第12章 蛋白质生物合成.ppt

第十二章蛋白质生物合成,DNAmRNA蛋白质翻译：以mRNA为模板合成蛋白质的过程称为翻译。蛋白质的合成非常复杂蛋白质合成的速度非常惊人蛋白质的合成要消耗大量的能量,一、遗传密码,遗传密码：mRNA中核苷酸排列序列与蛋白质中氨基酸排列序列的关系。mRNA中的4种核苷酸，氨基酸有20种，核苷酸怎样的组合才能满足20种氨基酸的要求？三联体密码（密码子）怎样知道密码子与氨基酸间的关系？1.人工合成的多核苷酸2.核糖体结合技术3.共聚多核苷酸,遗传密码,利用酶法或化学法合成有特定序列的均聚核苷酸、共聚核苷酸及核糖体技术等方法，仅用4年时间于1966年完全弄清20种天然氨基酸的60多种密码子。64个密码子中有61种是氨基酸的密码，每种氨基酸有1-6种密码，其中AUG不仅是Met的密码，也是起始密码。UAA、UAG、UGA是终止密码。多肽合成不是从5，-末端的第一个核苷酸开始，而是位于5，-末端第25个核苷酸残基开始。SD序列：起始密码子上游约10个核苷酸处通常有一段富含嘌呤的序列称为SD序列。由Shine-Dalgaino首先发现，它可与小亚基16SrRNA3-末端的序列互补，使mRNA与小亚基结合。,4、遗传密码的特性,无逗号不重叠简并性摆动性通用性防错系统,二、核糖体,1.核糖体是蛋白质合成的部位2.核糖体的组成和结构(1)原核细胞：直径：18nm，重量：2.8106；S：70s,含有60-65%rRNA和30-35%蛋白质；存在方式：自由存在或与mRNA缔合；数量：15000个或更多。(2)真核细胞：直径：20-22nm，重量：4.0106，S：77-80s,含有55%左右的rRNA和45%蛋白质；存在方式：自由存在或与粗面内质网结合；数量：106-107个。当多个核糖体与mRNA缔合时称为多聚核糖体。,核糖体的组成,核糖体由大小不同的两个亚基组成。,30S,23SrRNA,5SrRNA,34种蛋白质,16SrRNA,21种蛋白质,50S,真核细胞（80S）,大肠杆菌（70S）,60S,40S,28SrRNA、5.8SrRNA、5SrRNA,大约50种蛋白质,18SrRNA,33种蛋白质,3.核糖体的功能,参与多肽链的启动、延长、终止和“移动”含有遗传信息的模板mRNA。核糖体上有三个tRNA结合位点：肽酰结合位：P位，主要位于小亚基上氨酰接受位：A位，主要位于大亚基上出口部位：E位。大小亚基接合成为起始复合物时接合面有一相当大的空隙，空隙内有一个结合mRNA的位点。在50S亚基上还有一个GTP水解的位点。,三、转移RNA的功能,天然蛋白质的20种氨基酸都有自己特定的tRNA,一般一种氨基酸常有数种tRNA，所以tRNA的种类可达数十种。它们在ATP提供能量和酶的作用下，可分别与特定的氨基酸结合。实验表明tRNA必须具备倒“L”型的三级结构才具有携带氨基酰的功能。tRNA分子上与蛋白质生物合成有关的位点至少有4个：3，-端CCA上的氨基酸接受位点识别氨酰tRNA合成酶的位点核糖体识别位点反密码子位点,四、蛋白质生物合成的分子机制,蛋白质的生物合成过程大致分为5个阶段：氨基酸的激活；肽链合成的起动；肽链的延长；肽链合成的终止和释放；肽链的折叠和加工处理。1.氨基酸的激活2.在核糖体上合成多肽核糖体循环：3.肽链合成后的加工处理4.蛋白质合成所需的能量。,2.在核糖体上合成多肽核糖体循环,1)肽链合成的起始：需要30S亚基、mRNA、N甲酰甲硫氨酸tRNA、起始因子（IF1、IF2、IF3）、GTP起始复合物的形成：3步(1）形成30SmRNAIF1IF3复合体(2）形成30SmRNAIF1IF3与GTP及fMet-tRNAIF2更大的复合物。(3）与50S大亚基结合后，fMet-tRNA进入核糖体上的P位，A位空着准备接受下一个氨酰tRNA。,2)肽链的延长,延长因子：EF-Tu、EF-Ts、EF-G能量：GTP延长方式：进位、转肽、移位,3)肽链合成的终止和