蛋白质的生物合成-蛋白质生物合成的过程（生物化学）

蛋白质的生物合成生物化学蛋白质生物合成的过程生物化学

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。

一、氨基酸的活化与转运1.氨基酰-tRNA合成氨基酸+tRNA氨基酰-tRNAATP

AMP＋PPi氨基酰-tRNA合成酶

2.氨基酰-tRNA合成酶对氨基酸和tRNA特异性高；具有校正活性。氨基酰-tRNA的表示方法：Ala-tRNAAla、Ser-tRNASer、Met-tRNAMet

真核生物：Met-tRNAiMet原核生物：fMet-tRNAifMet起始肽链合成的氨基酰-tRNA1.第一步反应氨基酸＋ATP-E氨基酰-AMP-E＋PPi

2.第二步反应氨基酰-AMP-E＋

tRNA

氨基酰-tRNA＋AMP

＋

E二、肽链的合成——核糖体循环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(translationalinitiationcomplex)。(一)起始IF-3IF-11.核糖体大小亚基分离AUG5'3'IF-3IF-12.mRNA在小亚基定位结合S-D序列

在起始密码子的上游约8～13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16SrRNA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。IF-3IF-1IF-2GTP3.起始氨基酰tRNA(fMet-tRNAimet)结合到小亚基AUG5'3'IF-3IF-1IF-2GTPGDPPi4.核糖体大亚基结合，起始复合物形成AUG5'3'IF-3IF-1AUG5'3'IF-2GTPIF-2-GTPGDPPi翻译起始阶段总结原核延长因子功能EF-Tu促进氨基酰-tRNA进入A位，结合分解GTPEF-Ts调节亚基EFG有转位酶活性，促进mRNA-肽酰-tRNA由A位前移到P位，促进卸载tRNA释放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(ribosomalcycle)，每次循环增加一个氨基酸。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。TuTsGTPGDPAUG5'3'TuTsGTP2.成肽是由转肽酶(transpeptidase)催化的肽键形成过程。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。fMetAUG5'3'fMetTuGTP进位转位成肽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。终止相关的蛋白因子称为释放因子(releasefactor,RF)1、识别终止密码，如RF-1特异识别UAA、UAG；而RF-2可识别UAA、UGA。2、诱导转肽酶改变为酯酶活性，相当于催化肽酰基转移到水分子-OH上，使肽链从核蛋白体上释放。

释放因子的功能原核生物释放因子：RF-1，RF-2，RF-3UAG5'3'RFCOO-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。延长终止

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。起始

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met40S60SMetMet40S60SmRNAeIF-2B、eIF-3、

eIF-6①elF-3②GDP+Pi各种elF释放elF-5④ATPADP+PielF4E,elF4G,elF4A,elF4B,PAB③MetMet-tRNAiMet-elF-2

-GTP真核生物翻译起始复合物形成过程(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。

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(PPI1.分子伴侣鸦片促黑皮质素原(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(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。

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。所有靶向输送的蛋白质结构中存在分选信号，主要为N末端特