《蛋白质的翻译》课件

1、蛋白质的翻译课件这就是翻译！这就是翻译！一、模板与遗传密码（一） 遗传密码一、模板与遗传密码（一） 遗传密码遗传密码的几个重要特性连续性简并性通用性摆动性遗传密码的几个重要特性连续性摆动理论摆动理论（二）开放阅读框（ORF)真核细胞几乎只有一个ORF，原核细胞经常有2个或多个ORF（二）开放阅读框（ORF)真核细胞几乎只有一个ORF，原核细蛋白质的翻译课件蛋白质的翻译课件氨基酸受体臂D臂反密码子臂臂氨基酸受体臂D臂反密码子臂臂 tRNA的L形三级结构 反映了其生物学功能，因为它上所运载的氨基酸必须靠近位于核糖体大亚基上的多肽合成位点，而它的反密码子必须与小亚基上的mRNA相配对，所以两个不同的

2、功能基团最大限度分离。 tRNA的L形三级结构3tRNA的种类 起始tRNAi和延伸tRNAe原核生物：fMet-tRNAifMet；真核生物：Met-tRNAiMet 原核Met残基被N-甲酰化的形式，由转甲酰基酶催化。 同工tRNA均专一于相同的氨酰-tRNA合成酶 校正tRNA抑制无义突变和错义突变3tRNA的种类4. 氨酰-tRNA合成酶将氨基酸连到tRNA上 tRNA的氨酰化（负载）由氨酰-tRNA合成酶的一组酶催化完成。生物体有20种氨酰-tRNA合成酶，每个对应一种氨基酸，这意味着一组同工tRNA被一个酶酰氨化。氨酰tRNA合成酶的特征4. 氨酰-tRNA合成酶将氨基酸连到tRN

3、A上氨酰tRNA + NH3 | H-C-R |O=C | O CH2 | O | O-P=O | O | tRNA腺苷3HOH氨基酸tRNAtRNA的氨基酰化 图示为第二类氨酰tRNA合成酶催化的氨酰化结果，氨基酸通过其羧基基团与tRNA末端核苷酸的3-OH相连。一类氨酰tRNA合成酶将氨基酸连到2-OH基团。 + CH2 腺苷3HOH氨基酸tRNA三、核糖体核糖体结合在内质网上三、核糖体核糖体结合在内质网上1.核糖体的组成1.核糖体的组成原核生物核糖体结构示意图原核生物的核糖体36 proteins原核生物核糖体结构示意图原核生物的核糖体36 protein核糖体结构模型及原核与真核细胞核

4、糖体大小亚基比较核糖体结构模型及原核与不同核糖体的亚基组成亚基原核细胞及真核细胞叶绿体、线粒体真核细胞rRNA 蛋白质细胞类型 核糖体类型不同核糖体的亚基组成亚基原核细胞及真核细胞真核细胞rRNA 2.核糖体的功能2.核糖体的功能原核细胞70S核糖体的A位、P位及mRNA结合部位示意图2.核糖体的功能原核细胞70S核糖体的A位、P位及mRNA结合部位示意图23.核糖体循环3.核糖体循环氨基酸活化 肽链的起始、延长和终止 肽链的折叠和加工氨基酸活化 肽链的起始、延长和终止 eRF1 ，eRF3阶段 原核 真核 功 能起始IF-1IF-2IF-3eIF-1A,eIF-3eIF-2eIF-4AeIF

5、-4BeIF-4EeIF-4GeIF-5B占据A位GTP酶，促进起始tRNA与小亚基结合促进大小亚基分离促进大小亚基分离GTP结合蛋白，促进起始tRNA与小亚基结合eIF-4F复合物成分，促进mRNA结合小亚基促进mRNA扫描起始AUGeIF-4F复合物成分，结合5帽eIF-4F复合物成分促进各种起始因子从小亚基解离延长EF-Tu,EF-TsEF-GEF1-,EF1-EF-2促进氨基酰-tRNA进入A位，具GTP酶活性促进转位和卸载tRNA的释放，具GTP酶活性促进氨基酰-tRNA进入A位，具GTP酶活性促进转位和卸载tRNA的释放，具GTP酶活性终止RF1RF2RF3识别UAA,UAG识别U

6、AA,UGA识别UAA,UGA,UAG阶段 原核 真核 EEAAEAAtRNAAAEtRNAAAEtRNAAA氨基酸ATP +氨酰腺苷酸E-AMPPPi第一步AMP第二步E氨基酸的活化3-氨酰-tRNAEEAAEAAtRNAAAEtRNAAAEtRNAAA氨基酸CHO-HN-CH-COO-tRNA CH2 CH2 S COO- +H2N-CH-COO-tRNA CH2 CH2 S COO-Met-tRNAffMetfMet-tRNAffMetN10-甲酰FH4FH4转甲酰酶CHO-HN-CH-COO-tRNA +H2N-CH-CO 原核生物多肽链的合成分为三个阶段：肽链合成的起始、肽链的延伸、

7、肽链合成的终止和释放。1、肽链合成的起始2、肽链的延长3、肽链合成的终止和释放 原核生物多肽链的合成分为三个阶段：肽链合成的起始、肽30S亚基 mRNA IF3- IF1复合物30S mRNA GTP- fMet tRNA- IF2- IF1复合物70S起始复合物codonanticodonA位P位 mRNA +30S亚基-IF3A位IF-353IF2GTPP位IF3 IF2 IF1IF2-GTP-fRNA-tRNAIF350S亚基IF2+ IF1+GDP+PiIF-1IF130S亚基 mRNA IF3- IF1复合物30S mR蛋白质的翻译课件1、30S 核糖体小亚基与起始因子IF 1和IF

8、-3相结合，诱发模板mRNA与小亚基结合。合成的起始1、30S 核糖体小亚基与起始因子IF 1和IF-3相结合2、由30S 小亚基、起始因子IF-1和IF-3及模板mRNA所组成的复合物立即与GTP-IF-2及fMet-tRNAfMet相结合。反密码子与密码子配对。合成的起始2、由30S 小亚基、起始因子IF-1和IF-3及模板mRN3、上述六组分复合物再与50S大亚基结合，水解GTP生成并释放GDP和Pi。释放三个起始因子。合成的起始3、上述六组分复合物再与50S大亚基结合，水解GTP生成并释12122323进位肽键形成移位进位(TuTs)GTPGTPN-端2353C-端肽键形成153（EF

9、-G） 12122323进位肽键形成移位进位(TuTs)GTPGT蛋白质的翻译课件蛋白质的翻译课件蛋白质的翻译课件（1）释放因子RF1或RF2进入核糖体A位。 （2）多肽链的释放（3）70S核糖体解离53UAG30S亚基50S亚基53UAGtRNARF（1）释放因子RF1或RF2进入核糖体A位。 53UAG合成完毕的肽链多核糖体3mRNA延伸中的肽链5核糖体循环合成完毕的肽链多核糖体3mRNA延伸中的肽链5核糖体循环 真核生物蛋白质合成的特点 合成起始 真核生物蛋白质生物合成起始过程中，需要甲硫氨酰-tRNAi、GTP、ATP和十几种起始因子(eIF)参与。 80S60S40S + 三种起始因

10、子 43S (eIF-1A, eIF-3, eIF-3A)真核生物的核糖体 真核生物蛋白质合成的特点 合成起始80S60S40S 真核生物翻译起始复合物的形成eIF-4F：eIF-4eIF-4BeIF-4A 帽子结合蛋白真核生物翻译起始复合物的形成eIF-4F：eIF-4帽子结 肽链的延伸 在真核生物中，存在着延伸因子1（eEF-1），在真菌中还有延伸因子3（eEF-3）。 合成终止只有一种释放因子(eRF)，能识别三种终止密码子。 在核糖体释放因子(RRF)作用下，核糖体与mRNA解离。 肽链的延伸1、肽链末端的修饰2、信号序列的切除3、二硫键的形成4、部分肽段的切除5、个别氨基酸的修饰6、

11、糖基侧链的添加7、辅基的加入8、蛋白质的折叠（分子伴侣）示例：酶原的激活 蛋白质的翻译后加工1、肽链末端的修饰 蛋白质的翻译后加工NC新生多肽链末端加工多蛋白加工(polyprotein) 去除的末端活性蛋白三个活性蛋白通过蛋白酶剪切进行加工NC新生多肽链末端加工多蛋白加工(polyprotein) NC内含肽NC剪接内含肽的剪接 内含肽是蛋白质的内部片段，翻译后很快被去除，从而使两个外部片段和外显肽连接到一起。 内含肽剪接位点的序列：第一个氨基酸通常是Cys，有时为Ser，最后两个氨基酸基本上是His后接Asn。下游外显肽的第一个氨基酸是Cys、Ser或Thr。NC内含肽NC剪接内含肽的剪接

12、 内含肽是蛋白质蛋白质的翻译课件mRNA核糖体新生多肽链Hsp70蛋白与疏水区结合大肠杆菌的分子伴侣mRNA核糖体新生多肽链Hsp70蛋白与疏水区结合大肠杆菌的胰岛素原的加工A链区B链区间插序列（C肽区）HSSHSHSHHSHS信号肽NC核糖体上合成出无规则卷曲的前胰岛素原切除C肽后，形成成熟的胰岛素分子切除信号肽后折叠成稳定构象的胰岛素原SSSSNNCCA链B链胰岛素CNSSSS胰岛素原SS胰岛素原的加工A链区B链区间插序列（C肽区）HSSHSHSH胰蛋白酶原胰蛋白酶六肽肠激酶活性中心胰蛋白酶原的激活示意图胰蛋白酶原胰蛋白酶六肽肠激酶活性中心胰蛋白酶原的激活示意图 信号肽 能引导蛋白质靶向运输的特殊信号序列，即多肽链分子N端的一段被细胞转运系统识别的保守性氨基酸序列，称为“信号肽”。 序列组成： 16 30氨基酸残基 N端含1到几个碱性氨基酸残基 中部4 15疏水性中性氨基酸（Leu、Ile） C端含极性、小侧链的Gly、Ala、Ser 紧接信号肽酶裂解位点 仅真核细胞！ 信号肽 能引导蛋白质靶向运输的特殊信号序列，即多肽链蛋白质N端信号肽的特点1.完