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,UCAGUUU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UUUA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CCUA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AAUA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GGUA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16srRNA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，肽链脱落；