核糖体(ribosome)PPT幻灯片

第九章核糖体 RIBOSOME 1 第九章核糖体 ribosome 核糖体是合成蛋白质的细胞器 核糖体几乎存在于一切细胞内 不论是原核细胞还是真核细胞 核糖体的类型与结构多聚核糖体与蛋白质的合成反义RNA与核酶 2 第一节核糖体的类型与结构 核糖体是合成蛋白质的细胞器 其唯一的功能是按照mRNA的指令由氨基酸高效且精确地合成多肽链 核糖体的基本类型与成分 核糖体的结构 核糖体蛋白质与rRNA的功能分析 3 一 核糖体的基本类型与成分 核糖核蛋白体 简称核糖体 ribosome 基本类型 附着核糖体 游离核糖体 70S的核糖体 80S的核糖体 主要成分 r蛋白质 40 核糖体表面 rRNA 60 核糖体内部 发现核糖体的两个关键技术 4 二 核糖体的结构 结构与功能的分析方法 蛋白质合成过程中很多重要步骤与50S核糖体大亚单位相关 5 结构与功能的分析方法 离子交换树脂可分离纯化各种r蛋白 纯化的r蛋白与纯化的rRNA进行核糖体的重组装 显示核糖体中r蛋白与rRNA的结构关系 双向电泳技术可显示出E coli核糖体在装配各阶段中 与rRNA结合的蛋白质的类型 双功能的交联剂和双向电泳分离可用于研究r蛋白在结构上的相互关系 电镜负染色与免疫标记技术结合 研究r蛋白在核糖体的亚单位上的定位 对rRNA 特别是对16SrRNA结构的研究 70S核糖体的小亚单位中rRNA与全部的r蛋白关系的空间模型 6 同一生物中不同种类的r蛋白的一级结构均不相同 在免疫学上几乎没有同源性 不同生物同一种类r蛋白之间具有很高的同源性 并在进化上非常保守 7 8 蛋白质结合到rRNA上具有先后层次性 核糖体的重组装是自我装配过程二十世纪六十年代初期RobertPerry用紫外微光束破坏活细胞的核仁 发现破坏了核仁的细胞丧失合成rRNA的能力 这一发现提示核仁与核糖体的形成有关 后来Perry又发现低浓度的放线菌素D能够抑制3H 尿嘧啶掺入rRNA中 而不影响其他种类的RNA合成 显微放射自显影也显示放线菌素D能够选择性阻止核仁RNA的合成 表明核仁与rRNA的合成有关 9 16SrRNA的一级结构是非常保守的 16SrRNA的二级结构具有更高的保守性 臂环结构 stem loopstructure rRNA臂环结构的三级结构模型 10 蛋白质合成过程中很多重要步骤与50S核糖体大亚单位相关 涉及的多数因子为G蛋白 具有GTPase活性 核糖体上与之相关位点称为GTPase相关位点 最近人们成功地制备L11 rRNA复合物的晶体 获得了其空间结构高分辨率的三维图象 这一结果证实了前人用各种实验技术所获得的种种结论提出直观 可靠且比人们的预料更为精巧复杂和可能的作用机制 从而为揭开核糖体这一具有30多亿年历史的古老的高度复杂的分子机器的运转奥秘迈出了极重要的一步 11 三 核糖体蛋白质与rRNA的功能分析 核糖体上具有一系列与蛋白质合成有关的结合位点与催化位点 在蛋白质合成中肽酰转移酶的活性研究 12 核糖体上具有一系列与蛋白质合成有关的结合位点与催化位点 与mRNA的结合位点 与新掺入的氨酰 tRNA的结合位点 氨酰基位点 又称A位点 与延伸中的肽酰 tRNA的结合位点 肽酰基位点 又称P位点 肽酰转移后与即将释放的tRNA的结合位点 E位点 exitsite 与肽酰tRNA从A位点转移到P位点有关的转移酶 即延伸因子EF G 的结合位点 肽酰转移酶的催化位点 与蛋白质合成有关的其它起始因子 延伸因子和终止因子的结合位点 13 核糖体上具有一系列与蛋白质合成有关的结合位点与催化位点 与mRNA的结合位点 与新掺入的氨酰 tRNA的结合位点 氨酰基位点 又称A位点 与延伸中的肽酰 tRNA的结合位点 肽酰基位点 又称P位点 肽酰转移后与即将释放的tRNA的结合位点 E位点 exitsite 与肽酰tRNA从A位点转移到P位点有关的转移酶 即延伸因子EF G 的结合位点 肽酰转移酶的催化位点 与蛋白质合成有关的其它起始因子 延伸因子和终止因子的结合位点 14 在蛋白质合成中肽酰转移酶的活性研究 核糖体蛋白 在核糖体中rRNA是起主要作用的结构成分 r蛋白质的主要功能 15 核糖体蛋白 很难确定哪一种蛋白具有催化功能 在E coli中核糖体蛋白突变甚至缺失对蛋白质合成并没有表现出 全 或 无 的影响 多数抗蛋白质合成抑制剂的突变株 并非由于r蛋白的基因突变而往往是rRNA基因突变 在整个进化过程中rRNA的结构比核糖体蛋白的结构具有更高的保守性 16 在核糖体中rRNA是起主要作用的结构成分 具有肽酰转移酶的活性 为tRNA提供结合位点 A位点 P位点和E位点 为多种蛋白质合成因子提供结合位点 在蛋白质合成起始时参与同mRNA选择性地结合以及在肽链的延伸中与mRNA结合 核糖体大小亚单位的结合 校正阅读 proofreading 无意义链或框架漂移的校正 以及抗菌素的作用等都与rRNA有关 17 r蛋白质的主要功能 对rRNA折叠成有功能的三维结构是十分重要的 在蛋白质合成中 某些r蛋白可能对核糖体的构象起 微调 作用 在核糖体的结合位点上甚至可能在催化作用中 核糖体蛋白与rRNA共同行使功能 18 第二节聚核糖体与蛋白质的合成 多聚核糖体 polyribosome或polysome 蛋白质的合成蛋白质合成的起始 initiation 多肽链的延伸 elongation 终止 termination RNA在生命起源中的地位及其演化过程 19 一 多聚核糖体 polyribosome或polysome 概念核糖体在细胞内并不是单个独立地执行功能 而是由多个甚至几十个核糖体串连在一条mRNA分子上高效地进行肽链的合成 这种具有特殊功能与形态结构的核糖体与mRNA的聚合体称为多聚核糖体 多聚核糖体的生物学意义 细胞内各种多肽的合成 不论其分子量的大小或是mRNA的长短如何 单位时间内所合成的多肽分子数目都大体相等 以多聚核糖体的形式进行多肽合成 对mRNA的利用及对其浓度的调控更为经济和有效 20 三 RNA在生命起源中的地位及其演化过程 生命是自我复制的体系 DNA代替了RNA的遗传信息功能 蛋白质取代了绝大部分RNA酶的功能 21 生命是自我复制的体系 三种生物大分子 只有RNA既具有信息载体功能又具有酶的催化功能 因此 推测RNA可能是生命起源中最早的生物大分子 核酶 ribosome 具有催化作用的RNA 由RNA催化产生了蛋白质 22 DNA代替了RNA的遗传信息功能 DNA双链比RNA单链稳定 DNA链中胸腺嘧啶代替了RNA链中的尿嘧啶 使之易于修复 23 蛋白质取代了绝大部分RNA酶的功能 蛋白质化学结构的多样性与构象的多变性 与RNA相比 蛋白质能更为有效地催化多种生化反应 并提供更为复杂的细胞结构成分 逐渐演化成今天的细胞 24 核糖体的类型 按存在的部位 有三种类型核糖体 细胞质核糖体 线粒体核糖体 叶绿体核糖体 按存在的生物类型 分为两种类型 即真核生物核糖体和原核生物核糖体 原核细胞的核糖体较小 沉降系数为70S 相对分子质量为2 5x103kDa 由50S和30S两个亚基组成 而真核细胞的核糖体体积较大 沉降系数是80S 相对分子质量为3 9 4 5x103kDa 由60S和40S两个亚基组成 25 26 从两个不同角度观察的E coli核糖体的三维结构 27 Mg2 的浓度对于大小亚基的聚合和解离有很大的影响 体外实验表明 70S核糖体在Mg2 的浓度小于1mmol L的溶液中易解离 当Mg2 浓度大于10mmol L 两个核糖体通常形成100S的二聚体 在低浓度的Mg2时 完整的核糖体将分成大小两个亚基 28 29 30 31 不同类型核糖体的大小比较 32 原核生物与真核生物核糖体成分的比较 33 典型的原核细胞和真核细胞质核糖体的化学组成 34 发现核糖体及核糖体功能鉴定的两个关键技术 核糖体最早是AlbertClaude于1930s后期用暗视野显微镜观察细胞的匀浆物时发现的 当时称为微体 Microsomes 直到1950s中期 GeorgePalade在电子显微镜下观察到这种颗粒的存在 并进一步研究发现多种生物的细胞质中有类似的颗粒存在 尤其在进行蛋白质合成的细胞中特别多 PhilipSiekevitz用亚细胞组份分离技术分离了这种颗粒 并发现这些颗粒总是伴随内质网微粒体一起沉积 化学分析揭示 这种微粒富含核苷酸 随之命名为ribosome 主要成分是核糖体RNA rRNA 约占60 蛋白质 r蛋白质 约占40 核糖体的蛋白质合成功能是通过放射性标记实验发现的 将细胞与放射性标记的氨基酸短暂接触后进行匀浆 然后分级分离 发现在微粒体部分有大量新合成的放射性标记的蛋白质 后将微粒体部分进一步分离 得到核糖体和膜微粒 这一实验结果表明核糖体与蛋白质合成有关 两个关键技术是亚细胞组份分离技术和放射性标记技术 35 E coli核糖体小亚单位中rRNA与r蛋白的相互关系示意图线条表示相互作用及作用力的强 粗线 与弱 细线 引自Albertsetal 1989 36 核糖体蛋白通过电泳和层析等技术 已经鉴定了E coli核糖体小亚基的21种蛋白质和大亚基的34种蛋白质 小亚基的蛋白分别命名为S1 S21 大亚基的核糖体蛋白命名为L1 L33 核糖体中的蛋白质除了一种具有四个拷贝外 其余都是一个拷贝 图示为E coli小亚基21种蛋白质的排列 37 E coli核糖体结构模型 38 E coli小亚基的装配图粗箭头表示结合力强 细箭头表示力弱 如S4与16SrRNA之间是粗箭头 表示S4可直接与16SrRNA结合而不需要其他蛋白的存在 而S7与16SrRNA的结合力很弱 并且需要S4 S8 S9 S19 S20蛋白的存在 自组装 self assembly 1968年 MasayasuNomura把拆开的大肠杆菌核糖体的30S小亚基的21种蛋白质与16SrRNA在体外混合后重新装配成30S小亚基 然后把重建的小亚基同50S大亚基以及其他辅助因子混合后 进行蛋白质合成实验 发现重建的核糖体具有生物活性 能催化氨基酸掺入到蛋白质多肽链中 这一实验表明 核糖体是一种自组装 self assembly 的结构 即没有样板或亲体结构所组成的结构 但是在组装过程中 某些蛋白质必须首先结合到rRNA上 其他蛋白才能组装上去 即组装过程有先后层次 39 40 有人用核糖体重组实验得到一些重要的结论 30S亚基的蛋白质专同16SrRNA结合 50S亚基的蛋白质只同23SrRNA结合 如果把30S亚基rRNA和50S亚基的蛋白质相混合 则不能装配成有功能的亚基 从不同种细菌提取30S亚基的rRNA和蛋白质 可装配成有功能的30S亚基 这表明不存在种间差异 原核生物核糖体与真核生物核糖体的亚基彼此不同 由二者的rRNA和蛋白质重组后的核糖体没有功能 大肠杆菌的核糖体与玉米叶绿体核糖体亚基重组后具有功能 由于不同生物的线粒体核糖体大小不同 由55S到80S不等 而原核生物的核糖体基本稳定 所以线粒体的核糖体亚基同原核生物核糖体亚基相互交换形成的杂合核糖体没有功能 41 E coli a 核糖体小亚单位中的部分r蛋白与rRNA的结合位点 b 及其在小亚单位上的部位 引自Albertetal 1989 图a Lewin 1997 图b 42 核糖体小亚单位rRNA的二级结构 a E coli16SrRNA 红色为高度保守区 b 酵母菌18SrRNA 它们都具有类似的40个臂环结构 图中1 40 其长度和位置往往非常保守 P E分别代表仅在原核或真核细胞中存在的rRNA的二级结构 Darnelletal 1990 43 核糖体rRNAHarryHoller测定了E coli16SrRNA序列 一共有1542个核苷酸 通过计算机分析 发现不同生物来源的16SrRNA的序列组成具有进化上的保守性 推测16SrRNA结构有四个结构域 每个结构域都有46 的碱基配对 形成螺旋的柄状结构 每一个柄状结构都很短 不到8bp 且并不都是完全配对的 16SrRNA的电子显微照片的形态与30S核糖体亚基相似 因此认为30S核糖体亚基的形态主要是由16SrRNA决定的 折叠主要是由序列中互补碱基配对引起的 44 SD序列 SDsequence 典型的细菌核糖体与mRNA的结合位点 mRNA中的SD序列与核糖体16SrRNA3 端互补 在SD序列的下游5 10个碱基处是起始密码AUG或GUG 在原核生物中 核糖体中与mRNA结合位点位于16SrRNA的3 端 mRNA中与核糖体16SrRNA结合的序列称为SD序列 SDsequence 它是1974年由J Shine和L Dalgarno发现的 故此而命名 SD序列是mRNA中5 端富含嘌呤的短核苷酸序列 一般位于mRNA的起始密码AUG的上游5 10个碱基处 并且同16SrRNA3 端的序列互补 45 L11 rRNA复合物的三维结构 引自Porseet al 1999 46 47 48 49 在蛋白质合成过程中 同一条mRNA分子能够同多个核糖体结合 同时合成若干条蛋白质多肽链 结合在同一条mRNA上的核糖体就称为多聚核糖体 polysome或polyribosomes 图中所示是蚕的丝心蛋白mRNA3 端多聚核糖体 箭头所示是丝心蛋白多肽 多聚核糖体形成的意义何在 同一条mRNA被多个核糖体同时翻译成蛋白质 大大提高了蛋白质合成的速率 更重要的是减轻了细胞核的负荷 减少了基因的拷贝数 也也减轻了细胞核进行基因转录和加工的压力 50 多聚核糖体的形成在mRNA的起始密码子部位 核糖体亚基装配成完整的起始复合物 然后向mRNA的3 端移动 直到到达终止密码子处 当第一个核糖体离开起始密码子后 空出的起始密码子的位置足够与另一个核糖体结合时 第二个核糖体的小亚基就会结合上来 并装配成完整的起始复合物 开始蛋白质的合成 同样 第三个核糖体 第四个核糖体 依次结合到mRNA上 根据电子显微照片推算 多聚核糖体中 每个核糖体间相隔约80个核苷酸 51 52 A位点 Asite 即氨酰基位点 是与新掺入的氨酰tRNA aminoacyl tRNA 结合的位点 又叫受位 entrysite 主要位于大亚基 是接受氨酰tRNA的部位 P位点 Psite 即肽酰tRNA位点 peptidyl tRNAsite 又叫供位 donorsite 或肽酰基位点 主要位于大亚基 是肽基tRNA移交肽链后肽酰tRNA所占据的位置 即与延伸中的肽酰tRNA结合位点 E位点 exitsite Esite E位点是脱氨酰tRNA deaminoacyl tRNA 离开A位点到完全从核糖体释放出来的一个中间停靠点 只是作暂时的停留 当E位点被占据之后 A位点同氨酰tRNA的亲和力降低 防止了氨酰tRNA的结合 直到核糖体准备就绪 E位点腾空 才会接受下一个氨酰tRNA 53 如何根据嘌呤霉素实验的结果判断核糖体中的A P是两个分开的独立位点 在第一组实验中 只有起始tRNA占据P位 如果A位点是一个独立位点的话 此时的A位点就是空闲的 嘌呤霉素当然能够结合上去 如果A位点与P位点是同一位点 那么嘌呤霉素就不能与核糖体结合 实验结果是嘌呤霉素能够结合 在第二组实验中 由于A位点已经被二肽酰tRNA占据 所以嘌呤霉素无法与A位点结合 只有加入延伸因子和GTP后 使A位点腾空 嘌呤霉素才能结合到核糖体上 因此两根据这两组实验结果可以断定A P是两个独立的功能位点 54 IRES进入位点 真核生物蛋白质合成的起始 IRES是内部核糖体进入位点 internalribosomeentrysite mRNA结合位点真核生物的mRNA同核糖体的结合主要靠5 端的帽子结构 有时也通过IRES同核糖体结合 55 蛋白质合成的基本过程蛋白质合成 或称mRNA翻译是细胞中最复杂的合成活动 蛋白质的合成需要携带氨基酸的各种tRNA 核糖体 mRNA 不同功能的蛋白质 阳离子 GTP等的参与 蛋白质合成过程之所以复杂 是因为构成蛋白质的20种氨基酸要按照密码精确地掺入到多肽中 不能有丝毫的差错 蛋白质的合成 是三种不同类型的RNA通力合作的结果 56 在核糖体上合成多肽链 分为三个完全不同的过程 链的起始 链的延伸 链的终止 57 蛋白质合成的起始 initiation 蛋白质合成的起始涉及到mRNA 起始tRNA和核糖体小亚基之间的相互作用 最后装配成完整的核糖体 起始过程分三步完成 起始过程涉及多步反应 在原核生物中需要三个起始因子 在真核生物中涉及多个起始因子 参与的因子包括起始因子1 3 以及mRNA 转运tRNA GTP等 58 多肽链的延伸 elongation 一旦起始复合物形成 蛋白质的合成随即开始 此过程称为蛋白质合成的延伸 延伸涉及四个重复的步骤 氨酰tRNA进入核糖体的A位点 肽键形成 转位 脱氨酰tRNA释放 上述四步的循环 使肽链不断延长 在整个过程中 需要GTP和一些延长因子的参与 59 终止 termination 蛋白质合成的终止是指核糖体沿着mRNA移动 如果进入A位的是终止密码子 由于没有与之匹配的反密码子 而终止蛋白质的合成 一共有三种终止密码子 UAA UAG UGA 其中任何一种进入A位都会终止蛋白质的合成 并导致多肽链从核糖体释放出来 原核细胞使用几种不同的释放因子与终止密码子作用 而真核细胞中所有的终止密码子都是与相同的释放因子作用 60 61 62 在肽链延伸过程中tRNA的转位是是如何进行的 答案 答 通过足迹法 footprinting 分析 揭示在蛋白质合成的延伸循环中 tRNA的转位是分两步进行的 并且相互独立 图Q6 1 肽键的形成引起新形成的肽酰tRNA大亚基的受体部分从A位向P位偏移 而它的小亚基的反密码子部分仍然与A位的密码子相连 此时的状态称为A P结合状态 新形成脱氨酰tRNA的受体从大亚基的P位向E位偏移 而它的反密码子部分仍然在小亚基的P位 此时的状态称为P E结合状态 核糖体与EF G tRNA复合物结合 引起这些tRNA的反密码子的末端与它们结合的mRNA一起相对于小亚基移动 使得肽酰 tRNA完全占据大 小亚基的P位点 P P结合状态 而脱氨酰tRNA则完全移到大亚基的E位点 63 附录 反义RNA与核酶 小分子RNA与反义RNA核酶内含子的切除 核酶的作用机理RNA编辑 64 小分子RNA与反义RNA 小分子RNA的类型真核生物中 除了mRNA rRNA和tRNA外 细胞核和细胞质中含有许多其它类型的小分子RNA smallRNA 虽然它们的相对分子质量很小 但却有非常重要的作用 反义RNA与蛋白质合成的抑制反义RNA antisenseRNA 是指与mRNA互补的RNA分子 也包括与其它RNA互补的RNA分子 原核细胞中反义RNA作用方式的不同分为三类 I类反义RNA直接作用于其靶mRNA的SD序列和 或编码区 类反义RNA与mRNA的SD序列的上游非编码区结合 从而抑制靶mRNA的翻译功能 类反义RNA可直接抑制靶mRNA的转录 snRNA在pre rRNA加工中的作用转录后的加工中 由这种RNP将5 端的转录物切除 反义snRNA长度为10 21个核苷酸 并且能够与rRNA转录物的特定序列互补 所以属于反义snRNA 65 核酶 核酶的发现内含子切除是由26SrRNA前体自身催化的 而不是蛋白质 50S核糖体中23SrRNA的核酶活性肽酰转移酶是催化肽键形成的酶 核酶的组成分类RNA和蛋白质复合物的核糖核酸P ribonucleaseP 小分子的RNA各种具有催化作用的小分子RNA 能够进行分子内自我切割反应 且不需蛋白质参与 型内含子 66 内含子的切除 核酶的作用机理 内含子的切除 核酶的作用机理除了rRNA前体中有内含子 tRNA和mRNA前体中都有内含子的存在 这些内含子都要通过加工被切除 才能得到成熟的rRNA tRNA或mRNA 虽然这些RNA中内含子切除的机理各不相同 但都涉及到核酶的作用 外显子重新连接成一个成熟的mRNA的过程称为RNA剪接 RNAsplicing I型内含子 groupIintron 和II型内含子 groupIIintrons 的剪接 67 RNA编辑 RNA编辑的意义RNA编辑是基因转录后在mRNA中插入 缺失或核苷酸的替换而改变DNA模板来源的遗传信息 翻译出多种氨基酸序列不同的蛋白质 RNA编辑的结果不仅扩大了遗传信息 而且使生物更好地适应生存环境 向导RNA guideRNA gRNAs 在编辑中的作用在编辑时 形成一个编辑体 editosome 以gRNAs内部的序列作为模板进行转录物的校正 同时产生编辑的mRNA gRNA3 端的oligo U 尾可作为被添加的U的供体 68 小分子RNA smallRNA 小分子RNA microRNA MicroRNAs miRNAs 是一种大小约21 23个碱基的单链小分子RNA 是由具有发夹结构的约70 90个碱基大小的单链RNA前体经过Dicer酶加工后生成 不同于siRNA 双链 但是和siRNA密切相关 据推测 这些非编码小分子RNA miRNAs 参与调控基因表达 但其机制区别于siRNA介导的mRNA降解 第一个被确认的miRNA是在线虫中首次发现的lin 4和let 7 随后多个研究小组在包括人类 果蝇 植物等多种生物物种中鉴别出数百个miRNAs 69 小分子RNA smallRNA 存在于真核生物细胞核和细胞质中 它们的长度为100到300个碱基 酵母中最长的约1000个碱基 多的每个细胞中可含有105 106个这种RNA分子 少的则不可直接检测到 它们由RNA聚合酶 或RNA聚合酶 所合成 其中某些象mRNA一样可被加帽 主要有两种类型的小分子RNA 一类是snRNA smallnuclearRNA 存在于细胞核中 另一类是scRNA smallcytoplasmicRNA 存在于细胞质中 Comparisonofgenesilencingsystematanewtranscriptionlevelwiththatataconventionalpost transcriptionlevel 70 PrimarymiRNAtranscriptsareprocessedtomiRNAprecursorsinthenucleusbytheRNase III likeenzymeDrosha ThemiRNAprecursorissubsequentlyexportedtothecytoplasmbymeansoftheexportreceptorexportin 5 ThemiRNAprecursorisfurtherprocessedbyDicertosiRNA duplex likeintermediates TheduplexisunwoundwhileassemblingintomiRNP RISC MaturemiRNAsbindtoAgoproteins whichmediatetranslationalrepressionorcleavageoftargetmRNAs OthersourcesoflongdsRNAinthecytoplasmofacellareviralRNAs artificiallyintroduceddsRNA dsRNAsgeneratedbyRdRPs andgenomicsenseandantisensetranscripts LikemiRNAprecursors longdsRNAisprocessedbytheRNaseIIIenzymeDicerinto21 23nucleotidedsRNAintermediates AssistedbytheRNAhelicaseArmitageandR2D2 thesingle strandedsiRNA containingRISCisformed ThestabilityofthedsRNAanditsrecognitionbyDicercanberegulatedbyspecificADARsandtheexonucleaseERI 1 71 pre rRNA的修饰 a 在pre rRNA分子中最常见的修饰是将尿苷转变成假尿苷和在核糖的2 位进行甲基化 为了将尿苷转变成假尿苷 必须切开N1 C1 键 并将尿嘧啶环旋转1800 使C5与核糖的C1 共价连接 b U20snRNA与部分pre rRNA形成部分双链 导致2 核糖甲基化 在任何情况下 甲基化的部位都是与snoRNA氢键连接的pre rRNA第五位的尿嘧啶 从snoRNAD盒开始 D盒是snRNA中含有固定的CUGA的序列部分 它的作用是指导pre rRNA的甲基化 c U80snRNA与pre rRNA形成部分双链 指导将尿苷转变成假尿苷 假尿苷的形成也是在固定的位置 同snoRNA的发夹结构有关 指导假尿苷形成的snoRNA都有相同的3 末端 ACA 72 四膜虫26SrRNA前体内含子的二级结构以及内含子 外显子的剪接点 如箭头所指 核酶的发现 1981年 ThomasCech和他的同事在研究四膜虫的26SrRNA前体加工去除基因内含子时获得一个惊奇的发现 内含子的切除反应发生在仅含有核苷酸和纯化的26SrRNA前体而不含有任何蛋白质催化剂的溶液中 可能的解释只能是 内含子切除是由26SrRNA前体自身催化的 而不是蛋白质 核酶的证实 为了证明这一发现 他们将编码26SrRNA前体DNA克隆到细菌中并在无细胞系统中转录成26SrRNA前体分子 结果发现这种人工制备的26SrRNA前体分子在没有任何蛋白质催化剂存在的情况下 切除了前体分子中的内含子 这种现象称为自我剪接 self splicing 73 肽酰转移酶 peptidyltransferase 肽酰转移酶是催化肽键形成的酶 在蛋白质合成过程中 它催化核糖体A位tRNA上末端氨基酸的氨基与P位肽酰 tRNA上氨基酸的羧基间形成肽键 其结果 使A位的氨酰 tRNA上的多肽延长了一个氨基酸 而P位的氨酰 tR