理学大连理工大学生物化学课件-蛋白质合成与转运

蛋白质合成与转运本课件将深入探讨蛋白质合成与转运的过程，从氨基酸的活化到蛋白质的最终定位，揭示生命的奥秘。蛋白质结构及其功能蛋白质结构蛋白质由氨基酸组成，通过肽键连接形成多肽链，并折叠成特定的三维结构。蛋白质结构决定其功能。蛋白质功能蛋白质参与了生命活动中的各种过程，包括催化反应、运输物质、免疫防御、结构支撑等。氨基酸的活化与运输1氨基酸在ATP的作用下与tRNA结合，形成氨酰-tRNA。2氨酰-tRNA通过核糖体将氨基酸运送到蛋白质合成部位。核糖体的结构与功能1核糖体2核糖体亚基大亚基和小亚基。3rRNA和蛋白质构成核糖体。4mRNA和tRNA参与蛋白质合成。蛋白质合成的三个阶段发起阶段核糖体与mRNA结合，开始蛋白质合成。延伸阶段氨基酸按照mRNA的密码子顺序连接起来。终止阶段蛋白质合成结束，核糖体从mRNA上解离。发起阶段识别起始密码子核糖体识别mRNA上的起始密码子AUG。起始tRNA结合携带甲硫氨酸的起始tRNA与起始密码子结合。核糖体亚基结合大亚基和小亚基结合，形成完整的核糖体。延伸阶段密码子识别核糖体读取mRNA上的密码子。氨酰-tRNA结合携带相应氨基酸的tRNA与密码子结合。肽键形成新加入的氨基酸与正在生长的肽链形成肽键。核糖体移动核糖体沿mRNA移动到下一个密码子。终止阶段1识别终止密码子核糖体识别mRNA上的终止密码子。2释放因子结合释放因子与终止密码子结合。3肽链释放肽链从核糖体上释放。4核糖体解离核糖体从mRNA上解离。翻译后修饰1折叠蛋白质折叠成特定的三维结构。2剪切蛋白质链的某些部分被切除。3糖基化糖基连接到蛋白质上。4磷酸化磷酸基团连接到蛋白质上。蛋白质折叠自发折叠蛋白质根据其氨基酸序列自发折叠成特定的三维结构。分子伴侣辅助分子伴侣帮助蛋白质正确折叠，防止错误折叠或聚集。分子伴侣蛋白质聚集体1错误折叠蛋白质错误折叠导致聚集。2功能丧失蛋白质聚集体丧失正常功能。3疾病发生蛋白质聚集体与某些疾病相关联。蛋白质转运的途径1内质网转运2高尔基体转运3液泡转运4细胞外分泌5线粒体转运6细胞核转运内质网转运内质网蛋白质合成和折叠的场所。转运过程蛋白质通过内质网膜上的转运通道进入内质网。高尔基体转运高尔基体蛋白质进一步加工和分选的场所。转运过程蛋白质从内质网转运到高尔基体，经过一系列的加工和分选。液泡转运液泡植物细胞中重要的细胞器，储存物质，参与分解代谢。转运过程蛋白质通过高尔基体转运到液泡。细胞外分泌1分泌途径蛋白质被分泌到细胞外，发挥其功能。2转运过程蛋白质从高尔基体转运到细胞膜，通过囊泡释放到细胞外。线粒体转运1线粒体细胞的能量工厂，进行呼吸作用。2转运过程蛋白质通过线粒体膜上的转运通道进入线粒体。细胞核转运细胞核细胞的控制中心，储存遗传物质。转运过程蛋白质通过核孔进入细胞核。蛋白质转运的调控信号肽蛋白质上的短肽序列，引导蛋白质转运到特定位置。定位信号蛋白质上的其他信号序列，帮助蛋白质定位到特定细胞器。信号肽定位信号核定位信号引导蛋白质进入细胞核。线粒体定位信号引导蛋白质进入线粒体。内质网定位信号引导蛋白质进入内质网。细胞内小囊泡的形成1囊泡形成2膜出芽细胞膜或细胞器膜向内凹陷，形成囊泡。3包裹蛋白质囊泡包裹蛋白质，将其运输到目标位置。SNARE蛋白复合物SNARE蛋白参与囊泡运输和膜融合。复合物形成囊泡上的v-SNARE与靶膜上的t-SNARE结合形成复合物。膜融合过程1膜融合囊泡与目标膜融合，释放蛋白质。2SNARE蛋白作用SNARE蛋白复合物促进膜融合。蛋白质运输异常与疾病1神经退行性疾病蛋白质错误折叠或聚集导致神经元死亡。2肿瘤蛋白质运输异常导致细胞生长失控。神经退行性疾病阿尔茨海默病β-淀粉样蛋白错误折叠和聚集导致神经元死亡。帕金森病α-突触核蛋白错误折叠和聚集导致神经元死亡。肿瘤癌细胞生长蛋白质运输异常导致细胞生长失控，形成肿瘤。治疗靶点蛋白质运输异常为肿瘤治疗提供新的靶点。蛋白质合成与转运的前沿研究进展新技术应用高通量测序、质谱等新技术推动了蛋白质合成与转运的研究。疾病治疗研究蛋白质