第十八章_蛋白质的合成与运转--王镜岩《生物化学》第三版笔记(完美....doc

第十八章_蛋白质的合成与运转-王镜岩生物化学第三版笔记(完美.本文由林少晓凡2贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 第十八章 蛋白质的合成与运转 第一节 概述 一、遗传密码 （一）定义：密码子、遗传密码字典 （二）基本特性 1.无标点：是连续阅读的，若插入或删除一个碱基，会使以后的读码发生错误，称 为移码。 2.一般不重叠：只有少数基因的遗传密码是重叠的。 3.简并性：多数氨基酸有几个不同的密码子，只有色氨酸和甲硫氨酸仅一个密码子。 编码相同氨基酸的密码子称为同义密码子。简并性可减少有害突变，也使 DNA 的碱 基组成有较大的变化余地，在物种的稳定性上起一定作用。 4.摆动性：密码子的专一性主要由头两位碱基决定，第三位不重要，称为摆动性。 反密码子上的 I 可与 U、A、C 配对，G 可与 U 配对。 5.UAG,UAA,UGA 不编码氨基酸，作为终止密码子，只能被肽链释放因子识别。AUG 是 起始密码子。 6.通用性：在各种生物中几乎完全通用，但发现线粒体有所不同，如人线粒体中 UGA 编码色氨酸。 二、核糖体 （一）结构 1.核糖体 RNA：有很多双螺旋区，16S 在识别起始位点中起重要作用。 2.核糖体蛋白：多数为纤维状，极少数球状。 3.结构模型：椭圆球状，两亚基结合面上有较大空隙，蛋白质的合成在此进行。大 亚基上有两个转运 RNA 位点：氨酰基位点(A)和肽酰基位点(P)，还有一个水解 GTP 祝大家 07 年生物考研取得好成绩！ ！ 学 子 272646652 101 的位点。两个亚基的接触面上有信使 RNA 结合位点，核糖体上还有许多蛋白因子结 合位点。 （二）多核糖体：由一个信使 RNA 与一些单个核糖体结合而成，呈念珠状。这样可 以同时合成许多肽链，提高了翻译的效率。6 个以上的多核糖体具有稳定的结构。 第二节 翻译的过程 一、准备 （一）肽链的合成是由氨基端向羧基端进行的，速度很快，大肠杆菌每秒可聚合 20 个氨基酸。信使 RNA 是从 5向 3翻译的。 （二）氨基酸的活化：由氨酰 tRNA 合成酶催化，分两步： 1. 形成氨基酸AMP酶复合物：氨基酸的羧基与 5磷酸形成高能酸酐键而活化。 2.转移：氨基酸转移到转运 RNA3末端，与 3或 2羟基结合。总反应为： 氨基酸tRNAATP=氨酰 tRNAAMPPPi 此酶专一性很高，只作用于 L-氨基酸，每种氨基酸都有一个专一的酶。酶有校对机 制，一方面对转运 RNA 有专一性，另一方面还有水解位点，可水解错误酰化的氨基 酸。 （三）转运 RNA 的作用：起接头作用，根据密码子决定氨基酸的去向。转运 RNA 反 密码子的某些突变可抵销一些有害突变，称为校正突变。 二、肽链合成的起始 （一）起始信号：起始密码子是 AUG，其上游约 10 个核苷酸处有一段富含嘌呤的序 列，可与 16S rRNA 的 3端互补，与起始有关。 （二）起始复合物的形成： 1.起始氨基酸：是 N-甲酰甲硫氨酸，其转运 RNA 也有所不同，称为 tRNAf，与甲硫 氨酸结合后被甲酰化酶以甲酰四氢叶酸甲基化，生成 fMet-tRNAf。 祝大家 07 年生物考研取得好成绩！ ！ 学 子 272646652 102 2.30S 起始复合物：信使 RNA 先与小亚基结合，在起始因子 3(IF3)的参与下形成 mRNA-30S-IF3 复合物，然后在 IF1 和 IF2 参与下与 fMet-tRNAf 和 GTP 结合，并释放 IF3，形成 30S 起始复合物。 3.30S 起始复合物与大亚基结合，水解 GTP，释放 IF1 和 IF2，形成 70S 起始复合物。 此时转运 RNA 占据肽酰位点，空着的氨酰位点可接受另一个转运 RNA，为肽链延长作 好了准备。 三、肽链的延伸 （一）转运 RNA 进入氨酰位点：需 ATP 和两种延伸因子参加。EFTu 与 GTP 结合，再 与转运 RNA 形成复合物，才能与起始复合物结合。然后释放出 EFTu-GDP，与 EFTs 和 GTP 反应，重新生成 EFTu-GTP，参加下一轮反应。EFTu 水解 GTP 前后构象不同，错 误的转运 RNA 会离去，而正确的则与两种状态都有强相互作用。EFTu-GDP 离去之前 不能形成肽键，它停留的时间越长，错误的转运 RNA 被排除的几率越大。这是翻译 的限速步骤。 （二）肽键的形成：肽酰基转移到氨酰位点，同时形成肽键。需大亚基上的肽酰转 移酶和钾离子参加。肽酰位点的转运 RNA 成为空的。嘌呤霉素的结构与氨酰 tRNA 类 似，可形成肽酰嘌呤霉素，易脱落，使合成中断。 （三）移位：指核糖体沿信使 RNA 移动一个密码子。原肽酰位点的转运 RNA 离开， 肽酰 tRNA 进入肽酰位点。 GTP 和延伸因子 G(EFG)， 需 也叫移位酶。 的水解使 EFG GTP 释放出来。延伸与移位是两个分离的独立过程。 四、终止 （一）终止信号的识别： 有三种蛋白因子：RF1 识别 UAA、UAG，RF2 识别 UAA、UGA。RF3 协助肽链释放。 （二） 肽链释放： 释放因子使肽酰转移酶水解并释放转运 RNA， 然后核糖体离开， IF3 祝大家 07 年生物考研取得好成绩！ ！ 学 子 272646652 103 使核糖体解离，并与小亚基结合，以防重新聚合。 五、真核生物的合成 （一）核糖体：更大，为 60S 和 40S。 （二）起始氨基酸：是甲硫氨酸，但其转运 RNA 无 TC 序列。 （三）起始信号：密码子为 AUG，无富含嘌呤的序列。因为是单顺反子，只有一个起 点，所以小亚基先与帽子结合，向 3端移动寻找即可。 （四）起始复合物：80S，起始因子(eIF)有多种。需 GTP 和 ATP。 （五）延伸因子和终止因子：EF1a 相当于 EFTu，EF1bg 相当于 EFTs。终止因子(eRF) 称为信号释放因子。 （六）蛋白激酶参与调节：可使 eIF2 磷酸化，抑制下一轮起始，小亚基不能与转运 RNA 结合，翻译受抑制。只有脱磷酸后才能重新起作用。缺乏血红素时即激活蛋白激 酶，抑制血红蛋白合成。 六、抑制剂 白喉毒素可使移位酶(EF2)ADP-核糖化，抑制真核生物的移位作用。亚胺环己酮只作 用于 80S 核糖体，抑制真核生物的翻译。氯霉素、链霉素、四环素、新霉素、卡那 霉素只作用于原核生物，链霉素、新霉素、卡那霉素与小亚基结合，引起错读。 第三节 多肽的运输和加工 一、信号肽 （一）特点：长度为 1326 个残基，氨基端至少有一个碱性残基，中部有 1015 个残基的疏水肽段，羧基端有信号肽酶酶切位点。一般位于新生肽的氨基端，某些 位于多肽的中部。 （二）功能：信号肽合成后被信号识别体(SRP)识别。信号识别体与核糖体结合，使 肽链延伸暂停，将核糖体带到内质网，形成粗糙内质网。这里合成溶酶体蛋白、分 祝大家 07 年生物考研取得好成绩！ ！ 学 子 272646652 104 泌蛋白和构成质膜骨架的蛋白。信号识别体与内质网上的停泊蛋白结合，将核糖体 送入多肽移位装置，信号识别体被释放，肽链继续延伸。合成的肽链进入内质网小 腔。 二、在内质网的修饰 多肽在内质网的修饰包括信号肽的切除、二硫键的形成、高级结构的折叠及核 心糖化。在内质网中以长萜醇磷酸酯为载体合成核心糖链，然后转移到蛋白质的天 冬酰胺或丝氨酸、苏氨酸上。 三、高尔基体的作用 高尔基体可对核心糖链进行修饰和调整，称为末端糖化。多肽在此根据各自