蛋白质生物合成课件

第十二章蛋白质生物合成第十二章蛋白质生物合成1体内蛋白质合成的过程称为蛋白质生物合成。将mRNA分子中核苷酸（或碱基）的顺序转变蛋白质分子中氨基酸残基的顺序的过程称为翻译。相当于，把核酸中的A、G、C、U/T4种碱基组成的遗传信息，破译为蛋白质分子中的20种氨基酸排列顺序。翻译的过程有三个阶段：起始，延长，终止。体内蛋白质合成的过程称为蛋白质生物合成。2第一节

三种RNA在蛋白质生物合成中的作用一、mRNA的模板作用mRNA是蛋白质多肽链合成的直接模板。mRNA将DNA的遗传信息传递给蛋白质，是基因表达时的中介，所以又称信使RNA。每一种mRNA至少能指导合成一条多肽链。第一节

三种RNA在蛋白质生物合成中的作用一、mRNA的模3遗传密码（又称密码子，简称密码）：mRNA分子中含有AGCU四种不同的碱基所代表的核苷酸。从5'→3'方向每3个相邻的核苷酸组成一个三联密码即遗传密码。可组成64种不同的密码。包含：20种氨基酸，起始密码，终止密码。遗传密码（又称密码子，简称密码）：mRNA分子中含有AGCU4背景环境分析背景环境分析5

蛋白质生物合成体系基本原料：20种编码氨基酸模板：mRNA适配器：tRNA装配机：核蛋白体主要酶和蛋白质因子：氨基酰-tRNA合成酶、转肽酶、起始因子、延长因子、释放因子等能源物质：ATP、GTP无机离子：Mg2+、K+背景环境分析蛋白质生物合成体系背景环境分析6第十二章蛋白质生物合成课件7第十二章蛋白质生物合成课件8mRNA的基本结构StartofgeneticmessageCapEndTail5’-端非翻译区533’-端非翻译区开放阅读框架从mRNA5-端起始密码子AUG到3-端终止密码子之间的核苷酸序列，称为开放阅读框架(openreadingframe,ORF)。背景环境分析mRNA的基本结构Startofgeneticmess9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AAA…背景环境分析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10遗传密码的特点：1．连续性编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连续阅读，密码子及密码子的各碱基之间既无间隔也无交叉。5’…….AUG

GCA

GUA

CAU……UAA3’AlaValHisMet终止密码背景环境分析遗传密码的特点：编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连续阅读11基因损伤引起mRNA阅读框架内的碱基发生插入或缺失，可能导致框移突变。缬脯苏天冬缬丙酪甘缬丙丝精背景环境分析基因损伤引起mRNA阅读框架内的碱基发生插入或缺失，可能导致122.方向性翻译时遗传密码的阅读方向是5’→3’，即读码从mRNA的起始密码子AUG开始，按5’→3’的方向逐一阅读，直至终止密码子。NC肽链延伸方向5′3′读码方向背景环境分析2.方向性翻译时遗传密码的阅读方向是5’→3’，即读码从m133．简并性在遗传密码表中，共有64组密码（43）。其中，3组作为翻译的终止密码（UAA、UAG和UGA）；AUG兼作翻译的起始密码（AUG是蛋氨酸的密码），其余61组密码（包括AUG作为亮氨酸的密码）共同编码20种α-氨基酸。因此，必然有一种氨基酸由多组密码编码的现象，称为密码的简并性。实际上，除色氨酸与蛋氨酸（由一个密码编码）外，其余氨基酸均由两个或两个以上的密码编码（2～6个）。背景环境分析3．简并性背景环境分析14各种氨基酸的密码子数目背景环境分析各种氨基酸的密码子数目背景环境分析154．通用性:

无论原核生物如病毒、细菌等和真核生物包括人类都共用一套遗传密码即三联体密码。只是不同生物对密码子具有偏爱性。背景环境分析4．通用性:背景环境分析16（二）tRNA是搬运氨基酸的工具

1.tRNA的结构

背景环境分析（二）tRNA是搬运氨基酸的工具

1.tRNA的结构17tRNA分子中与蛋白质合成有关的位点：1）氨基酸结合位点；2）氨酰-tRNA合成酶识别位点；3）核糖体识别位点；4）反密码位点：反密码与密码结合时方向相反。即反密码的第1、2、3位碱基分别与密码的第3、2、1位碱基配对。背景环境分析tRNA分子中与蛋白质合成有关的位点：背景环境分析18第十二章蛋白质生物合成课件19

反密码与密码配对时，反密码的第2、3位碱基分别与密码的第2、1位碱基配对时严格遵循碱基配对规则（即A与U、G与C配对），而反密码的第1位碱基与密码的第3位碱基配对时不严格遵循碱基配对规则，后者成为摆动配对或不稳定配对（wobblebasepair）。反密码与密码配对时，反密码的第2、3位碱基分别与密码20摆动配对情况通过摆动配对，使得携带有同种氨基酸的不同tRNA分子可分别结合在几种同义密码上。如反密码为IGC的丙氨酰-tRNA，可分别结合到同义密码GCU、GCC、GCA上（GCU、GCC、GCA均为编码丙氨酸的密码）。摆动配对的存在对于保持生物物种的稳定具有重要意义。摆动配对情况21tRNA是氨基酸与遗传密码间的适配器tRNA是氨基酸与遗传密码间的适配器222.氨酰-tRNA

各种氨基酸和对应的tRNA结合后形成的氨基酰-tRNA表示为：

氨基酸的三字母缩写-tRNA氨基酸的三字母缩写

例如：丙氨酰-tRNA：Ala-tRNAAla精氨酰-tRNA：Arg-tRNAArg甲硫氨酰-tRNA：Met-tRNAMet起始者甲硫氨酰-tRNA：Met-tRNAiMet延长甲硫氨酰-tRNA：Met-tRNAeMet2.氨酰-tRNA23

在生物体内，一种tRNA只能与一种氨基酸结合（即一种tRNA只能搬运一种氨基酸），而一种氨基酸可与一种以上的tRNA分子结合，所以，tRNA的种类(80种以上）比氨基酸（20种）多。在生物体内，一种tRNA只能与一种氨基酸结合（即24(三)核糖体是蛋白质生物合成的场所核糖体是肽链合成的“装配机”。胞质中核糖体种类：游离的核糖体---合成细胞固有蛋白与粗面内质网结合的核糖体

---合成带有信号肽的分泌性蛋白质核糖体由大、小亚基组成，其组成成份包括rRNA和蛋白质。(三)核糖体是蛋白质生物合成的场所25

不同细胞核蛋白体的组成不同细胞核蛋白体的组成26

在核糖体上，与蛋白质生物合成有关的主要结构有：1．有容纳mRNA的部位；2．有结合氨酰-tRNA的部位，称为氨酰基部位，简称A位;有结合肽酰-tRNA的部位，称为肽酰基部位，简称P位；3.有结合蛋白质因子的部位；4．有转肽基酶（transpeptidase）存在，可催化肽键的形成；5.具有延长因子依赖的GTP酶活性。

A位和P位呈紧密相邻，每个部位的宽度正好相当于mRNA上一个遗传密码的宽度。在核糖体上，与蛋白质生物合成有关的主要结构有：27第十二章蛋白质生物合成课件28第十二章蛋白质生物合成课件29mRNA与核糖体的结合原核生物核糖体的小亚基的rRNA（16S）的3′末端有一富含嘧啶的区段，可与mRNA分子的起始部位的一段富含嘌呤的区段互补结合，使mRNA结合至核糖体上。mRNA分子中的这段富含嘌呤的区段称为S-D序列(通常为GGAGGU)。S-D序列位于mRNA的5′端紧接起始信号的上游。mRNA与核糖体的结合30原核生物mRNA的S-D序列及其与16SrRNA的结合原核生物mRNA的S-D序列及其与16SrRNA的结合31三、蛋白质生物合成过程蛋白质的生物合成过程包括：①氨基酸的活化与转运②活化氨基酸在核糖体上形成多肽链。后者是蛋白质生物合成的中心环节，又称核糖体循环。③翻译后加工

三、蛋白质生物合成过程32第二节蛋白质生物合成的基本过程氨基酸的活化与转运（准备阶段）肽链合成的起始肽链的延长肽链的终止翻译后的加工修饰第二节蛋白质生物合成的基本过程氨基酸的活化与转运（准备阶段33

氨基酸与tRNA的结合需要氨酰tRNA合成酶催化，并需要消耗ATP。一、氨基酸的活化与转运氨基酸+tRNA氨基酰-tRNAATP

AMP＋PPi氨基酰-tRNA合成酶

氨基酸的活化是指氨基酸与tRNA结合为氨基酰-tRNA的过程，称为氨基酸的活化。在胞质中进行。氨基酸与tRNA的结合需要氨酰tRNA合成酶催化，并需要34氨基酸＋ATP-E氨基酰-AMP-E＋PPi

第一步反应氨基酸＋ATP-E氨基酰-AMP-E35第二步反应氨基酰-AMP-E＋tRNA氨基酰-tRNA＋AMP＋E第二步反应氨基酰-AMP-E＋tRNA氨基酰-tRNA36

氨基酰-tRNA合成酶对底物氨基酸和tRNA都有高度特异性。绝对专一性：

1个A.A对应1个氨基酰tRNA合成酶催化反应：活化A.A-活化“-COOH”，消耗2个ATP，产物—氨酰tRNA酶的两个位点：结合位点-结合正确的A.A，活化水解位点-保证A.A序列的正确性(校正活性)氨基酰-tRNA合成酶氨基酰-tRNA合成酶对底物氨基酸和tRNA都37二、肽链起始阶段

是指mRNA和起始氨基酰-tRNA分别与核蛋白体结合而形成翻译起始复合物的过程。基本过程：1.核蛋白体大小亚基分离；2.mRNA在小亚基定位结合；3.起始氨基酰-tRNA的结合；4.核蛋白体大亚基结合。二、肽链起始阶段38指在mRNA模板的指导下，氨基酸依次进入核蛋白体并聚合成多肽链的过程。1.进位/注册2.转肽3.移位

三、肽链延长阶段肽链延长在核蛋白体上连续循环式进行，包括以下三步：每轮循环使多肽链增加一个氨基酸残基。指在mRNA模板的指导下，氨基酸依次进入核蛋白体并聚合成多肽391.进位

又称注册，是指一个氨基酰-tRNA按照mRNA模板的指令进入并结合到核蛋白体A位的过程。1.进位又称注册，40

进位需要延长因子EF-Tu与EF-Ts参与。

进位需要延长因子EF-Tu与EF-Ts参与。412.转肽

转肽是在转肽酶的催化下，核蛋白体P位上起始氨基酰-tRNA的N-甲酰甲硫氨酰基或肽酰-tRNA的肽酰基转移到A位并与A位上氨基酰-tRNA的α-氨基结合形成肽键的过程。2.转肽转肽是在转肽酶的催化下，核蛋白体P位上423.移位

转位是在转位酶（延长因子EF-G）的催化下，核蛋白体向mRNA的3´-端移动一个密码子的距离，使mRNA序列上的下一个密码子进入核蛋白体的A位、而占据A位的肽酰-tRNA移入P位的过程。移位需要延长因子EF-G参与。3.移位转位是在转位酶（延长因子EF-G）的43进位移位成肽肽链合成延长(核蛋白体循环)过程进位移位成肽肽链合成延长(核蛋白体循环)过程44四、肽链终止阶段

指核蛋白体A位出现mRNA的终止密码子后，多肽链合成停止，肽链从肽酰-tRNA中释出，mRNA、核蛋白体大、小亚基等分离的过程。终止阶段需要释放因子RF-1、RF-2和RF-3参与。四、肽链终止阶段指核蛋白体A位出现mRNA的45RF-3可结合核蛋白体其他部位，有GTP酶活性，能介导RF-1、RF-2与核蛋白体的相互作用。

释放因子的功能：识别终止密码子RF-1特异识别UAA、UAG；RF-2特异识别UAA、UGA。诱导转肽酶转变为酯酶活性催化新生肽链与结合在P位的tRNA之间的酯键水解，使肽链从核蛋白体上释放。RF-3可结合核蛋白体其他部位，有GTP酶活性，能介导RF-46原核肽链合成终止过程

原核肽链合成终止过程47五、肽链合成后的加工修饰阶段新生多肽链不具备蛋白质的生物学活性，必须经过复杂的加工过程才能转变为具有天然构象的功能蛋白质，这一加工过程称为翻译后修饰。翻译后修饰使得蛋白质组成更加多样化，从而使蛋白质结构上呈现更大的复杂性。五、肽链合成后的加工修饰阶段48几种加工修饰方法1、水解修饰的作用2、个别氨基酸残基的共价修饰作用3、二硫键的形成4、亚基间的聚合和连接辅基蛋白质生物合成具有重要的意义几种加工修饰方法1、水解修饰的作用蛋白质生物合成具有重要的意49第三节蛋白质生物合成的临床应用一、分子病

是由于DNA分子上基因的遗传信息缺陷，引起mRNA分子异常和合成蛋白质异常，是蛋白质分子一级结构发生改变所致的疾病的总称。例如：镰刀形红细胞性贫血（人类发现的第一个）

分子病是一种遗传病第三节蛋白质生物合成的临床应用一、分子病50二、干扰素抗病毒感染干扰素(IFN)是真核细胞被病毒感染后分泌的一类具有抗病毒作用的蛋白质，可抑制病毒的繁殖。干扰素分为α-（白细胞）型、β-（成纤维细胞）型和γ-（淋巴细胞）型三大类，每类各有亚型，分别具有其特异作用。二、干扰素抗病毒感染干扰素(IFN)是真核细胞被病毒感染后分51干扰素抑制病毒的作用机制有两方面：一是干扰素在某些病毒双链RNA存在时，能诱导特异的蛋白激酶活化，该活化的蛋白激酶使eIF-2磷酸化而失活，从而抑制病毒蛋白质合成；二是干扰素能与双链RNA共同活化特殊的2ˊ-5ˊ寡聚腺苷酸（2ˊ-5ˊA）合成酶，催化ATP聚合，生成单核苷酸间以2ˊ-5ˊ磷酸二酯键连接的2ˊ-5ˊA，经2ˊ-5ˊA活化核酸内切酶RNaseL，后者可降解病毒mRNA，从而阻断病毒蛋白质合成。干扰素抑制病毒的作用机制有两方面：一是干扰素在某些病毒双链R52干扰素的作用机制:干扰素诱导的蛋白激酶dsRNA1.干扰素诱导eIF2磷酸化而失活ATPeIF2ADPeIF2-P（失活）Pi磷酸酶干扰素的作用机制:干扰素诱导的蛋白激酶dsRNA1.干扰素532.干扰素诱导病毒RNA降解dsRNA干扰素AAPAPPPP252552-5AAPPPATP2-5A合成酶降解mRNARNaseLRNaseL活化2.干扰素诱导病毒RNA降解dsRNA干扰素AAPAPP54

抗生素抗生素是一类由某些真菌、细菌等微生物产生的药物，有抑制其他微生物生长或杀死其他微生物的能力，对宿主无毒性的抗生素可用于预防和治疗人、动物和植物的感染性疾病。抗生素抗生素是一类由某些真菌、细菌等微生物产生的药物55三、蛋白质生物合成的阻断剂许多抗生素可影响DNA的复制，转录及翻译过程，从而通过抑制细菌或肿瘤蛋白质的合成，发挥抗菌抗肿瘤的作用。1、复制过程的阻断剂例：放线菌素、丝裂霉素2、转录过程阻断剂例：利福霉素、利福平3、翻译过程阻断剂例：链霉素、卡那霉素三、蛋白质生物合成的阻断剂许多抗生素可影响DNA的复制，转录56常用抗生素抑制蛋白质生物合成的原理与应用常用抗生素抑制蛋白质生物合成的原理与应用57四、基因工程技术（一）基因工程的概念

基因工程又称基因拼接技术，是在体外用人工方法将不同来源的基因与基因载体重组，导入适当的宿主细胞（细菌或其他物质细胞）内进行复制，随着细胞增殖，DNA重组体得到扩增，再通过基因表达得到大量产物的技术成为基因工程，也成重组DNA技术。四、基因工程技术（一）基因工程的概念58（二）基因工程常用的载体载体：一种运载工具1、质粒2、噬菌体3、病毒（二）基因工程常用的载体载体：一种运载工具59（三）基因工程常用的工具酶1、限制性内切酶2、DNA连接酶3、DNA聚合酶4、其他酶类（三）基因工程常用的工具酶1、限制性内切酶60（四）基因工程的主要步骤1、目的基因的获取2、基因载体的选择与制备3、目的基因与载体的拼接和重组4、重组DNA分子导入宿主细胞5、重组DNA分子的筛选与鉴定6、目的基因的表达（四）基因工程的主要步骤1、目的基因的获取61（五）基因工程的应用1、基因工程药物2、基因诊断3、基因治疗4、遗传病的预防（五）基因工程的应用1、基因工程药物62作业1、遗传密码的几个重要特点2、加工修饰常见的几种方式作业1、遗传密码的几个重要特点63第十二章蛋白质生物合成第十二章蛋白质生物合成64体内蛋白质合成的过程称为蛋白质生物合成。将mRNA分子中核苷酸（或碱基）的顺序转变蛋白质分子中氨基酸残基的顺序的过程称为翻译。相当于，把核酸中的A、G、C、U/T4种碱基组成的遗传信息，破译为蛋白质分子中的20种氨基酸排列顺序。翻译的过程有三个阶段：起始，延长，终止。体内蛋白质合成的过程称为蛋白质生物合成。65第一节

三种RNA在蛋白质生物合成中的作用一、mRNA的模板作用mRNA是蛋白质多肽链合成的直接模板。mRNA将DNA的遗传信息传递给蛋白质，是基因表达时的中介，所以又称信使RNA。每一种mRNA至少能指导合成一条多肽链。第一节

三种RNA在蛋白质生物合成中的作用一、mRNA的模66遗传密码（又称密码子，简称密码）：mRNA分子中含有AGCU四种不同的碱基所代表的核苷酸。从5'→3'方向每3个相邻的核苷酸组成一个三联密码即遗传密码。可组成64种不同的密码。包含：20种氨基酸，起始密码，终止密码。遗传密码（又称密码子，简称密码）：mRNA分子中含有AGCU67背景环境分析背景环境分析68

蛋白质生物合成体系基本原料：20种编码氨基酸模板：mRNA适配器：tRNA装配机：核蛋白体主要酶和蛋白质因子：氨基酰-tRNA合成酶、转肽酶、起始因子、延长因子、释放因子等能源物质：ATP、GTP无机离子：Mg2+、K+背景环境分析蛋白质生物合成体系背景环境分析69第十二章蛋白质生物合成课件70第十二章蛋白质生物合成课件71mRNA的基本结构StartofgeneticmessageCapEndTail5’-端非翻译区533’-端非翻译区开放阅读框架从mRNA5-端起始密码子AUG到3-端终止密码子之间的核苷酸序列，称为开放阅读框架(openreadingframe,ORF)。背景环境分析mRNA的基本结构Startofgeneticmess72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AAA…背景环境分析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73遗传密码的特点：1．连续性编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连续阅读，密码子及密码子的各碱基之间既无间隔也无交叉。5’…….AUG

GCA

GUA

CAU……UAA3’AlaValHisMet终止密码背景环境分析遗传密码的特点：编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连续阅读74基因损伤引起mRNA阅读框架内的碱基发生插入或缺失，可能导致框移突变。缬脯苏天冬缬丙酪甘缬丙丝精背景环境分析基因损伤引起mRNA阅读框架内的碱基发生插入或缺失，可能导致752.方向性翻译时遗传密码的阅读方向是5’→3’，即读码从mRNA的起始密码子AUG开始，按5’→3’的方向逐一阅读，直至终止密码子。NC肽链延伸方向5′3′读码方向背景环境分析2.方向性翻译时遗传密码的阅读方向是5’→3’，即读码从m763．简并性在遗传密码表中，共有64组密码（43）。其中，3组作为翻译的终止密码（UAA、UAG和UGA）；AUG兼作翻译的起始密码（AUG是蛋氨酸的密码），其余61组密码（包括AUG作为亮氨酸的密码）共同编码20种α-氨基酸。因此，必然有一种氨基酸由多组密码编码的现象，称为密码的简并性。实际上，除色氨酸与蛋氨酸（由一个密码编码）外，其余氨基酸均由两个或两个以上的密码编码（2～6个）。背景环境分析3．简并性背景环境分析77各种氨基酸的密码子数目背景环境分析各种氨基酸的密码子数目背景环境分析784．通用性:

无论原核生物如病毒、细菌等和真核生物包括人类都共用一套遗传密码即三联体密码。只是不同生物对密码子具有偏爱性。背景环境分析4．通用性:背景环境分析79（二）tRNA是搬运氨基酸的工具

1.tRNA的结构

背景环境分析（二）tRNA是搬运氨基酸的工具

1.tRNA的结构80tRNA分子中与蛋白质合成有关的位点：1）氨基酸结合位点；2）氨酰-tRNA合成酶识别位点；3）核糖体识别位点；4）反密码位点：反密码与密码结合时方向相反。即反密码的第1、2、3位碱基分别与密码的第3、2、1位碱基配对。背景环境分析tRNA分子中与蛋白质合成有关的位点：背景环境分析81第十二章蛋白质生物合成课件82

反密码与密码配对时，反密码的第2、3位碱基分别与密码的第2、1位碱基配对时严格遵循碱基配对规则（即A与U、G与C配对），而反密码的第1位碱基与密码的第3位碱基配对时不严格遵循碱基配对规则，后者成为摆动配对或不稳定配对（wobblebasepair）。反密码与密码配对时，反密码的第2、3位碱基分别与密码83摆动配对情况通过摆动配对，使得携带有同种氨基酸的不同tRNA分子可分别结合在几种同义密码上。如反密码为IGC的丙氨酰-tRNA，可分别结合到同义密码GCU、GCC、GCA上（GCU、GCC、GCA均为编码丙氨酸的密码）。摆动配对的存在对于保持生物物种的稳定具有重要意义。摆动配对情况84tRNA是氨基酸与遗传密码间的适配器tRNA是氨基酸与遗传密码间的适配器852.氨酰-tRNA

各种氨基酸和对应的tRNA结合后形成的氨基酰-tRNA表示为：

氨基酸的三字母缩写-tRNA氨基酸的三字母缩写

例如：丙氨酰-tRNA：Ala-tRNAAla精氨酰-tRNA：Arg-tRNAArg甲硫氨酰-tRNA：Met-tRNAMet起始者甲硫氨酰-tRNA：Met-tRNAiMet延长甲硫氨酰-tRNA：Met-tRNAeMet2.氨酰-tRNA86

在生物体内，一种tRNA只能与一种氨基酸结合（即一种tRNA只能搬运一种氨基酸），而一种氨基酸可与一种以上的tRNA分子结合，所以，tRNA的种类(80种以上）比氨基酸（20种）多。在生物体内，一种tRNA只能与一种氨基酸结合（即87(三)核糖体是蛋白质生物合成的场所核糖体是肽链合成的“装配机”。胞质中核糖体种类：游离的核糖体---合成细胞固有蛋白与粗面内质网结合的核糖体

---合成带有信号肽的分泌性蛋白质核糖体由大、小亚基组成，其组成成份包括rRNA和蛋白质。(三)核糖体是蛋白质生物合成的场所88

不同细胞核蛋白体的组成不同细胞核蛋白体的组成89

在核糖体上，与蛋白质生物合成有关的主要结构有：1．有容纳mRNA的部位；2．有结合氨酰-tRNA的部位，称为氨酰基部位，简称A位;有结合肽酰-tRNA的部位，称为肽酰基部位，简称P位；3.有结合蛋白质因子的部位；4．有转肽基酶（transpeptidase）存在，可催化肽键的形成；5.具有延长因子依赖的GTP酶活性。

A位和P位呈紧密相邻，每个部位的宽度正好相当于mRNA上一个遗传密码的宽度。在核糖体上，与蛋白质生物合成有关的主要结构有：90第十二章蛋白质生物合成课件91第十二章蛋白质生物合成课件92mRNA与核糖体的结合原核生物核糖体的小亚基的rRNA（16S）的3′末端有一富含嘧啶的区段，可与mRNA分子的起始部位的一段富含嘌呤的区段互补结合，使mRNA结合至核糖体上。mRNA分子中的这段富含嘌呤的区段称为S-D序列(通常为GGAGGU)。S-D序列位于mRNA的5′端紧接起始信号的上游。mRNA与核糖体的结合93原核生物mRNA的S-D序列及其与16SrRNA的结合原核生物mRNA的S-D序列及其与16SrRNA的结合94三、蛋白质生物合成过程蛋白质的生物合成过程包括：①氨基酸的活化与转运②活化氨基酸在核糖体上形成多肽链。后者是蛋白质生物合成的中心环节，又称核糖体循环。③翻译后加工

三、蛋白质生物合成过程95第二节蛋白质生物合成的基本过程氨基酸的活化与转运（准备阶段）肽链合成的起始肽链的延长肽链的终止翻译后的加工修饰第二节蛋白质生物合成的基本过程氨基酸的活化与转运（准备阶段96

氨基酸与tRNA的结合需要氨酰tRNA合成酶催化，并需要消耗ATP。一、氨基酸的活化与转运氨基酸+tRNA氨基酰-tRNAATP

AMP＋PPi氨基酰-tRNA合成酶

氨基酸的活化是指氨基酸与tRNA结合为氨基酰-tRNA的过程，称为氨基酸的活化。在胞质中进行。氨基酸与tRNA的结合需要氨酰tRNA合成酶催化，并需要97氨基酸＋ATP-E氨基酰-AMP-E＋PPi

第一步反应氨基酸＋ATP-E氨基酰-AMP-E98第二步反应氨基酰-AMP-E＋tRNA氨基酰-tRNA＋AMP＋E第二步反应氨基酰-AMP-E＋tRNA氨基酰-tRNA99

氨基酰-tRNA合成酶对底物氨基酸和tRNA都有高度特异性。绝对专一性：

1个A.A对应1个氨基酰tRNA合成酶催化反应：活化A.A-活化“-COOH”，消耗2个ATP，产物—氨酰tRNA酶的两个位点：结合位点-结合正确的A.A，活化水解位点-保证A.A序列的正确性(校正活性)氨基酰-tRNA合成酶氨基酰-tRNA合成酶对底物氨基酸和tRNA都100二、肽链起始阶段

是指mRNA和起始氨基酰-tRNA分别与核蛋白体结合而形成翻译起始复合物的过程。基本过程：1.核蛋白体大小亚基分离；2.mRNA在小亚基定位结合；3.起始氨基酰-tRNA的结合；4.核蛋白体大亚基结合。二、肽链起始阶段101指在mRNA模板的指导下，氨基酸依次进入核蛋白体并聚合成多肽链的过程。1.进位/注册2.转肽3.移位

三、肽链延长阶段肽链延长在核蛋白体上连续循环式进行，包括以下三步：每轮循环使多肽链增加一个氨基酸残基。指在mRNA模板的指导下，氨基酸依次进入核蛋白体并聚合成多肽1021.进位

又称注册，是指一个氨基酰-tRNA按照mRNA模板的指令进入并结合到核蛋白体A位的过程。1.进位又称注册，103

进位需要延长因子EF-Tu与EF-Ts参与。

进位需要延长因子EF-Tu与EF-Ts参与。1042.转肽

转肽是在转肽酶的催化下，核蛋白体P位上起始氨基酰-tRNA的N-甲酰甲硫氨酰基或肽酰-tRNA的肽酰基转移到A位并与A位上氨基酰-tRNA的α-氨基结合形成肽键的过程。2.转肽转肽是在转肽酶的催化下，核蛋白体P位上1053.移位

转位是在转位酶（延长因子EF-G）的催化下，核蛋白体向mRNA的3´-端移动一个密码子的距离，使mRNA序列上的下一个密码子进入核蛋白体的A位、而占据A位的肽酰-tRNA移入P位的过程。移位需要延长因子EF-G参与。3.移位转位是在转位酶（延长因子EF-G）的106进位移位成肽肽链合成延长(核蛋白体循环)过程进位移位成肽肽链合成延长(核蛋白体循环)过程107四、肽链终止阶段

指核蛋白体A位出现mRNA的终止密码子后，多肽链合成停止，肽链从肽酰-tRNA中释出，mRNA、核蛋白体大、小亚基等分离的过程。终止阶段需要释放因子RF-1、RF-2和RF-3参与。四、肽链终止阶段指核蛋白体A位出现mRNA的108RF-3可结合核蛋白体其他部位，有GTP酶活性，能介导RF-1、RF-2与核蛋白体的相互作用。

释放因子的功能：识别终止密码子RF-1特异识别UAA、UAG；RF-2特异识别UAA、UGA。诱导转肽酶转变为酯酶活性催化新生肽链与结合在P位的tRNA之间的酯键水解，使肽链从核蛋白体上释放。RF-3可结合核蛋白体其他部位，有GTP酶活性，能介导RF-109原核肽链合成终止过程

原核肽链合成终止过程110五、肽链合成后的加工修饰阶段新生多肽链不具备蛋白质的生物学活性，必须经过复杂的加工过程才能转变为具有天然构象的功能蛋白质，这一加工过程称为翻译后修饰。翻译后修饰使得蛋白质组成更加多样化，从而使蛋白质结构上呈现更大的复杂性。五、肽链合成后的加工修饰阶段111几种加工修饰方法1、水解修饰的作用2、个别氨基酸残基的共价修饰作用3、二硫键的形成4、亚基间的聚合和连接辅基蛋白质生物合成具有重要的意义几种加工修饰方法1、水解修饰的作用蛋白质生物合成具有重要的意112第三节蛋白质生物合成的临床应用一、分子病

是由于DNA分子上基因的遗传信息缺陷，引起mRNA分子异常和合成蛋白质异常，是蛋白质分子一级结构发生改变所致的疾病的总称。例如：镰刀形红细胞性贫血（人类发现的第一个）

分子病是一种遗传病第三节蛋白质生物合成的临床应用一、分子病113二、干扰素抗病毒感染干扰素(IFN)是真核细胞被病