRNA进入A位。EF-G -促进移位和去氨酰-tRNA的释放。第九十一张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月真核生物延伸因子（P136）EF-1（对应于EF-Tu，EF-Ts）-促进AA-tRNA进入A位。EF-2 （对应于EF-G）-促进移位和去氨酰-tRNA的释放。消耗2个GTP向生长中的肽链加上一个氨基酸。原核生物每向肽链上加上一个氨基酸消耗？个GTP。第九十二张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月5.2.3 蛋白质合成的三个阶段简介Initiation：30S subunit on mRNA binding site is joined by 5

42、0S subunit and aminoacyl-tRNA bindsElongation：Ribosome moves along mRNA，extending protein by transfer from peptidyl-tRNA to aminoacyl-tRNATermination：Polypeptide chain is released from tRNA, and ribosome dissociates from mRNA4.2 蛋白质合成的三个阶段简介4.2.3 肽链的终止4.2.2 肽链的延伸4.2.1 肽链的起始第九十三张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6

43、月4.2.3 肽链的终止三种终止密码子释放因子肽链的终止反应过程第九十四张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月（1）三种终止密码子三个终止密码子（termination codon，stop codon) UAA、UAG和UGA终止蛋白质合成；UAA是最常用的终止密码子。UGA比UAG使用频率高一点，但UGA出错的可能性更大一点。第九十五张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月（2） 释放因子 终止密码子是被蛋白质释放因子(release factor，RF)而不是氨酰-tRNA所识别；第九十六张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月（2.1）原核生物的RF I型释放因子

44、结构类似于氨酰-tRNA*EF-Tu和EF-G； I型释放因子（RF1识别UAA和UAG，RF2识别UGA和UAA），它们在A位发挥作用（此时P位要有肽酰-tRNA），并水解肽酰-tRNA上的二酯键。 II型释放因子 RF3，依赖GTP发挥作用； 多肽链释放后刺激I型释放因子从核糖体中解离出来。第九十七张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月Several factors have similar shapesMolecular mimicry enables the elongation factor Tu-tRNA complex, the translocation factor

45、EF-G, and the release factors RF1/2-RF3 to bind to the same ribosomal site.第九十八张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月（2.2）真核生物的RF I型释放因子-eRF1 eRF1识别UGA、 UAA、UAG 在A位发挥作用（此时P位要有肽酰-tRNA），并水解肽酰-tRNA上的二酯键。 II型释放因子-eRF3 多肽链释放后刺激I型释放因子从核糖体中解离出来。第九十九张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月The eukaryotic termination factor eRF1 has a struc

46、ture that mimics tRNA. The motif GGQ at the tip of domain 2 is essential for hydrolyzing the polypeptide chain from tRNA. 第一百张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月（3） 肽链合成终止反应过程 第一百零一张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月5.2.3 蛋白质合成的三个阶段简介Initiation：30S subunit on mRNA binding site is joined by 50S subunit and aminoacyl-tRNA bin

47、dsElongation：Ribosome moves along mRNA，extending protein by transfer from peptidyl-tRNA to aminoacyl-tRNATermination：Polypeptide chain is released from tRNA, and ribosome dissociates from mRNA4.2 蛋白质合成的三个阶段4.2.3 肽链的终止4.2.2 肽链的延伸4.2.1 肽链的起始第一百零二张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月第一百零三张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月蛋白质合成

48、中核糖体循环第一百零四张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月小亚基、大亚基处于动态平衡中合成起始非完整核糖体所为-小亚基第一百零五张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月4 蛋白质合成的生物学机制 4.1 氨基酸活化 4.2 基本过程 4.3 蛋白质前体的加工、折叠肽链合成的起始、延伸、终止第一百零六张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月4.3 蛋白质前体的加工、折叠 N端fMet或Met的切除，往往发生在多肽链合成完毕之前； 二硫键的形成； 特定氨基酸的修饰，包括磷酸化、糖基化、甲基化、乙基化、羟基化和羧基化； 切除新生肽链中非功能片段； 蛋白质的折叠。第一百零七张，PPT共一百二十三页，创作于2022年6月分子伴侣（P140） molecular chaperone 1987 年 Lasky首先提出了分子伴侣的概念。他将细胞核内能与组蛋白结合并能介导核小体有序组装的核质素（nucleoplasmin ）称为分子