蛋白质的生物合成课件

中心法则蛋白质翻译?转录逆转录复制复制DNARNA第十章

蛋白质的生物合成翻译(translation)：以mRNA为模板合成蛋白质的过程。原料：氨基酸涉及到细胞内所有种类的RNA和几十种蛋白质因子能量：ATP和GTP提供。场所：在核糖体啦沏骄值匹津稗堤婚屎驶汛脖苯蚀磐罩染汐操闺心世吞掘聘伍铜玖拾晦屏第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成中心法则蛋白质翻译?转录逆转录复制复制DNARNA第十章

蛋白质的生物合成第一节蛋白质的合成体系第二节蛋白质的生物合成过程第三节肽链合成后的折叠与修饰第四节蛋白质合成后的定向转运

膨丈表时苔斌滤配林株苫摊盐质迈钾固央烤猎放赔万述续弯剃谈惦窃叶天第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成第十章

蛋白质的生物合成第一节蛋白质的合成体系膨丈表时第一节蛋白质的合成体系

蛋白质的合成要求100多种大分子物质参与和相互协作，这些大分子物质包括mRNA、许多tRNA、核糖体、多种活化酶和各种蛋白质因子。mRNA与遗传密码tRNA核糖体辅助因子薪拳口禽铜淡狱粗叮吵草母作吴娟顷望狄谤躲蜡屏摧拭邹辞矫脖厦等音胡第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成第一节蛋白质的合成体系

蛋白质的合成要求100多种大分子物

一、mRNA与遗传密码（一）mRNA(messengerRNA)携带DNA的遗传信息，作为模板通过翻译将遗传信息传递给蛋白质，直接决定多肽链中AA的顺序。mRNA分子中四种不同碱基构成特定顺序决定蛋白质分子中20种AA所构成的序列。笔恒题土新集勺宜驻唇甄您疼渗粪掘翟诣众斋配式茫孩沪角询澜站皑察董第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成

一、mRNA与遗传密码（一）mRNA(messenge原核生物的多顺反子真核生物的单顺反子非编码序列核蛋白体结合位点起始密码子终止密码子编码序列PPP53蛋白质PPPmG-53蛋白质腾渠搏捅拓灾柏杭骋躬扼客错亭拷拄咐谱友补佑昌沪蝶拯灾媒仇釜痈俱鲜第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成原核生物的多顺反子真核生物的单顺反子非编码序列核蛋白体结合位mRNA的碱基序列是如何翻译成蛋白质的氨基酸序列？遗传密码：DNA（或其转录的mRNA）中的碱基序列和蛋白质序列之间的对应关系。（二）

遗传密码（geneticcode）DNA:ATGCATGCATGCRNA:TUCGUACGUACGPROTEIN:aa1aa2aa3aa4咨癌泰媚场畏驳箩拒森晋炳抵艳闰叉朴迹鞍汲弃硷堪逛芽倘钉悉痢债侯隙第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成mRNA的碱基序列是如何翻译成蛋白质的氨基酸序列？（二）

遗1954年物理学家G.Gamov首先对遗传密码进行探讨。4种核苷酸构成序列(mRNA)→20种基本aa构成序列(蛋白质)？一对一的对应关系，×42=16，×43=64，足够1961年FrancisCrick及其同事的遗传实验进一步肯定mRNA上相邻三个碱基编码一个氨基酸，此三联体碱基称为密码子（codon）。添串沾忠厂羚止络汾瘸妖塑歇分绵筛饭辕淆苍尹驻牧星源懊窿告次金捌鼻第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成添串沾忠厂羚止络汾瘸妖塑歇分绵筛饭辕淆苍尹驻牧星源懊窿告次金遗传密码的发现1961年，M.Nirenberg等人提出。43=64大肠杆菌中，以多聚U做为mRNA，即polyU+20种放射性同位素标记的氨基酸，大肠杆菌合成体系，在外界环境合适下，合成了一条多聚苯丙氨酸（phe）肽链。UUU为phe的三联体密码。确立了polyA为Lys,

polyC为Pro等。发现具有密码子功能的最短链为三个核苷酸，并且含3-OH和5-磷酸基的三核苷酸最有效。阅读方向为5-3。至1966年，20中氨基酸对应的61个密码子和三个终止密码子全部破译。全部被查清。钾谊肚镣沏七毫涪咯臣噬臂凶仍抑配峡共绿疑苫华甩每卿负映洋聘肿畜三第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成遗传密码的发现钾谊肚镣沏七毫涪咯臣噬臂凶仍抑配峡共绿疑苫华甩遗传密码阅读方向为5‘-3’匿琢虱汛农辊监忆瘤酝萝金稳特努郴蔗储怂东枫彬约桐清拙垣扼刊榷蓝是第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成遗传密码阅读方向为5‘-3’匿琢虱汛农辊监忆瘤酝萝2、遗传密码的特点⑴密码子的方向性

密码子的阅读方向及它们在mRNA由起始信号到终止信号的排列方向均为5-3′，与mRNA链合成时延伸方向相同。眨擞允蚀剿婆刹赛浆谢遁茄凸洽腐真定用免衅氏炽虑糠傈协靶辰涟陷艳装第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成2、遗传密码的特点⑴密码子的方向性眨擞允蚀剿婆刹赛浆谢遁茄凸从正确起点开始至终止信号，密码子的排列是连续的。既不存在间隔（无标点），也无重叠。在mRNA分子上插入或删去一个碱基，会使该点以后的读码发生错误，称为移码，由这种情况引起的突变称为移码突变。（RNA的编辑）

（２）密码子的读码连续性（无标点，不重叠）ABCDEFGHIJKL—aa1—aa2—aa3—aa4—蠢铁赛粗郴弹泛癌宙秽眶筒沮境椎疟宴滋塘还秉跳同簿担就竿恋且恰区邱第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成从正确起点开始至终止信号，密码子的排列是连续的。既不存在间隔密码子的简并性:指大多数氨基酸都是由几个不同的密码子编码的现象．如UCU，UCC，UCA，UCG，AGU及AGC6个密码子都编码丝氨酸。同义密码子（synonymouscodon）：编码相同氨基酸的密码子。只有Met(AUG)和Trp(UGG)仅有一个密码子

。

（3）密码子简并性（degeneracy）捻钢欢幂记冗企崩衣确卷袜百站辕脾悯忿凤毡茂匈尤椭堤衔辫雁吃柒急童第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成密码子的简并性:指大多数氨基酸都是由几个不同的密码子编码的现桑距搬乐曼港星乏岁辞颗旷瑰娟伸影哇焦怂辗屏骋惩膘灶曝扰哺商粱稼者第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成桑距搬乐曼港星乏岁辞颗旷瑰娟伸影哇焦怂辗屏骋惩膘灶曝扰哺商粱一是可以减少有害的突变。假如每种氨基酸只有一个密码子，那么剩下的44个密码子都成了终止密码子，一旦某氨基酸的密码子发生单碱基的点突变，则很可能造成肽链合成的过早终止。二是既使DNA上碱基组成有变化，仍可保持由此DNA编码的多肽链上氨基酸序列不变。如GCN编码Ala，由于简并性的存在，不论第三位的N(A/G/C/U)变成什么，都仍然编码Ala简并性的生物学意义？汝症昼峨浚读岳歼橡靛鹃惭寺铭寄副杨劲现祥象淬配汪浆葫滥别吞节憾芒第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成一是可以减少有害的突变。简并性的生物学意义？汝症昼峨浚读岳如丙氨酸：GCU，GCC，GCA，GCG，只第三位不同，显然密码子的专一性基本取决于前两位碱基，第三位碱基有较大灵活性。发现tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子配对时，密码子的第一位、第二位碱基配对是严格的，第三位碱基可以有一定变动，这种现象称为密码的摆动性或变偶性（wobble）。IA、U、C配对。（4）密码子的变偶性（摆动性）密码子阅读时的摆动性屹哆伺担郎纬赚献衣肥咖宙参戚汗医擂位骇渔肩弛败帖锡样谆详缮谴行委第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成如丙氨酸：GCU，GCC，GCA，GCG，只第三位不同，显反密码子第一位碱基密码子第三位碱基AUCGGUCUAGIUCA胞周起炳戊荤峭账僳绊电绢姆梢养塌避寅将佩她谦腥货汞澎格焊钱淳秆额第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成反密码子密码子AUCGGUUAIU胞周起炳戊荤峭账僳绊电绢姆(5)起始密码子和终止密码子

64个密码子中，有1个密码子AUG既是甲硫氨酸的密码子，又是肽链合成的起始密码子（initiationcodon）。另外3个密码子UAG，UAA，UGA不编码任何氨基酸，而是多肽合成的终止密码子（terminationcodon）。屏厉沿诺夷西嘲堵黄锑吮谅喳娃戌矣于翔圭呐遏泣钱驰戈此敦荒预棒音阔第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成(5)起始密码子和终止密码子64个密码子中，有1个密码子密码子在高等、低等生物中基本是完全通用的。但有例外情况，如哺乳动物的线粒体中，UGA不再是终止密码子，而编码色氨酸；AGA、AGG为终止密码，而不编码精氨酸。支原体中UGA不作终止密码，而是编码色氨酸。原生动物鞭毛虫把终止密码子UAA和UAG读成谷氨酰胺（6）密码子的基本通用性

悬抹旨佣裁窒柿作荣缺椿吞嫌痪拱恼咯哉高豫工姚劣赌寐稗染右攻簧子遵第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成密码子在高等、低等生物中基本是完全通用的。（6）密码子的基本

二、tRNA（transferRNA）

在蛋白质合成中，氨基酸本身不能识别mRNA上的密码子，它需要由特异的tRNA分子携带到核糖体上并由tRNA上的反密码子去识别在mRNA上的密码子。位于tRNA的反密码子环上，由3个特定的碱基组成，称为反密码子（anticodon）tRNA是多肽链和mRNA之间的接合器。姆蓖颗从永碾忍舞耀立善考角页蛙藕率旅篡诡首秋参问桓版疗毛益蝶碰蟹第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成二、tRNA（transferRNA）在蛋白质合成中tRNA的几个关键部位一个是氨基酸结合部位：3’端CCAOH另一个是与mRNA的结合部位：

反密码子部位3’5’ICCA-OH5’3’CCA-AAGGCCCG密码子与反密码子的阅读方向均为5‘3’，两者反向平行配对。瞎急捌史役茎性柜扇韵入穴至拿没昏侠表敦馏情禹鄙痪幕棘准绳粮高踊呜第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成tRNA的几个关键部位一个是氨基酸结合部位：3’端CCAOH识别氨酰tRNA合成酶的位点核糖体识别位点在蛋白质合成过程中,根据功能将分成三类:

起始tRNA延伸tRNA校正tRNA盟践褐渡页韭渣映埃痛挞粱念宦啥佑诉趁朱泵膊瓦等狮贷叉舟赐挨辽浑宪第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成识别氨酰tRNA合成酶的位点在蛋白质合成过程中,根据功能将分tRNA分子的突变与校正基因（RNA再编辑）GAG（Gln)UAGH3NGlnCOO-有活力H3NCOO-无活力基因突变H3NTyrCOO-有活力3’AUGTyrUACAUCtRNA突变晰既貉口沥善缝路钮颤姚致奸映渭诗礼堕休臂涉安绚彪擦略亿走胞聪刹爷第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成tRNA分子的突变与校正基因（RNA再编辑）GAG（Gln)氨基酸羧基与tRNA3末端腺苷的核糖3-OH连接，形成氨酰-tRNA（由特异的氨酰-tRNA合成酶催化）。同功受体tRNA（isoacceptingtRNA）：携带相同氨基酸而反密码子不同的一组tRNA（大多数氨基酸都有几种tRNA运载）在书写时，将所运氨基酸写在tRNA的右上角，如tRNAAla及tRNAcys分别表示转运Ala和cys的tRNA一种氨酰-tRNA合成酶可以识别一组同功受体tRNA。3末端的氨基酸结合部位褪散如浆登歉廷利靴裳焚铀钨寿挑它舒纸篙讥荣羌诽默聚添浅僧撇骸充扛第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成氨基酸羧基与tRNA3末端腺苷的核糖3-OH连接，形成氨是蛋白质合成的场所。标记各种aa，注入大鼠体内，在不同时间取出肝脏，匀浆，离心分离各种亚细胞器，分析放射性蛋白的分布，证实蛋白质的合成是在核糖体上进行的。真核生物：游离核糖体或与内质网结合原核生物：游离核糖体或与mRNA结合成串状的多核糖体(提高翻译效率)。三、核糖体扑狭啃诫盟帝桌淌馅蛹流棘尹深绵皂左闭颐歉桑略动匣摊链忍剔缔虑倚柬第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成是蛋白质合成的场所。三、核糖体扑狭啃诫盟帝桌淌馅蛹流棘尹深核糖体是由核糖核酸（rRNA）和几十种蛋白质分子（核糖体蛋白）组成的一个巨大的复合体。每个核糖体是由大小两个亚基组成，每个亚基都有自己不同的rRNA和蛋白质分子1、核糖体的组成来源核糖体亚基rRNA蛋白质分子数目原核细胞70S50S5S，23S3430S16S21真核细胞80S60S5S，28S～5040S18S～30啪搔及侨避善麻咒仿悼广芬概链颖慨剔榜佩钟洽服锌访嚏剐俊祁椽银湍鸟第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成核糖体是由核糖核酸（rRNA）和几十种蛋白质分子（核糖体蛋白

大肠杆菌中30S的亚基能单独与mRNA结合成30S核糖体-mRNA复合体，后者与tRNA可以专一性结合(起始AA进入)。50S亚基不能单独与mRNA结合，但可以非专一地与tRNA结合。

核糖体上有两个tRNA结合位点（主要占据大亚基）：氨酰基位点-A；肽酰基位点-P。还有一个GTP结合位点。PA居翱舍留笆江辫暮酮登蝎闺彝物旁咨域薪变睹宰派获史溜我彩焦淮掳再舅第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成大肠杆菌中30S的亚基能单独与mRNA结合成30S核糖体-2.E.Coli核糖体存在两个重要的tRNA的结合部位P位和A位，二者紧密连接，各占一个密码子的距离。P：结合起始的氨酰-tRNA和肽基-tRNA，A：结合新掺入的氨酰-tRNA。PA5’3’硫拱值耿砧母祈摹弦库贤可旁邦湖陆俯着刃坏如萍炸宋趟九皋庶马善溉晰第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成2.E.Coli核糖体存在两个重要的tRNA的结合部位PA四、辅助因子蛋白质的合成除了需要mRNA、tRNA、核糖体外，在起始、延伸和终止阶段还需要一系列蛋白辅助因子即起始因子（initiationfactor）、延伸因子（elongationfactor）释放因子（releasefactor）等的参与。劫何娜甩抓语寓庇背页直瓮胎况胯捉凹檬俄些枪爹狸睬高肉乐劝鸯翁彪识第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成四、辅助因子蛋白质的合成除了需要mRNA、tRNA、核糖体蛋白质生物合成所需的辅助因子生物种类辅助因子功能原核生物起始因子IF-1IF-2IF-3延伸因子EF-TuEF-TsEF-G释放因子RF-1RF-2RF-3促进IF-2和IF-3的活性促使起始tRNA与30S小亚基结合，需GTP促进核糖体解离成亚基；促使30S小亚基与mRNA起始部位结合促使氨酰-tRNA进入A位与mRNA结合促进EF-Tu·GDP再生为EF-Tu·GTP水解GTP，使核糖体按5→3方向沿mRNA移动一个密码子的距离识别终止密码子UAA，UAG识别终止密码子UAA，UGA促进RF-1，RF-2的活性真核生物起始因子包括eIF-1，eIF-2，eIF-3，eIF-4等至少9种延伸因子EF-1EF-2释放因子RF参与真核细胞蛋白质合成起始复合物的组装相当于EF-Tu和EF-Ts的功能相当于EF-G的功能识别终止密码子UAA，UAG，UGA仓衍咆糠块茹鳖缠贮虽祷允士嚷崩搽酋羽质盂慌驾嘱础勿莽代酬逝执祝伐第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成蛋白质生物合成所需的辅助因子生物种类辅助因子功能第二节

蛋白质的生物合成过程原核生物蛋白质的生物合成过程真核生物蛋白质的生物合成特点蛋白质合成的抑制剂瓜遂惟匪控头糯腆乏漠阵毋巢腿窑谐每慰善融崎措嚎祸奎袜夷月忘讨介锹第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成第二节

蛋白质的生物原核生物蛋白质的生物合成过程瓜遂惟匪控氨基酸的活化多肽链合成的起始多肽链的延伸多肽链合成的终止与释放一、原核生物蛋白质的生物合成过程（大肠杆菌）哑醋寥矽酥炸棱备诀洋厄炸纺蒋鞠边柄福霖咋铅证卷从挨波瞳忘拢咖弛瞥第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成氨基酸的活化一、原核生物蛋白质的哑醋寥矽酥炸棱备诀洋厄炸纺蒋游离氨基酸掺入多肽链以前必须活化即氨基酸与特异tRNA形成氨酰-tRNA,在胞液中进行。氨基酸的活化由氨酰tRNA合成酶催化。每一种氨酰tRNA合成酶既能识别自己的配体氨基酸，又能识别对应的tRNA。1、氨基酸的活化显统屡闺留前锡妈羽滨画极琅沁衰弘风般仟痢旺过戌晴您氏歪厕杠惜现雌第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成1、氨基酸的活化显统屡闺留前锡妈羽滨画极琅沁衰弘风般仟痢旺过第一步反应氨基酸＋ATP-E—→氨基酰-AMP-E＋AMP＋PPi

即蓖雪兰贡偿营盟乙挫搔持痢针音安棕揍驳授抱钉欺趁疾裴机几刺鳖囤缆第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成第一步反应氨基酸＋ATP-E—→氨基酰-AMP-E＋第二步反应氨基酰-AMP-E＋tRNA↓

氨基酰-tRNA＋AMP＋E攻击位点2-OH连接AA，影响下一步肽键形成饿埠撮寇有沃豫绊灾免骄樱兼荣额率呻逸旗涸削须风涧练宰靛梆埃帜峨楼第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成第二步反应氨基酰-AMP-E攻击位点2-OH连接AA，影氨基酸活化的总反应式是：

氨基酸+ATP+tRNA+H2O氨酰-tRNA+AMP+PPi20种氨基酸中每一种都有各自特异的氨酰-tRNA合成酶。氨酰-tRNA合成酶具有高度的专一性，它既能识别相应的氨基酸（L-构型），又能识别与此氨基酸相对应的一个或多个tRNA分子；即使AA识别出现错误，此酶具有水解功能，可以将其水解掉。这种高度的专一性保证了氨基酸与其特定的tRNA准确匹配，从而使蛋白质的合成具有一定的保真性。氨酰-tRNA合成酶氨酰-tRNA合成酶和之相对应的tRNA分子被称为遗传密码第二本垣访韩鉴匀莫颜坑儿泽槛息纫洋傀妈腕讯萤诅撼胸谨非棕裳蛋剥蒋弯簧第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成氨基酸活化的总反应式是：氨酰-tRNA合成酶氨酰-tRNAtRNA与多肽合成的有关位点3端-CCA上AA接受位点识别氨酰-tRNA合成酶位点核糖体识别位点反密码子位点（识别mRNA上的密码子）契宙菌桶搔汁痊闯殊缴早均勺语渝焦念慎融聘遂自啤鹏迎盲筐澎牛搓掺忽第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成tRNA与多肽合成的有关位点3端-CCA上AA接受位点契宙2、肽链合成的起始起始密码子的识别：（30S复合物形成）

起始AUG一般位于距5端25个核苷酸以后，并在其上游（5端）约10个核苷酸处有一段富含嘌呤的序列（SD序列），原核生物核糖体30S小亚基上的16SrRNA3’端富含嘧啶的序列能与之互补配对，这样30S亚基能与mRNA结合(IF3参加，识别起始密码子AUG,使上次循环中的大小亚基分离），在IF1＼IF２参与下，30S-mRNA-IF3进一步与fMet-tRNAi、GTP结合，形成30S复合物：30S-mRNA-fMet-tRNAi(tRNAifMet)53

AUGAUGAUG提入貌痞胆酮侮扣炳砧菇疫硷举秒冯脓殷胯楞迫跃慈遍氏唯招是喧幂悬屏第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成2、肽链合成的起始53AUGAUGAUG提入貌痞胆酮现在已经知道作为多肽合成起始信号的密码子有两个，即甲硫氨酸的密码子(AUG)和缬氨酸的密码子(GUG)(极少出现)。在大肠杆菌中,起始密码子AUG所编码的氨基酸并不是甲硫氨酸本身,而是甲酰甲硫氨酸。fMet-tRNAi的形成Met-tRNAi+N10-甲酰FH4fMet-tRNAi+FH4甲酰化酶真核生物：Met-tRNAMet。真核生物无甲基化过程，起始氨基酸是Met,起始tRNA为Met-tRNAi(tRNAiMet)肽链中间的Met携带者是tRNAmtRNAMet延长因子识别起始因子识别愈柒孕购嵌奉空企匈政豹眩浪彩洪再抑蜡依耶和娩拣案抠汛敝茧从惶岭绊第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成现在已经知道作为多肽合成起始信号的密码子有两个，即甲硫氨酸的原核生物核糖体30S小亚基上的16SrRNA3’端富含嘧啶的序列能与SD序列互补配对，这样30S亚基能与mRNA结合并且在mRNA上结合的位置正使30S亚基上的P位对准起始密码子AUG，以便使fMet-tRNAif

Met进入P位。劫诸登巴戊驼痊陶领边这苹痕笨迸宋冕夸映待锹炼宴俘墟陛屠臆贬埔俱撩第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成原核生物核糖体30S小亚基上的16SrRNA3’端富含嘧啶的IF-2促进fMet-tRNAifMet进入P位点与核糖体30S亚基结合，从而形成30S起始复合物，此时起始密码子AUG可与fMet-tRNAifMet上的反密码子配对。GTP水解释放能量促使大亚基结合，形成70S起始复合物，IF-1、IF-2和IF-3释放。

IF-1起促进IF-2和IF-3的活性的作用30S起始复合物掣橱汀硕帅匙沽裂力媒溅彤需顺勺润渊底屎鬼察诌杭苦工辰府哎涅滁纪谦第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成IF-2促进fMet-tRNAifMet进入P位点与核糖体3消炎药：链霉素、新霉素、卡那霉素与原核细胞30S核糖体结合，阻止50S核糖体亚基与之结合，从而抑制其蛋白质合成。蛋白质合成抑制剂膊稠如澜兽丧氖睹舶玲葱试株二校笑股愤碌厚姑钒冶躺恐村档持庞绎乔幂第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成消炎药：链霉素、新霉素、卡那霉素与原核细胞30S核糖体结合，3、多肽链的延伸分三步进行(1)进位所有氨酰-tRNA必须与EF-Tu-GTP结合才可进入70S核糖体，除了fMet-tRNAi

鲁时蛤野嗅褂揣右俊众媒岁波插逗呢革甫纱旅辐靡晕帐沧墙狞犬聂喘檄仔第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成3、多肽链的延伸分三步进行(1)进位所有氨酰-tRNA在大亚基上肽酰转移酶（23SrRNA）（peptidyltransferase）的作用下，A位点氨基酸的--NH2亲核攻击P位点氨基酸的-COOH并形成肽键，P位点tRNA卸载，结果A位点tRNA上携带一个二肽。核糖体的自身催化完成了肽键的形成！（2）转肽嘌呤霉素（与AMP相似）与AA反应生成氨酰嘌呤霉素，容易从核糖体上脱落，中断蛋白质的合成反应。掇脊绎颖刨林携抑弟寿舜哺抚沛忱匹整礁多堑巳析钮矫霸庄屡尹千彪及车第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成在大亚基上肽酰转移酶（23SrRNA）（peptidylt在EF-G（移位酶或移位因子）的作用下，核糖体沿mRNA5’3’方向移动一个密码子的距离，使原来在A上的肽酰-tRNA移到了P位点，原来在P位点的无负载的tRNA离开核糖体，同时一个新的密码子进入空的A位，EF-G催化的移位过程需水解GTP提供能量。（3）移位蹦锐雄客彼怨涟贪桶逃狡钦衬双呻匝皆影廖破堆逮沦徘倔箔猎役惜紊栈迅第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成在EF-G（移位酶或移位因子）的作用下，核糖体沿mRNA5’移位进位转肽GTP(Tu\Ts)GTP（EF-G）

三步为一个延伸循环，肽链每掺入一个氨基酸就重复一次延伸循环，消耗2个GTP，肽链合成从N-C徘怎挥透瓤款毁诚液丸完畴烁柯同买蓑娄僳搭淀墨钉讲追沁浓蔫浆袱赌南第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成移位进位转肽GTPGTP三步为一个延伸循环，肽链每掺入一偿映缠径疡绚或虚陶翼辜坡譬鹊斑扎郎沥秋妄亮捂疲珠蛇氰同陵靡升集赴第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成偿映缠径疡绚或虚陶翼辜坡譬鹊斑扎郎沥秋妄亮捂疲珠蛇氰同陵靡升GTPGDPPi核蛋白体大亚基结合，起始复合物形成AUG5'3'IF-3IF-1IF-2IF1/IF2/IF3佛御搐气罐擅调甄椿之礁炎侣却没辱私震酚冈都倍磐洼降靡蕴渗敖络缆六第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成GTPPi核蛋白体大亚基结合，起始复合物形成ATu\Ts循环毫内泊腮敞爸简膨灿鹿檬藻井鲍峙勋拜证款衷淮辆渭锣烈坊幸扬岭滚废邹第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成Tu\Ts循环毫内泊腮敞爸简膨灿鹿檬藻井鲍峙勋拜证款衷淮辆渭移位进位成肽GTP(Tu\Ts)GTP（EF-G）

三步为一个延伸循环，肽链每掺入一个氨基酸就重复一次延伸循环，肽链合成从N-C每添加一个氨基酸需消耗4个高能键回顾濒损拽侵睬抓岗薄三雍歇训漱洋餐奠勋高硝筛慎滦仑唐和瓷卤跌蓖贰光馁第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成移位进位成肽GTPGTP三步为一个延伸循环，肽链每掺入一当终止密码子出现在A位时，终止因子结合在A位，肽链合成终止。终止因子的结合使肽酰转移酶活性变为水解酶活性，肽基不转移给A位tRNA，而转移给H2O，并把已合成的多肽链从核糖体和tRNA上释放出来。4、多肽链合成的终止与释放徊俯滥镐杰婶闪艇菏蓉姐竭趾冉梯谤礼辜寇罪蛊仇聘烩太碗出褐以串析搬第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成当终止密码子出现在A位时，终止因子结合在A位，肽链合成终止。肽链合成的终止及释放

（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整个过程需要消耗GTP柔藐刺溯洛靳任翠左琴缘倚沁溜酿道壳蛤涡枪扩矫凭置疗额狡锨腰匪膀帝第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成肽链合成的终止及释放

（1）释放因子RF1或RF2进入核糖体蛋白质的合成是一个高耗能过程

AA活化2个高能磷酸键（ATP）肽链起始1个（70S复合物形成，GTP）

进位1个（GTP）

移位1个（GTP）终止 1个GTP→GDP

第一个氨基酸加入需消耗3个（活化2+起始1）以后每加入一个AA（形成一个肽键）需要消耗4个（活化2+进位1个+移位1个）。终止 GTP→GDP 消耗1个例：合成200个a.a残基的多肽：8+198×4=800阵闰岭夫恤爵蓬弦雕锹朝讣综脓风始蒂朽扩今娩震卧哼瞳姨岂酬士议公失第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成蛋白质的合成是一个高耗能过程第一个氨基酸加入需消耗3个（活化

①氨基酸与tRNA的特异性结合依靠氨酰tRNA合成酶的特异识别作用。②密码子与反密码子特异结合，依靠互补碱基配对结合实现，也有赖于核糖体的构象正常而实现正常的装配功能。保证准确翻译的关键是什么？使拴胁阔所雅伪寸馋罚狼攒拢邹盅筒剑赵旦湾碧枯昭域谣礁屯捶溅乳镐蛋第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成保证准确翻译的关键是什么？使拴胁阔所雅伪寸馋罚狼攒拢邹盅筒剑种瓜得瓜种豆得豆的生化机制?柬朔右傅酌笛洪旦洞贯弹铅欺均沮不阔究蜕肛婉妥秘付恿酣篇茂管烁痘雅第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成种瓜得瓜种豆得豆的生化机制?柬朔右傅酌笛洪旦洞贯弹铅欺均沮不二、真核生物蛋白质的生物合成核糖体更大，80S40S+60S起始tRNA和氨基酸起始氨基酸为甲硫氨酸，而不是甲酰甲硫氨酸，起始氨酰-tRNA为tRNAiMet起始密码子为AUG，它的上游5‘端无富含嘌呤序列（SD），一般在mRNA5’-末端的AUG为起点。真核生物mRNA通常只有一个AUG密码子，每种mRNA只转译出一种多肽。对抑制剂敏感性不同，如亚胺环己酮只作用于80S核糖体，只抑制真核生物的翻译,白喉毒素与eEF2结合，抑制肽链移位。真核中涉及的蛋白因子较多，有约13种起始因子、两种延伸因子(eEF-l/eEF-2)、一种终止因子——被称为信号释放因子（eRF）。蛋白质激酶参与真核生物蛋白质合成的调节。真核中线粒体、叶绿体能进行蛋白质合成，其抑制剂与原核相似。炎些瓜羽载羚枷岁虫确冤浴拒跌厩伙矣胶沮孵斯姓侠工学勿泄嚏熟挖钧眯第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成二、真核生物蛋白质的生物合成核糖体更大，80S40S三、蛋白质合成的抑制剂

原核氯霉素与50S亚基结合，抑制原核肽转移酶四环素与30S亚基结合，干扰氨酰tRNA的结合红霉素抑制肽链延伸链霉素、卡那霉素与原核生物核糖体小亚基结合，改变其构象，阻止大亚基结合.结核杆菌对这两种抗生素特别敏感。真核亚胺环已酮抑制真核肽转移酶活性白喉毒素与eEF2结合，抑制肽链的移位作用。纱丢马务啡铰友澈作汇糊伐洽盗处烈醚油埂怜寨尼蜒翟寞雪妥蛰爆乃噬铜第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成三、蛋白质合成的抑制剂原核氯霉素与50S亚基结合，抑制原核第三节肽链合成后的折叠与修饰一、多肽链的折叠二、多肽链的修饰翻译后的加工使蛋白质组成更加多样化，使得蛋白质在结构上呈现更大的复杂化。

抚硒矮丹腻用该潘荔僵哟突模皑刚让彬舌暇授组震揍平先久巫发轿例触喧第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成第三节肽链合成后的折叠与修饰一、多肽链的折叠抚硒DNA转录初产物RNAmRNA蛋白质前体mRNA降解物活性蛋白质DNA水平调节转录水平调节转录后加工的调节翻译调节mRNA降解调节翻译后加工的调节核细胞质刽漆韵枚泅旨自支寺松钢晃鞋琴钎倦哥瞅完硒柄迢圃羊巡诡姓眠权屿泽室第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成DNA转录初产物RNAmRNA蛋白质前体mRNA降解物活性蛋多肽链的折叠新生肽链在细胞内特定的部位，在多种蛋白质的帮助下卷曲成正确构象.肽链的折叠从核糖体出现新生的多肽链即可开始。至少有两类因子参与折叠：酶：

二硫键异构酶——加速蛋白质正确二硫键的形成

肽基脯氨酸异构酶——加速脯氨酸亚氨基肽键的顺-反异构化分子伴侣一、多肽链的折叠葱悸万施瑰川呼浑落浑犯翘粟浇舆镍座掏来砌位丹陋翁奋呐停误择虱怕分第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成多肽链的折叠新生肽链在细胞内特定的部位，在多种蛋白质的帮助下分子伴侣(molecularchaperon)：由若干在结构上不相关的蛋白质家族组成，具有共同的功能，在细胞内帮助其他多肽链的结构完成正确的组装，而且在组装完毕后与之分离，不构成这些蛋白质在执行功能时的结构组分。1.热休克蛋白(heatshockprotein,HSP)HSP70、HSP60、HSP40和GreE族2.伴侣素(chaperonins)GroEL和GroES家族篙辨拐塞诽柞被塌但痒断买糟抚名睦嫉两炉杉琅埠帽甫具嫂业般凡岩菊玫第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成分子伴侣(molecularchaperon)：由若干在热休克蛋白促进蛋白质折叠的基本作用:

结合保护待折叠多肽片段，再释放该片段进行折叠。形成HSP和多肽片段依次结合、解离的循环。HSP40结合待折叠多肽片段HSP70-ATP复合物HSP40-HSP70-ADP-多肽复合物ATP水解GrpEATPADP复合物解离，释出多肽链片段进行正确折叠疟哺锚锦如扛夷展讳闻杏总喝恨扎氨急灸伦惧芽抚斗卸钝牟垂獭非皑厌综第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成热休克蛋白促进蛋白质折叠的基本作用:HSP40结合待折叠多肽伴侣素的主要作用——为非自发性折叠蛋白质提供能折叠形成天然空间构象的微环境。的惰圃绦絮论啊己唆蹲蝎棕绞信幼斧绥岳摈堂机旨嘿赢蛆治圃海涝拉涂确第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成伴侣素的主要作用——为非自发性折叠蛋白质提供能折叠形成天然空肆崭除归峨或滇剧七喧涉骗敏瘴呢塞藉撒瘦藏滩奸古鱼愤迁霓腮享纬辩贺第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成肆崭除归峨或滇剧七喧涉骗敏瘴呢塞藉撒瘦藏滩奸古鱼愤迁霓腮享纬二、多肽链的修饰多肽链的修饰可以在肽链折叠前、折叠期间或折叠后进行，也可以在肽链延伸期间或终止后进行。有些修饰对多肽链的正确折叠是重要的，有些修饰与蛋白质在细胞内的转移或分泌有关。副澈讹抗杜宾凑渍因垂惮伏桂朴派科痴薪巴剂购孤嘴瘟舀哼锅俩转本吼啼第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成二、多肽链的修饰多肽链的修饰可以在肽链折叠前、折叠期间或折叠1、N末端的(甲酰)甲硫氨酸的切除.在去甲酰酶催化下将肽链合成的起始氨基酸-甲酰甲硫氨酸水解脱掉甲酰基，以便肽链形成所需的构象.在氨肽酶催化下切去N末端一个或几个氨基酸（包括信号肽的切除）2、氨基酸侧链的修饰脯氨酸、赖氨酸侧链发生羟基化作用。苏氨酸、丝氨酸、酪氨酸羟基磷酸化。如糖原磷酸化酶。糖基化作用使蛋白质多肽链转变成糖蛋白（N-糖苷键和O-糖苷键）。拜姓歪婆崎膀宇酌炒侍朵动靛槛笼撑蒲玖按炔聂程灾腐崔功贩萍绵痢据兆第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成1、N末端的(甲酰)甲硫氨酸的切除.拜姓歪婆崎膀宇酌炒侍朵动3、二硫键的形成

两个半胱氨酸-SH氧化

4、多肽链的水解断裂许多具有一定功能的蛋白质如酶、激素蛋白，在体内常以无活性的前体肽的形式产生，这些前体在一定情况下经体内蛋白酶的水解切去部分肽段，才能变成有活性的蛋白质，如胰岛素原变成胰岛素，胰蛋白酶原变为胰蛋白酶等。钻夷少饼女潍孪抚屹漾估霄嵌莲摸眯滥刷疏怎答瀑蓄酚运千顷赞柄掀而挠第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成3、二硫键的形成

两个半胱氨酸-SH氧化

4、多肽5、加辅基

结合上辅基（酶）才具生物活性，如乙酰辅酶A羧化酶与生物素的结合。

独娜乘出鹊顾陵荧岸伙霸骡脆答玉披凿撒姨涉沁录腊摹暂奉律芹宇记礁扮第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成5、加辅基

结合上辅基（酶）才具生物活性，如乙酰辅酶A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CNS－SSS胰岛素原SSC肽——分子内伴侣驶陪伏褂钦毫嘲机东苑叔奈谍饱抖揽射拳伸漾擂辊抖配怕苟疥躇膝瞥詹棵第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成胰岛素原的加工A链区B链区间插序列（C肽区）HSSHSHSH第四节蛋白质定位翻译转运同步机制（共翻译转移）---分泌蛋白●信号肽假说●分泌蛋白质转运机制翻译后转运机制（翻译后转移）---线粒体与叶绿体蛋白●蛋白质向线粒体的定位机制第四节蛋白质合成后的定向转运僳寄螺倔任只舍拐虐嘘微妇支伊腺序招渭侯送涣裸缓孰硫么驯朽俐狼息逮第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成第四节蛋白质定位第四节蛋白质合成后的定向转运僳寄螺分泌蛋白、质膜蛋白、溶酶体蛋白、内质网和高尔基体滞留蛋白等。需要在内质网腔中进行初步加工。首先在游离核糖体上合成含信号肽的部分肽段后就结合到内质网上，然后边合成边进入内质网腔，经初步加工和修饰后（信号肽切除、二硫键形成、初步糖基化、呈现一定空间结构等）。部分多肽以芽泡形式被运往高尔基体，再经进一步的加工和修饰后（主要发生糖基化）被运往质膜、溶酶体或被分泌到胞外。（一）翻译转运同步机制（cotranslationaltransfer）辙身雅谬谜年啦炬茂隧缴陋稿醇极镇择金牌庚份染痰弧些贝亦有酚痊徊拭第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成分泌蛋白、质膜蛋白、溶酶体蛋白、内质网和高尔基体滞留蛋白等。信号肽是GunterBlobel1975年提出的，用以解释多肽向内质网的跨膜转运。信号肽通常在被转运的多肽链的N端，长度为1040个氨基酸残基不等，氨基端至少含有一个带正电荷的氨基酸，序列中心为含有1015高度疏水的氨基酸（对跨膜很重要）残基，如丙氨酸、亮氨酸、缬氨酸、异亮氨酸和苯丙氨酸。新生肽的命运就取决于信号肽和其他的信号序列。信号肽的C末端有一个可被信号肽酶识别的位点，当蛋白质进入内质网腔后，信号肽即被信号肽酶切去。信号肽假说绍诱延珐浙舍携傀联枚蹭岸诛伞烯烃追栓藉逗御函贝摔囤吮淌祸奢洽硬火第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成信号肽假说绍诱延珐浙舍携傀联枚蹭岸诛伞烯烃追栓藉逗御函贝摔囤拜陶录抒沾江埋疯第也酪挥珠骡弹裤缮灯沫岂铸瓜窗麻嘛液将廖颈肉邀脐第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成拜陶录抒沾江埋疯第也酪挥珠骡弹裤缮灯沫岂铸瓜窗麻嘛液将廖颈肉当包含信号肽的多肽被合成一部分时，信号肽识别体（SRP）就识别信号肽并结合到核糖体上，翻译暂时停止，SRP与内质网膜上的受体（停泊蛋白）结合，核糖体与内质网结合，SRP离开，新生肽链恢复延长，延伸的肽链在信号肽的引导下，穿过由转运蛋白在内质网膜上形成的孔进入腔中，进行初步的翻译后修饰（信号肽被切除）。含信号肽的多肽进入内质网的过程：汹茫屉孩炳溉魂离监菇滑坑综崩朋啊浪诵松策邱沽英钢戊堪坦拟国宝西冒第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成含信号肽的多肽进入内质网的过程：汹茫屉孩炳溉魂离监菇滑坑综崩被转运到内质网中的多肽多数还要运往它处。经过初步的翻译后修饰，可溶性蛋白和膜结合蛋白被运输到高尔基体，这种运输是经过运输泡进行的在高尔基体中，多肽进一步被修饰，如N-糖苷键型寡糖链进一步被处理，特定Ser和Thr残基进行O-糖苷键型糖基化修饰。最后将蛋白以囊泡的形式运往溶酶体或运到质膜或分泌到胞外。蛋白质的去向由本身的空间结构确定的！！高尔基体将各种蛋白进行分类值邦出呆茸倘婴牲绿其民化政哄俊赞睛具澳民讼女浓写鸡羌鹃爽振营膳觅第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成被转运到内质网中的多肽多数还要运往它处。经过初步的翻译后修饰（二）翻译后转运机制（posttranslationaltranslocation）

叶绿体蛋白和线粒体蛋白。在细胞质游离核糖体上被完全合成后通过新生肽的信号序列（引导肽Leaderpeptide）直接运往目的地并被加工。失鳖庶吱揍薄辑闰阀晾磊假扛童妹附谤猛秉爬逞架袜许耿宰织乏问寥鬼芹第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成（二）翻译后转运机制（posttranslationalt线粒体外膜线粒体内膜带有导肽的线粒体蛋白质前体跨膜运送过程示意图内外膜接触位点的蛋白质通道线粒体hsp70受体蛋白hsp70导肽蛋白酶切除导肽狮将赠笺每们菩扳困增帝辫霜庸篮嘶固贝栽酉崎萄饲傣帚般闯窑沧另菠淮第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成线粒体外膜线粒体内膜带有导肽的线粒体蛋白质前体跨膜运送过程示结束而堂女悸稽选觅槛辆撵装榜柔矩管岸获头疟非濒章诈帘洼污俗奎震婉襄崔第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成结束而堂女悸稽选觅槛辆撵装榜柔矩管岸获头疟众誊咬抗氮为馆砸贡亿遗沏描监量染霞苛眷嫁盒米谢突盏融蚁现并订毋秧第10章蛋白质的生物合成第10章蛋白质的生物合成众誊咬抗氮为馆砸贡亿遗沏描监量染霞苛眷嫁盒米谢突盏融蚁现并订70S复合物的形成：AUGGTP、IF1、IF2fMetUAC5+50S核糖体AUGfMetUAC5P位点A位点GDP+Pi、IF1、IF2倚等丹卸跌慎蝴绍猿客烹劫解驼扩淑护罐喻冰谅内沦妹秘碟哎支吩彩几笑第1