蛋白质的生物合成(翻译)课件.ppt

一 参与蛋白质生物合成的物质 二 蛋白质生物合成的简要过程 第十三章蛋白质的生物合成 翻译 蛋白质的生物合成 即翻译 就是将核酸中由4种核苷酸序列编码的遗传信息 通过遗传密码破译的方式解读为蛋白质一级结构中20种氨基酸的序列 第一部分蛋白质生物合成体系 2 20种编码氨基酸作为原料 3 ATP GTP 无机离子 一 合成原料 1 三种RNA 一 蛋白质生物合成的原料和所需酶类 二 酶及蛋白因子 1 氨基酰 tRNA合成酶ATP存在下合成氨基酰 tRNA 具有绝对特异性 2 转肽酶催化核糖体 P位 上的肽酰基转移至 A位 的氨基酰 tRNA的氨基上 使酰基与氨基缩合形成肽键 3 转位酶催化核糖体向mRNA的3 端移动定位于 A位 4 蛋白因子起始因子 initiationfactor IF 延长因子 elongationfactor EF 释放因子 releasingfactor RF 5 能量物质及离子能量物质为ATP和GTP 无机离子有Mg2 和K 等 遗传密码表 3 简并性 degeneracy 遗传密码中 除色氨酸和蛋氨酸仅有一个密码子外 其余氨基酸均有多个密码子 遗传密码表 4 通用性 universal 1 整套密码从原核生物到人类都通用 但动物细胞的线粒体 植物细胞的叶绿体例外 2 密码的通用性证明各种生物进化自同一祖先 二 tRNA与氨基酸的活化 氨基酸的活化 1 氨基酰 tRNA合成 2 氨基酰 tRNA合成酶对氨基酸和tRNA特异性高 具有校正活性 氨基酰 tRNA的表示方法 Ala tRNAAla Ser tRNASer Met tRNAMet 不同细胞核糖体的组成 核糖体 三 rRNA与核糖体 一 核糖体由大 小两个亚基组成 是蛋白质合成的场所 原核生物翻译过程中核糖体结构模式 2 A位 氨基酰位 又称受位 1 P位 肽酰位 又称给位 3 E位 排出位 第二节蛋白质生物合成过程 翻译过程从阅读框架的5 AUG开始 按mRNA模板三联体密码的顺序延长肽链 直至终止密码出现 真核生物 Met tRNAiMet原核生物 fMet tRNAifMet 起始肽链合成的氨基酰 tRNA 1 第一步反应 2 第二步反应 氨基酰 AMP E tRNA氨基酰 tRNA AMP E 与原核生物相比 真核生物肽链延长过程有不同的反应体系和延长因子 真核细胞核糖体没有E位 转位时卸载的tRNA直接从P位脱落 二 延长 三 终止 与原核生物相比 真核生物翻译终止只有一种释放因子eRF 可识别所有终止密码子 一 起始 一 真核生物翻译过程 1 核糖体大小亚基分离 2 起始氨基酰 tRNA结合 3 mRNA在核糖体小亚基就位 4 核糖体大亚基结合 真核生物翻译起始复合物形成过程 EF 1 EF 2 成肽 是由转肽酶 transpeptidase 催化的肽键形成过程 eRF eRF eRF eRF 二 使蛋白质合成高速 高效进行 电镜下的多聚核糖体现象 二 多聚核糖体 polysome 一 指多个核糖体附在同一条mRNA上合成蛋白质而形成的串珠状聚合物 三 原核生物翻译过程 1 核糖体大小亚基分离 2 mRNA在小亚基定位结合 3 起始氨基酰 tRNA的结合 4 核糖体大亚基结合 指mRNA和起始氨基酰 tRNA分别与核糖体结合而形成翻译起始复合物 translationalinitiationcomplex 一 起始 IF 3 IF 1 1 核糖体大小亚基分离 IF 3 IF 1 2 mRNA在小亚基定位结合 IF 3 IF 1 3 起始氨基酰tRNA fMet tRNAimet 结合到小亚基 IF 3 IF 1 IF 2 GTP GDP Pi 4 核糖体大亚基结合 起始复合物形成 IF 3 IF 1 IF 2 GTP GDP Pi 翻译起始阶段总结 原核肽链合成的延长因子 二 延长 肽链延长包括进位 成肽 转位三步 每次循环增加一个氨基酸 1 进位 注册 registration 1 fMet tRNAfMet占据P位 A位空缺 2 第2个密码子相应的氨基酰 tRNA与EF Tu GTP结合 其反密码子识别密码子 进入A位 3 EF Tu水解GTP EF Tu和GDP从核糖体释出 重新形成Tu Ts二聚体 Tu Ts GTP GDP Tu Ts GDP 2 成肽 是由转肽酶 transpeptidase 催化的肽键形成过程 3 转位 延长因子EF G有转位酶活性 可结合并水解1分子GTP 促进核蛋白体向mRNA的3 侧移动 fMet fMet 1 当mRNA上终止密码出现后 多肽链合成停止 肽链从肽酰 tRNA中释出 mRNA 核糖体等分离的过程 三 终止 2 识别终止密码 RF 1特异识别UAA UAG 而RF 2可识别UAA UGA 3 诱导改变转肽酶的酯酶活性为水解活性 使肽链从核糖体上释放 RF 第四节蛋白质生物合成与医学 一 分子病 由于基因突变导致蛋白质一级结构的改变 进而引起生物体某些结构和功能的异常 这种疾病称为分子病 分子病最典型的代表为镰刀型红细胞贫血病 二 抗生素对蛋白质合成的影响 1 抗生素类是微生物产生的能够杀灭或