生物化学13.第十三章-蛋白质的生物合成(翻译)

幻灯片 1 第十三章第十三章第十三章 蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成 翻译翻译翻译 Protein Protein BiosynthesisBiosynthesis Translation Translation 蛋白质的生物合成 即翻译 就是将核酸中由蛋白质的生物合成 即翻译 就是将核酸中由蛋白质的生物合成 即翻译 就是将核酸中由蛋白质的生物合成 即翻译 就是将核酸中由 4 4 4 4 种核苷酸序列编码的遗传信息 种核苷酸序列编码的遗传信息 种核苷酸序列编码的遗传信息 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通过遗传密码破译的方式解读为蛋白质一级结构中通过遗传密码破译的方式解读为蛋白质一级结构中通过遗传密码破译的方式解读为蛋白质一级结构中 20202020 种氨基酸的序列种氨基酸的序列种氨基酸的序列种氨基酸的序列 幻灯片 2 第一节第一节第一节 蛋白质生物合成体系蛋白质生物合成体系蛋白质生物合成体系 Protein Biosynthesis System 一 蛋白质生物合成的原料和所需酶类一 蛋白质生物合成的原料和所需酶类 一一一一 合成原料合成原料合成原料合成原料 mRNA 信使 RNA rRNA 核糖体 RNA tRNA 转运 RNA 1 三种三种 RNA 2 2 2 202020 种编码氨基酸作为原料 种编码氨基酸作为原料 种编码氨基酸作为原料 种编码氨基酸作为原料 3 3 3 酶及众多蛋白因子 如酶及众多蛋白因子 如酶及众多蛋白因子 如酶及众多蛋白因子 如 IFIFIF eIFeIFeIF 4 4 4 ATPATPATP GTPGTPGTP 无机离子 无机离子 无机离子 无机离子 幻灯片 3 二二二二 酶及蛋白因子酶及蛋白因子酶及蛋白因子酶及蛋白因子 1 1 氨基酰 氨基酰 tRNA tRNA 合成酶合成酶 ATPATP 存在下合成氨基酰存在下合成氨基酰 tRNA tRNA 具有绝对特异性 具有绝对特异性 2 2 转肽酶 转肽酶 催化核糖体催化核糖体 P P 位位 上的肽酰基转移至上的肽酰基转移至 A A 位位 的氨基酰的氨基酰 tRNA tRNA 的氨基上 使酰基与的氨基上 使酰基与 氨基缩合形成肽键 氨基缩合形成肽键 3 3 转位酶 转位酶 催化核糖体向催化核糖体向 mRNAmRNA 的的 3 3 端移动定位于端移动定位于 A A 位位 4 4 蛋白因子 蛋白因子 起始因子起始因子 initiation initiation factorfactor IF IF 延长因子延长因子 elongation elongation factorfactor EF EF 释放因子 释放因子 releasingreleasing factorfactor RFRF 5 5 能量物质及离子 能量物质及离子 能量物质为能量物质为 ATPATP 和和 GTPGTP 无机离子有 无机离子有 Mg2 Mg2 和和 K K 等 等 幻灯片 4 二 二 mRNAmRNA 与遗传密码与遗传密码 一一 顺反子顺反子 cistron cistron 1 1 1 1 遗传学将编码一个多肽的遗传单位称为顺反子 遗传学将编码一个多肽的遗传单位称为顺反子 遗传学将编码一个多肽的遗传单位称为顺反子 遗传学将编码一个多肽的遗传单位称为顺反子 2 2 2 2 原核细胞中数个结构基因常串联为一个转录单位 转录生成的原核细胞中数个结构基因常串联为一个转录单位 转录生成的原核细胞中数个结构基因常串联为一个转录单位 转录生成的原核细胞中数个结构基因常串联为一个转录单位 转录生成的 mRNAmRNAmRNAmRNA 可编码几种功能相关可编码几种功能相关可编码几种功能相关可编码几种功能相关 的蛋白质 为多顺反子的蛋白质 为多顺反子的蛋白质 为多顺反子的蛋白质 为多顺反子 polycistron polycistron polycistron polycistron 3 3 3 3 真核真核真核真核 mRNAmRNAmRNAmRNA 只编码一种蛋白质 为单顺反子只编码一种蛋白质 为单顺反子只编码一种蛋白质 为单顺反子只编码一种蛋白质 为单顺反子 single single single single cistron cistron cistron cistron 幻灯片 5 原核生物的多顺反子原核生物的多顺反子 3 3 PPP 5 蛋白质蛋白质 真核生物的单顺反子真核生物的单顺反子 3 3 mG 5 PPP 蛋白质蛋白质 非编码序列核糖体结合位点 起始密码子终止密码子编码序列 幻灯片 6 二二 遗传密码及其特点遗传密码及其特点 1 1 连续性连续性 commaless commaless 1 mRNA 1 mRNA 分子上从分子上从 5 5 至至 3 3 方向 由方向 由 AUGAUG 开始 每开始 每 3 3 个核苷酸为一组 决定肽链上某一个个核苷酸为一组 决定肽链上某一个 氨基酸或蛋白质合成的起始 终止信号 称为三联体密码氨基酸或蛋白质合成的起始 终止信号 称为三联体密码 triplet triplet coden coden 2 2 起始密码起始密码 initiation initiation coden coden AUGAUG 3 终止密码 termination coden UAA UAG UGA 4 4 4 从从从从 mRNAmRNAmRNA 5 5 5 端起始密码子端起始密码子端起始密码子端起始密码子 AUGAUGAUG 到到到到 3 3 3 端终止密码子之间的核苷酸序列 各个三联体端终止密码子之间的核苷酸序列 各个三联体端终止密码子之间的核苷酸序列 各个三联体端终止密码子之间的核苷酸序列 各个三联体 密码连续排列编码一个蛋白质多肽链 称为开放阅读框架密码连续排列编码一个蛋白质多肽链 称为开放阅读框架密码连续排列编码一个蛋白质多肽链 称为开放阅读框架密码连续排列编码一个蛋白质多肽链 称为开放阅读框架 open open open readingreadingreading frame frame frame ORF ORF ORF 幻灯片 7 遗传密码表遗传密码表 第二个核苷酸第二个核苷酸第二个核苷酸第二个核苷酸第一个第一个第一个第一个 核苷酸核苷酸核苷酸核苷酸 U U U C C C A A A G GG 第三个第三个第三个第三个 核苷酸核苷酸核苷酸核苷酸 U U U 苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸 苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸 丝丝丝丝 氨氨氨氨 酸酸酸酸 丝丝丝丝 氨氨氨氨 酸酸酸酸 酪酪酪酪 氨氨氨氨 酸酸酸酸 酪酪酪酪 氨氨氨氨 酸酸酸酸 半胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸 半胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸 U U U C C C 亮亮亮亮 氨氨氨氨 酸酸酸酸 亮亮亮亮 氨氨氨氨 酸酸酸酸 丝丝丝丝 氨氨氨氨 酸酸酸酸 丝丝丝丝 氨氨氨氨 酸酸酸酸 终止密码终止密码终止密码终止密码 终止密码终止密码终止密码终止密码 终止密码终止密码终止密码终止密码 色色色色 氨氨氨氨 酸酸酸酸 A A A G GG C C C 亮亮亮亮 氨氨氨氨 酸酸酸酸 亮亮亮亮 氨氨氨氨 酸酸酸酸 亮亮亮亮 氨氨氨氨 酸酸酸酸 亮亮亮亮 氨氨氨氨 酸酸酸酸 脯脯脯脯 氨氨氨氨 酸酸酸酸 脯脯脯脯 氨氨氨氨 酸酸酸酸 脯脯脯脯 氨氨氨氨 酸酸酸酸 脯脯脯脯 氨氨氨氨 酸酸酸酸 组组组组 氨氨氨氨 酸酸酸酸 组组组组 氨氨氨氨 酸酸酸酸 谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺 谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺 精精精精 氨氨氨氨 酸酸酸酸 精精精精 氨氨氨氨 酸酸酸酸 精精精精 氨氨氨氨 酸酸酸酸 精精精精 氨氨氨氨 酸酸酸酸 U U U C C C A A A G GG A A A 异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸 异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸 异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸 甲硫氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸 苏苏苏苏 氨氨氨氨 酸酸酸酸 苏苏苏苏 氨氨氨氨 酸酸酸酸 苏苏苏苏 氨氨氨氨 酸酸酸酸 苏苏苏苏 氨氨氨氨 酸酸酸酸 天冬酰胺天冬酰胺天冬酰胺天冬酰胺 天冬酰胺天冬酰胺天冬酰胺天冬酰胺 赖赖赖赖 氨氨氨氨 酸酸酸酸 赖赖赖赖 氨氨氨氨 酸酸酸酸 丝丝丝丝 氨氨氨氨 酸酸酸酸 丝丝丝丝 氨氨氨氨 酸酸酸酸 精精精精 氨氨氨氨 酸酸酸酸 精精精精 氨氨氨氨 酸酸酸酸 U U U C C C A A A G GG G GG缬缬缬缬 氨氨氨氨 酸酸酸酸 缬缬缬缬 氨氨氨氨 酸酸酸酸 缬缬缬缬 氨氨氨氨 酸酸酸酸 缬缬缬缬 氨氨氨氨 酸酸酸酸 丙丙丙丙 氨氨氨氨 酸酸酸酸 丙丙丙丙 氨氨氨氨 酸酸酸酸 丙丙丙丙 氨氨氨氨 酸酸酸酸 丙丙丙丙 氨氨氨氨 酸酸酸酸 天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸 天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸 谷谷谷谷 氨氨氨氨 酸酸酸酸 谷谷谷谷 氨氨氨氨 酸酸酸酸 甘甘甘甘 氨氨氨氨 酸酸酸酸 甘甘甘甘 氨氨氨氨 酸酸酸酸 甘甘甘甘 氨氨氨氨 酸酸酸酸 甘甘甘甘 氨氨氨氨 酸酸酸酸 U U U C C C A A A G GG 幻灯片 8 2 2 简并性简并性 degeneracy 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 酸均有多个密码子 氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸密码子数目密码子数目密码子数目密码子数目氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸密码子数目密码子数目密码子数目密码子数目 AlaAlaAla 4 4 4 LeuLeuLeu 6 6 6 ArgArgArg 6 6 6 LysLysLys 2 2 2 AsnAsnAsn 2 2 2 MetMetMet 1 1 1 AspAspAsp 2 2 2 PhePhePhe 2 2 2 CysCysCys 2 2 2 ProProPro 4 4 4 GlnGlnGln 2 2 2 SerSerSer 6 6 6 GluGluGlu 2 2 2 ThrThrThr 4 4 4 GlyGlyGly 4 4 4 TrpTrpTrp 1 1 1 HisHisHis 2 2 2 TyrTyrTyr 2 2 2 IleIleIle 3 3 3 ValValVal 4 4 4 幻灯片 9 3 3 方向性方向性 direction direction 起始密码子位于起始密码子位于 mRNAmRNA 链的链的 5 5 端 终止密码子位于端 终止密码子位于 3 3 端 翻译时沿端 翻译时沿 5 3 5 3 方向进行 直到终止密码子为止 相应多肽链的合成从方向进行 直到终止密码子为止 相应多肽链的合成从 N N 端向端向 C C 端延伸 端延伸 4 4 通用性通用性 universal universal 1 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 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 2 密码的通用性证明各种生物进化自同一祖先 密码的通用性证明各种生物进化自同一祖先 5 5 摆动性摆动性 wobble wobble 转运氨基酸的转运氨基酸的 tRNAtRNA 的反密码需要通过碱基互补与的反密码需要通过碱基互补与 mRNAmRNA 上的遗传密码反向配对结合 但反上的遗传密码反向配对结合 但反 密码与密码间不严格遵守常见的碱基配对规律 称为摆动配对 密码与密码间不严格遵守常见的碱基配对规律 称为摆动配对 幻灯片 10 密码子 反密码子配对的摆动现象密码子 反密码子配对的摆动现象 tRNAtRNAtRNAtRNA 反密码反密码反密码反密码 子子子子 I I I U U U G GG A A A C C C 第第第第 1 1 1 1 位碱基位碱基位碱基位碱基 mRNAmRNAmRNAmRNA 密码子密码子密码子密码子 第第第第 3 3 3 3 位碱基位碱基位碱基位碱基 U U U C C C A A AA A A G GGU U U C C C U U U G GG U A U C 幻灯片 11 三 三 rRNA 与核糖体与核糖体 一一 核糖体由大 小两个亚基组成 是蛋白质合成的场所 核糖体由大 小两个亚基组成 是蛋白质合成的场所 核糖体核糖体 不同细胞核糖体的组成不同细胞核糖体的组成 原核生物原核生物原核生物原核生物真核生物真核生物真核生物真核生物 核糖体核糖体核糖体核糖体小亚基小亚基小亚基小亚基大亚基大亚基大亚基大亚基核糖体核糖体核糖体核糖体小亚基小亚基小亚基小亚基大亚基大亚基大亚基大亚基 S S S 70S70S70S30S30S30S50S50S50S80S80S80S40S40S40S60S60S60S rRNArRNArRNA16S 16S 16S rRNArRNArRNA 5S rRNA5S rRNA5S rRNA 23S 23S 23S rRNArRNArRNA 18S 18S 18S rRNArRNArRNA 28S 28S 28S rRNArRNArRNA 5S rRNA5S rRNA5S rRNA 5 8S 5 8S 5 8S rRNArRNArRNA 蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质 rpSrpSrpSrpS 21212121 种种种种 rpLrpLrpLrpL 36363636 种种种种 rpSrpSrpSrpS 33333333 种种种种 rpLrpLrpLrpL 49494949 种种种种 幻灯片 12 二二 原核生物翻译过程中核糖体结构模式原核生物翻译过程中核糖体结构模式 1 P 位 肽酰位 又称给位 位 肽酰位 又称给位 2 A 位 氨基酰位 又称受位 位 氨基酰位 又称受位 3 E 位 排出位 位 排出位 幻灯片 13 四 四 tRNA 与氨基酸的活化与氨基酸的活化 一一 氨基酸的活化氨基酸的活化 1 氨基酰氨基酰 tRNA 合成合成 氨基酸 tRNA 氨基酰 tRNA ATP AMP PPi 氨基酰 tRNA 合成酶 2 2 2 氨基酰氨基酰氨基酰氨基酰 tRNA tRNA tRNA 合成酶对氨基酸和合成酶对氨基酸和合成酶对氨基酸和合成酶对氨基酸和 tRNAtRNAtRNA 特异性高 具有校正活性 氨基酰特异性高 具有校正活性 氨基酰特异性高 具有校正活性 氨基酰特异性高 具有校正活性 氨基酰 tRNA tRNA tRNA 的的的的 表示方法 表示方法 表示方法 表示方法 Ala tRNAAlaAla tRNAAlaAla tRNAAla Ser tRNASerSer tRNASerSer tRNASer Met tRNAMetMet tRNAMetMet tRNAMet 幻灯片 14 二二 起始肽链合成的氨基酰起始肽链合成的氨基酰 tRNA tRNA 真核生物 真核生物 真核生物 真核生物 Met tRNAiMetMet tRNAiMetMet tRNAiMetMet tRNAiMet 原核生物 原核生物 原核生物 原核生物 fMet tRNAifMetfMet tRNAifMetfMet tRNAifMetfMet tRNAifMet 1 1 第一步反应第一步反应 氨基酸 ATP E 氨基酰 AMP E PPi 幻灯片 15 2 第二步反应第二步反应 氨基酰氨基酰 AMP E tRNA 氨基酰氨基酰 tRNA AMP E 幻灯片 16 第二节第二节第二节 蛋白质生物合成过程蛋白质生物合成过程蛋白质生物合成过程 The Process of Protein Biosynthesis 翻译过程从阅读框架的翻译过程从阅读框架的 5 AUG 开始 按开始 按 mRNA 模板三联体密码的顺序延长肽链 直至终模板三联体密码的顺序延长肽链 直至终 止密码出现 止密码出现 起始 initiation 延长 elongation 终止 termination 翻译过程 幻灯片 17 一 原核生物翻译过程一 原核生物翻译过程 一一 起始起始 指指指指 mRNAmRNAmRNAmRNA 和起始氨基酰和起始氨基酰和起始氨基酰和起始氨基酰 tRNA tRNA tRNA tRNA 分别与核糖体结合而形成翻译起始复合物分别与核糖体结合而形成翻译起始复合物分别与核糖体结合而形成翻译起始复合物分别与核糖体结合而形成翻译起始复合物 translational translational translational translational initiationinitiationinitiationinitiation complex complex complex complex 1 1 1 1 核糖体大小亚基分离 核糖体大小亚基分离 核糖体大小亚基分离 核糖体大小亚基分离 2 2 2 2 mRNAmRNAmRNAmRNA 在小亚基定位结合 在小亚基定位结合 在小亚基定位结合 在小亚基定位结合 3 3 3 3 起始氨基酰起始氨基酰起始氨基酰起始氨基酰 tRNA tRNA tRNA tRNA 的结合 的结合 的结合 的结合 4 4 4 4 核糖体大亚基结合 核糖体大亚基结合 核糖体大亚基结合 核糖体大亚基结合 幻灯片 18 1 1 核糖体大小亚基分离核糖体大小亚基分离 IF 1 IF 3 幻灯片 19 2 2 mRNAmRNA 在小亚基定位结合在小亚基定位结合 AUG 5 3 IF 1 IF 3 幻灯片 20 S DS D 序列序列 在起始密码子的上游约在起始密码子的上游约 8 8 1313 个核苷酸部位有一段富含嘌呤碱基 如个核苷酸部位有一段富含嘌呤碱基 如 AGGAGG AGGAGG 的特殊保守序列 称为的特殊保守序列 称为 SDSD 序列 可被核糖体小亚基序列 可被核糖体小亚基 16S16S rRNArRNA 辨认互补结合 辨认互补结合 紧接紧接 SDSD 序列后的小核苷酸序列 可被核糖体小亚基蛋白序列后的小核苷酸序列 可被核糖体小亚基蛋白 rpS 1rpS 1 识别并结合 识别并结合 幻灯片 21 3 3 起始氨基酰起始氨基酰 tRNA tRNA fMet tRNAimetfMet tRNAimet 结合到小亚基结合到小亚基 IF 2GTP AUG 5 3 IF 1 IF 3 幻灯片 22 4 4 核糖体大亚基结合 起始复合物形成核糖体大亚基结合 起始复合物形成 IF 2 GTP Pi GDP AUG 5 3 IF 1 IF 3 幻灯片 23 翻译起始阶段总结翻译起始阶段总结 IF 2GTP IF 2 Pi GTP GDP AUG 5 3 IF 3 IF 1 幻灯片 24 二二 延长延长 肽链延长包括进位 成肽 转位三步 在核糖体上连续性循环式进行 又称为核肽链延长包括进位 成肽 转位三步 在核糖体上连续性循环式进行 又称为核肽链延长包括进位 成肽 转位三步 在核糖体上连续性循环式进行 又称为核肽链延长包括进位 成肽 转位三步 在核糖体上连续性循环式进行 又称为核 糖体循环糖体循环糖体循环糖体循环 ribosomal ribosomal ribosomal ribosomal cycle cycle cycle cycle 每次循环增加一个氨基酸 每次循环增加一个氨基酸 每次循环增加一个氨基酸 每次循环增加一个氨基酸 原核肽链合成的延长因子原核肽链合成的延长因子 原核延长因子原核延长因子原核延长因子原核延长因子功功功功 能能能能 EF TuEF TuEF Tu促进氨基酰促进氨基酰促进氨基酰促进氨基酰 tRNA tRNA tRNA tRNA 进入进入进入进入 A A A A 位 结合分解位 结合分解位 结合分解位 结合分解 GTPGTPGTPGTP EF TsEF TsEF Ts调节亚基调节亚基调节亚基调节亚基 EFGEFGEFG有转位酶活性 促进有转位酶活性 促进有转位酶活性 促进有转位酶活性 促进 mRNA mRNA mRNA mRNA 肽酰肽酰肽酰肽酰 tRNA tRNA tRNA tRNA 由由由由 A A A A 位前移到位前移到位前移到位前移到 P P P P 位 促进卸载位 促进卸载位 促进卸载位 促进卸载 tRNAtRNAtRNAtRNA 释放释放释放释放 幻灯片 25 1 1 进位进位 注册注册 registration registration 1 fMet tRNAfMet 占据占据 P 位 位 A 位空缺 位空缺 2 第第 2 个密码子相应的氨基酰个密码子相应的氨基酰 tRNA 与与 EF Tu GTP 结合 其反密码子识别密码子 结合 其反密码子识别密码子 进入进入 A 位 位 3 EF Tu 水解水解 GTP EF Tu 和和 GDP 从核糖体释出 重新形成从核糖体释出 重新形成 Tu Ts 二聚体 二聚体 幻灯片 26 GTP Tu Ts Ts GDP Tu GTP AUG 5 3 幻灯片 27 2 2 成肽成肽 是由转肽酶是由转肽酶 transpeptidase transpeptidase 催化的肽键形成过程 催化的肽键形成过程 幻灯片 28 3 3 转位转位 延长因子延长因子延长因子延长因子 EF GEF GEF GEF G 有转位酶活性 可结合并水解有转位酶活性 可结合并水解有转位酶活性 可结合并水解有转位酶活性 可结合并水解 1 1 1 1 分子分子分子分子 GTPGTPGTPGTP 促进核蛋白体向 促进核蛋白体向 促进核蛋白体向 促进核蛋白体向 mRNAmRNAmRNAmRNA 的的的的 3 3 3 3 侧移侧移侧移侧移 动动动动 幻灯片 29 fMet fMet Tu GTP A U G 5 3 幻灯片 30 进位 成肽 转位 幻灯片 31 三三 终止终止 1 当当 mRNA 上终止密码出现后 多肽链合成停止 肽链从肽酰上终止密码出现后 多肽链合成停止 肽链从肽酰 tRNA 中释出 中释出 mRNA 核糖体等分离的过程 核糖体等分离的过程 2 识别终止密码 识别终止密码 RF 1 特异识别特异识别 UAA UAG 而 而 RF 2 可识别可识别 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 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 幻灯片 32 COO RF U A G 5 3 幻灯片 33 二 真核生物翻译过程二 真核生物翻译过程 原核先 就位 后 结合 真核 先结合 后就位 一一 起始起始 1 1 1 核糖体大小亚基分离 核糖体大小亚基分离 核糖体大小亚基分离 核糖体大小亚基分离 2 2 2 起始氨基酰起始氨基酰起始氨基酰起始氨基酰 tRNA tRNA tRNA 结合 结合 结合 结合 3 3 3 mRNAmRNAmRNA 在核糖体小亚基就位 在核糖体小亚基就位 在核糖体小亚基就位 在核糖体小亚基就位 4 4 4 核糖体大亚基结合 核糖体大亚基结合 核糖体大亚基结合 核糖体大亚基结合 二二 延长延长 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 没有没有 E 位 转位时卸载的位 转位时卸载的 tRNA 直接从直接从 P 位脱落 位脱落 三三 终止终止 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 可识别所有终止密 码子 码子 幻灯片 34 met 40S elF 3 mRNA ATP ADP Pi elF4E elF4G elF4A elF4B PAB Met Met tRNAiMet elF 2 GTP Met 60S GDP Pi 各种 elF 释放 elF 5 eIF 2B eIF 3 eIF 6 40S 60S Met 真核生物翻译起始复合物形成过程真核生物翻译起始复合物形成过程 幻灯片 35 三 多聚核糖体三 多聚核糖体 polysome polysome 一一 指多个核糖体附在同一条指多个核糖体附在同一条 mRNAmRNA 上合成蛋白质而形成的串珠状聚合物 上合成蛋白质而形成的串珠状聚合物 二二 使蛋白质合成高速 高效进行 使蛋白质合成高速 高效进行 电镜下的多聚核糖体现象电镜下的多聚核糖体现象 幻灯片 36 四 翻译后加工和输送四 翻译后加工和输送 一一一一 多肽链折叠为天然构象的功能蛋白质多肽链折叠为天然构象的功能蛋白质多肽链折叠为天然构象的功能蛋白质多肽链折叠为天然构象的功能蛋白质 新生多肽链需要酶和其他蛋白质辅助 经过折叠 修饰等加工才能转变为天然构新生多肽链需要酶和其他蛋白质辅助 经过折叠 修饰等加工才能转变为天然构新生多肽链需要酶和其他蛋白质辅助 经过折叠 修饰等加工才能转变为天然构新生多肽链需要酶和其他蛋白质辅助 经过折叠 修饰等加工才能转变为天然构 象的功能蛋白质 象的功能蛋白质 象的功能蛋白质 象的功能蛋白质 1 1 1 1 分子伴侣分子伴侣分子伴侣分子伴侣 1 1 热休克蛋白热休克蛋白 HSP HSP HSP70HSP70 HSP40HSP40 和和 GreEGreE 族族 2 2 伴侣素伴侣素 chaperonins chaperonins GroELGroEL 和和 GroESGroES 家族家族 2 2 蛋白二硫键异构酶蛋白二硫键异构酶 PDI PDI 3 3 肽肽 脯氨酰顺反异构酶脯氨酰顺反异构酶 PPI PPI 幻灯片 37 二二 一级结构的修饰一级结构的修饰 1 1 肽链肽链 N N 端的修饰端的修饰 2 2 个别氨基酸的修饰个别氨基酸的修饰 3 3 多肽链的水解修饰多肽链的水解修饰 NC 信号肽 PMOC KRKR 103 肽 ACTH LT MSH MSH Endophin 鸦片促黑皮质素原鸦片促黑皮质素原 POMC 的水解修饰的水解修饰 幻灯片 38 三三 高级结构的修饰高级结构的修饰 1 1 亚基的聚合 亚基的聚合 如血红蛋白通过非共价键将亚基聚合成寡聚体 如血红蛋白通过非共价键将亚基聚合成寡聚体 2 2 辅基的连接 辅基的连接 如糖蛋白 脂蛋白 各种酶等 合成后需与辅基连接 才具有活性 如糖蛋白 脂蛋白 各种酶等 合成后需与辅基连接 才具有活性 3 3 疏水脂链的共价连接 疏水脂链的共价连接 如如 RasRas 蛋白 蛋白 G G 蛋白等需嵌入疏水双层膜脂 才具有活性 蛋白等需嵌入疏水双层膜脂 才具有活性 四四 蛋白质合成后的靶向输送蛋白质合成后的靶向输送 1 指蛋白质合成后需定向输送到发挥功能的细胞靶部位的过程 指蛋白质合成后需定向输送到发挥功能的细胞靶部位的过程 2 新生分泌蛋白的新生分泌蛋白的 N 端 可引导其自身转移到细胞靶部位的保守氨基酸序列 称信号序端 可引导其自身转移到细胞靶部位的保守氨基酸序列 称信号序 列列 signal sequence 或信号肽或信号肽 signal peptide 幻灯片 39 五 蛋白质生物合成与医学五 蛋白质生物合成与医学 一一 分子病分子病 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 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 二二 抗生素对蛋白质合成的影响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抑制细菌的一类药物 抗生素类是微生物产生的能够杀灭或抑制细菌的一类药物 幻灯片 40 抑制蛋白质生物合成的原理抑制蛋白质生物合成的原理 抗生素抗生素抗生素抗生素作用点作用点作用点作用点作用原理作用原理作用原理作