第9章-基因信息的传递与蛋白质合成-五年制PPT课件.pptx

第九章 基因信息的传递与蛋白质合成,南方医科大学 基础医学院细胞生物学教研室 林骏,第一节 基因及其结构（略） 第二节 基因转录和转录后加工（略） 第三节 蛋白质的生物合成（重点） 第四节 基因表达的调控（略） 第五节 基因的信息传递与医学（略）,第三节 蛋白质的生物合成,以新生的mRNA为模板，把核酸的碱基序列转变为蛋白质中氨基酸序列的过程，又称为蛋白质翻译。,mRNA（信息模板） 氨基酸（合成蛋白质的原料） tRNA（运输氨基酸的工具） 核糖体（合成蛋白质的场所） 多种蛋白质因子（起催化作用）,一、参与蛋白质合成的物质,mRNA上每三个相邻核苷酸组成一个三联体，编码一个氨基酸，称为密码子。,（一）mRNA与遗传密码,ACUUCUAAAUACCGUAAUACCAAGGUU.,苏 丝 赖 酷 精 天胺 苏 赖 缬.,mRNA,5,3,U C A G UUU 苯丙氨酸 UCU 丝氨酸 UAU 酪氨酸 UGU 半胱氨酸 UUC 苯丙氨酸 UCC 丝氨酸 UAC 酪氨酸 UGC 半胱氨酸 U UUA 亮氨酸 UCA 丝氨酸 UAA 终止 UGA 终止 UUG 亮氨酸 UCG 丝氨酸 UAG 终止 UGG 色氨酸 CUU 亮氨酸 CCU 脯氨酸 CAU 组氨酸 CGU 精氨酸 CUC 亮氨酸 CCC 脯氨酸 CAC 组氨酸 CGC 精氨酸 C CUA 亮氨酸 CCA 脯氨酸 CAA 谷氨酰胺 CGA 精氨酸 CUG 亮氨酸 CCG 脯氨酸 CAG 谷氨酰胺 CGG 精氨酸 AUU 异亮氨酸 ACU 苏氨酸 AAU 天冬酰胺 AGU 丝氨酸 AUC 异亮氨酸 ACC 苏氨酸 AAC 天冬酰胺 AGC 丝氨酸 A AUA 异亮氨酸 ACA 苏氨酸 AAA 赖氨酸 AGA 精氨酸 *AUG 甲硫氨酸+起始 ACG 苏氨酸 AAG 赖氨酸 AGG 精氨酸 GUU 缬氨酸 GCU 丙氨酸 GAU 天冬氨酸 GGU 甘氨酸 GUC 缬氨酸 GCC 丙氨酸 GAC 天冬氨酸 GGC 甘氨酸 G GUA 缬氨酸 GCA 丙氨酸 GAA 谷氨酸 GGA 甘氨酸 GUG 缬氨酸 GCG 丙氨酸 GAG 谷氨酸 GGG 甘氨酸,遗传密码表,第二个碱基,第一个碱基,*在原核生物中，起始密码子AUG对应的是甲酰甲硫氨酸（f-Met）。,（1）密码子的阅读方向：53； （2）密码子的简并性与“兼职”； （3）密码子是连续的，不重叠的； （4）密码子的通用性（仅动物细胞线粒体和植 物细胞叶绿体的少数密码子例外）。,遗传密码的特性,（二）tRNA,携带氨基酸,识别密码子,化学成分： rRNA、蛋白质 结构 ： 大亚基、小亚基,（三）蛋白质合成的场所核糖体（ribosome）,原核细胞与真核细胞核糖体成分的比较,以原核细胞为例： 1.mRNA结合部位 （位于小亚基的16s rRNA的3末端） 2.A位点：结合胺酰tRNA（大部分位于大亚基，小部分位于小亚基） 3.P位点：结合肽酰tRNA（大部分位于小亚基，小部分位于大亚基） 4.转肽酶活性部位：催化肽键形成（位于P位及A位之间） 5.参与蛋白质合成因子的结合部位,核糖体的5个活性部位,1.氨基酸活化,氨基酸与对应的tRNA在氨酰tRNA合成酶的催化下，形成氨基酰tRNA。,总反应式： 氨基酸+tRNA+ATP 氨酰-tRNA+AMP+PPi,二、蛋白质的合成,（1）mRNA与核糖体小亚基结合： 在起始因子(IF)作用下，mRNA起始密码子上游的SD序列与核糖体小亚基16srRNA的3末端一段序列互补结合，此时起始密码子AUG对准核糖体P位点； （2）甲酰甲硫氨酰tRNA（fMet-tRNA）与mRNA的起始密码子结合； （3）核糖体大亚基与上述复合物结合，起始因子脱落，此时mRNA第二个密码子对准核糖体A位点。,2.肽链合成的起始（以原核细胞为例）,（1）进位： 根据密码子的指导，延长因子（EF）催化下一个氨酰-tRNA进入核糖体A位点。 （2）成肽： 在转肽酶的催化下，P位上的氨基酸与A位上的氨基酸形成肽键。随后，P位上的tRNA从核糖体上脱落，P位空出。A位上的结合物由氨酰-tRNA变为肽酰-tRNA。,2.肽链延长,（3）转位： 核糖体延mRNA5端向3端移动一个密码子，使肽酰-tRNA移到了P位点，而A位点对准下一个密码子，迎接下一个氨酰-tRNA。 然后重复上述进位、成肽、转位步骤，肽链逐渐延长。,4.肽链合成的终止及核糖体的释放,（1）当A位点出现终止密码子时，释放因子（RF）识别终止密码子并结合到A位； （2）P位上的tRNA与肽链间酯键被转肽酶水解，肽