蛋白质生物合成(翻译)

1、关于蛋白质的生物合成(翻译)第一张，PPT共四十六页，创作于2022年6月一、 蛋白质生物合成体系三种RNAmRNA(信使RNA)rRNA(核糖体RNA)tRNA(转运RNA)（一）三种RNA在蛋白质生物合成中的作用第二张，PPT共四十六页，创作于2022年6月1.mRNA功能：在蛋白质生物合成中mRNA起着直接模板作用。遗传密码（密码子）： mRNA分子上从5至3方向，由AUG开始，每3个核苷酸为一组，代表某一个氨基酸的信息，也称为三联体密码(triplet coden)。第三张，PPT共四十六页，创作于2022年6月遗传密码表目 录第四张，PPT共四十六页，创作于2022年6月起始密码(i

2、nitiation coden): AUG 终止密码(termination coden):UAAUAGUGA遗传密码有64种，记住：第五张，PPT共四十六页，创作于2022年6月遗传密码的特点（1）连续性(commaless)各个密码连续阅读，密码间既无间断也无交叉。框移突变(frameshift mutation)第六张，PPT共四十六页，创作于2022年6月（2）简并性(degeneracy) 遗传密码中，除色氨酸和蛋氨酸仅有一个密码子外，其余氨基酸均有2、3、4个或多至6个密码子。第七张，PPT共四十六页，创作于2022年6月（3） 摆动性(wobble)转运氨基酸的tRNA的反密码子

3、需要通过碱基互补与mRNA上的遗传密码反向配对结合，但反密码与密码间不严格遵守常见的碱基配对规律，称为摆动配对。 第八张，PPT共四十六页，创作于2022年6月密码子、反密码子配对的摆动现象 A U CU第九张，PPT共四十六页，创作于2022年6月（4） 通用性(universal)整套密码从原核生物到人类都通用，但动物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿体例外。 密码的通用性证明各种生物进化自同一祖先。第十张，PPT共四十六页，创作于2022年6月（5）方向性(direction) 起始密码子位于mRNA链的5-端，终止密码子位于3-端，翻译时沿53方向进行，直到终止密码子为止，相应多肽链的合成从

4、N端向C端延伸。第十一张，PPT共四十六页，创作于2022年6月2. tRNA功能：通过tRNA的反密码子与mRNA的密码子结合，使tRNA携带的氨基酸准确在mRNA上对号入座。反密码环氨基酸臂第十二张，PPT共四十六页，创作于2022年6月IF-3IF-1IF-2GTP起始氨基酰tRNA( fMet-tRNAimet )结合到小亚基AUG53tRNAmRNA第十三张，PPT共四十六页，创作于2022年6月起始tRNA( tRNAMet )包括：真核生物： Met-tRNAiMet原核生物： fMet-tRNAif Met第十四张，PPT共四十六页，创作于2022年6月3.rRNArRNA不能

5、单独起作用，需与蛋白质结合构成核糖体。功能：核糖体是蛋白质合成的场所与 “装配机”第十五张，PPT共四十六页，创作于2022年6月 不同细胞核糖体的组成 核糖体核糖体由大、小两个亚基组成。第十六张，PPT共四十六页，创作于2022年6月原核生物核糖体结构模式2. A位：氨基酰位，又称受位。1. P位：肽酰位，又称给位。3. E位：排出位。第十七张，PPT共四十六页，创作于2022年6月氨基酸的活化与转运1.第一步反应氨基酸 ATP-E 氨基酰-AMP-E PPi 第十八张，PPT共四十六页，创作于2022年6月2. 第二步反应氨基酰-AMP-E tRNA 氨基酰-tRNA AMP E第十九张，

6、PPT共四十六页，创作于2022年6月第二节 蛋白质生物合成过程 翻译过程从阅读框架的5-AUG开始，按mRNA模板三联体密码的顺序延长肽链，直至终止密码出现。 起始(initiation)延长(elongation)终止(termination )翻译过程(The Process of Protein Biosynthesis )第二十张，PPT共四十六页，创作于2022年6月一、原核生物翻译过程1. 核糖体大小亚基分离；2. mRNA在小亚基定位结合；3. 起始氨基酰-tRNA的结合； 4. 核糖体大亚基结合。 指mRNA和起始氨基酰-tRNA分别与核糖体结合而形成翻译起始复合物 (tra

7、nslational initiation complex)。(一)起始第二十一张，PPT共四十六页，创作于2022年6月IF-3IF-11. 核糖体大小亚基分离第二十二张，PPT共四十六页，创作于2022年6月AUG53IF-3IF-12. mRNA在小亚基定位结合第二十三张，PPT共四十六页，创作于2022年6月S-D序列 在起始密码子的上游约813个核苷酸部位有一段富含嘌呤碱基（如-AGGAGG-）的特殊保守序列，称为SD序列，可被核糖体小亚基16S rRNA 辨认互补结合。 紧接SD序列后的小核苷酸序列，可被核糖体小亚基蛋白rpS-1识别并结合。第二十四张，PPT共四十六页，创作于20

8、22年6月IF-3IF-1IF-2GTP3. 起始氨基酰tRNA( fMet-tRNAimet )结合到小亚基AUG53第二十五张，PPT共四十六页，创作于2022年6月IF-3IF-1IF-2GTPGDPPi4. 核糖体大亚基结合，起始复合物形成AUG53第二十六张，PPT共四十六页，创作于2022年6月IF-3IF-1AUG53IF-2GTPIF-2-GTPGDPPi翻译起始阶段总结第二十七张，PPT共四十六页，创作于2022年6月原核肽链合成的延长因子 (二)延长 肽链延长包括进位、成肽、转位三步，在核糖体上连续性循环式进行，又称为核糖体循环(ribosomal cycle)，每次循环增

9、加一个氨基酸。第二十八张，PPT共四十六页，创作于2022年6月1.进位(注册,registration) (1) fMet-tRNAfMet占据P位，A位空缺。 (2) 第2个密码子相应的氨基酰-tRNA与EF-Tu-GTP结合，其反密码子识别密码子，进入A位。 (3) EF-Tu水解GTP，EF-Tu和GDP从核糖体释出，重新形成Tu-Ts二聚体。第二十九张，PPT共四十六页，创作于2022年6月TuTsGTPGDPAUG53TuTsGTP第三十张，PPT共四十六页，创作于2022年6月2.成肽是由转肽酶(transpeptidase)催化的肽键形成过程。第三十一张，PPT共四十六页，创作

10、于2022年6月3.转位延长因子EF-G有转位酶活性，可结合并水解1分子GTP，促进核蛋白体向mRNA的3侧移动 。第三十二张，PPT共四十六页，创作于2022年6月fMetAUG53fMetTuGTP第三十三张，PPT共四十六页，创作于2022年6月进位转位成肽第三十四张，PPT共四十六页，创作于2022年6月1. 当mRNA上终止密码出现后，多肽链合成停止，肽链从肽酰-tRNA中释出，mRNA、核糖体等分离的过程。 (三)终止2. 识别终止密码，RF-1特异识别UAA、UAG；而RF-2可识别UAA、UGA。3. 诱导改变转肽酶的酯酶活性为水解活性，使肽链从核糖体上释放。第三十五张，PPT

11、共四十六页，创作于2022年6月UAG53RFCOO-第三十六张，PPT共四十六页，创作于2022年6月与原核生物相比，真核生物肽链延长过程有不同的反应体系和延长因子。真核细胞核糖体没有E位，转位时卸载的tRNA直接从P位脱落。(二) 延长(三) 终止 与原核生物相比，真核生物翻译终止只有一种释放因子eRF，可识别所有终止密码子。(一)起始 二、真核生物翻译过程1. 核糖体大小亚基分离；2. 起始氨基酰-tRNA结合；3. mRNA在核糖体小亚基就位；4. 核糖体大亚基结合。原核先就位，后结合；真核先结合，后就位第三十七张，PPT共四十六页，创作于2022年6月met40S60SMetMet4

12、0S60SmRNAeIF-2B、eIF-3、 eIF-6 elF-3GDP+Pi各种elF释放elF-5ATPADP+PielF4E, elF4G, elF4A, elF4B,PABMetMet-tRNAiMet-elF-2 -GTP真核生物翻译起始复合物形成过程第三十八张，PPT共四十六页，创作于2022年6月(二)使蛋白质合成高速、高效进行。电镜下的多聚核糖体现象三、多聚核糖体(polysome)(一)指多个核糖体附在同一条mRNA上合成蛋白质而形成的串珠状聚合物。 第三十九张，PPT共四十六页，创作于2022年6月四、翻译后加工和输送 新生多肽链需要酶和其他蛋白质辅助，经过折叠、修饰等加

13、工才能转变为天然构象的功能蛋白质。 (一)多肽链折叠为天然构象的功能蛋白质(1)热休克蛋白(HSP): HSP70、HSP40和GreE族 (2)伴侣素(chaperonins): GroEL和GroES家族2. 蛋白二硫键异构酶 (PDI)3. 肽-脯氨酰顺反异构酶 (PPI)1. 分子伴侣第四十张，PPT共四十六页，创作于2022年6月鸦片促黑皮质素原(POMC)的水解修饰NC信号肽PMOCKRKR103肽 ( ？)ACTH-LT-MSH-MSHEndophin(二)一级结构的修饰1.肽链N端的修饰2.个别氨基酸的修饰3.多肽链的水解修饰第四十一张，PPT共四十六页，创作于2022年6月(

14、三)高级结构的修饰 (四)蛋白质合成后的靶向输送1. 指蛋白质合成后需定向输送到发挥功能的细胞靶部位的过程。 2.新生分泌蛋白的N端，可引导其自身转移到细胞靶部位的保守氨基酸序列，称信号序列(signal sequence)或信号肽(signal peptide) 。1亚基的聚合 如血红蛋白通过非共价键将亚基聚合成寡聚体。2辅基的连接 如糖蛋白、脂蛋白、各种酶等，合成后需与辅基连接，才具有活性。3疏水脂链的共价连接 如Ras蛋白、G蛋白等需嵌入疏水双层膜脂，才具有活性。第四十二张，PPT共四十六页，创作于2022年6月五、蛋白质生物合成与医学 (一)分子病 由于基因突变导致蛋白质一级结构的改变，进而引起生物体某些结构和功能的异常，这种疾病称为分子病。分子病最典型的代表为镰刀型红细胞贫血病。(二) 抗生素对蛋白质合成的影响 1.抗生素类是微生物产生的能够杀灭或抑制细菌的一类药物。第四十三张，PPT共