第十七章翻译.

1、 Protein Biosynthesis (Translation)蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成(翻译)第十二章第十二章 蛋白质的生物合成过程就是将蛋白质的生物合成过程就是将mRNA分子分子中由中由碱基序列碱基序列组成的遗传信息，通过组成的遗传信息，通过遗传密遗传密码码破译的方式转变成为蛋白质中的破译的方式转变成为蛋白质中的氨基酸排氨基酸排列顺序列顺序，因而称为翻译（，因而称为翻译（translation)。 第一节第一节蛋白质合成体系蛋白质合成体系Protein Biosynthesis System l 20种氨基酸作为原料种氨基酸作为原料l 酶及蛋白因子，如酶及蛋白因子，如IF、e

2、IF等等l ATP、GTP、无机离子、无机离子参与蛋白质生物合成的物质包括：参与蛋白质生物合成的物质包括：l 三种三种RNA mRNA rRNA tRNA7一、一、mRNA是蛋白质生物合成的直接模板是蛋白质生物合成的直接模板nmRNA的基本结构的基本结构Start of genetic messageCapEndTail5-端非翻译区端非翻译区 5 3 3-端非翻译区端非翻译区 开放阅读框架开放阅读框架 从从mRNA 5-端起始密码子端起始密码子AUG到到3-端终止密端终止密码子之间的核苷酸序列，称为开放阅读框架码子之间的核苷酸序列，称为开放阅读框架(open reading frame, O

3、RF)。 1961年，年，Nirenberg 证明了证明了mRNA的模板作用。的模板作用。一、翻译模板一、翻译模板mRNA及遗传密码及遗传密码细菌矾土颗粒细菌矾土颗粒轻轻研磨轻轻研磨细菌液细菌液离心，去除细胞壁和膜离心，去除细胞壁和膜提取液（提取液（DNA、mRNA、tRNA、核糖体、酶、离子）、核糖体、酶、离子）DNA水解酶，水解酶，20种氨基酸等种氨基酸等蛋白质蛋白质DNase蛋蛋白白质质合合成成量量时间时间l mRNA上存在遗传密码上存在遗传密码mRNA分子上从分子上从5至至3方向，由方向，由AUG开开始，每始，每3个核苷酸为一组，决定肽链上某一个核苷酸为一组，决定肽链上某一个氨基酸或蛋

4、白质合成的起始、终止信号个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号，称为，称为三联体密码（三联体密码（triplet codon）。）。保温保温蛋白质合成停止蛋白质合成停止poly U，ATP，GTP，氨基酸，氨基酸多聚苯丙氨酸（多聚苯丙氨酸（UUU是是Phe的密码子）的密码子）同样方法证明了同样方法证明了CCC是是Pro的密码子的密码子，AAA是是Lys的密码子。的密码子。提取液（提取液（DNA、mRNA、tRNA、核糖、核糖 体、酶、离子）体、酶、离子）遗传密码的破译遗传密码的破译 19661966年，年，NirenbergNirenberg和和Khorana Khorana 全部遗传密码字典全

5、部遗传密码字典 6464个密码子，个密码子，6161个负责个负责2020种氨基种氨基酸翻译，酸翻译， 1 1个起始密码子个起始密码子(AUG)(AUG) 3 3个终止密码子个终止密码子 Nirenberg Nirenberg 和和 Khorana Khorana 19681968年诺贝尔奖年诺贝尔奖l遗传密码的特点遗传密码的特点1. 方向性方向性 ：阅读方向从：阅读方向从532. 连续性（连续性（commaless）l遗传密码的特点遗传密码的特点编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连续阅读，密码间既无间隔也无重叠。码连续阅读，密码间既无间隔也无重叠。 16基因

6、损伤引起基因损伤引起mRNA阅读框架内的碱阅读框架内的碱基发生插入或缺失，可能导致框移突变基发生插入或缺失，可能导致框移突变(frameshift mutation)。 3. 简并性（简并性（degeneracy）遗传密码中，除遗传密码中，除色氨酸色氨酸和和甲硫氨酸甲硫氨酸仅有一个密码子外，其余氨基酸有仅有一个密码子外，其余氨基酸有24个或多至个或多至6个密码子为之编码。个密码子为之编码。18遗传密码的简并性遗传密码的简并性19密码子简并性的生物学意义：减少有密码子简并性的生物学意义：减少有害突变。害突变。 遗传密码的特异性主要取决于前两位遗传密码的特异性主要取决于前两位碱基。碱基。GCU A

7、CUGCC ACCGCA ACAGCG ACG AlaThr4. 摆动性（摆动性（wobble）tRNA上反密码子的上反密码子的第第1位位碱基与碱基与mRNA密码子的密码子的第第3位位碱基配对时，可以在一定范围内碱基配对时，可以在一定范围内变动，即并不严格遵循碱基配对规律，这一现变动，即并不严格遵循碱基配对规律，这一现象称为象称为摆动性摆动性。21摆动配对摆动配对U 5. 通用性（通用性（universal） 蛋白质生物合成的整套密码，从原核生物到蛋白质生物合成的整套密码，从原核生物到人类都通用。人类都通用。 有少数例外，如动物细胞的线粒体、植物细有少数例外，如动物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿

8、体。胞的叶绿体。 密码的通用性进一步证明各种生物进化自同密码的通用性进一步证明各种生物进化自同一祖先。一祖先。 蛋白质生物合成的整套密码，从原核生物到蛋白质生物合成的整套密码，从原核生物到人类都通用。人类都通用。二、核蛋白体是多肽链合成的装置二、核蛋白体是多肽链合成的装置 生物细胞内，核糖体像一个能沿生物细胞内，核糖体像一个能沿mRNAmRNA模板移动的模板移动的工厂，执行着蛋白质合成的功能。工厂，执行着蛋白质合成的功能。2022-3-1726v 核糖体是由几十种蛋白核糖体是由几十种蛋白质和几种核糖体质和几种核糖体RNARNA组成组成的亚细胞颗粒。的亚细胞颗粒。v 一个细菌细胞内约有一个细菌细

9、胞内约有2000020000个核糖体，而真核个核糖体，而真核细胞内可达细胞内可达10106 6个。个。核蛋白体的组成核蛋白体的组成核蛋核蛋白体白体原核生物原核生物真核生物真核生物蛋白质蛋白质 S S值值 rRNArRNA 蛋白质蛋白质S S值值rRNArRNA小亚基小亚基2121种种30S30S16S16S3333种种40S40S18S18S大亚基大亚基3434种种50S50S23S23S5S5S4949种种60S60S28S28S5.8S5.8S5S5S核蛋白体核蛋白体70S70S80S80S核糖体的功能：核糖体的功能：1 1、16S rRNA16S rRNA对识别对识别mRNAmRNA上肽

10、链合成起始位点起上肽链合成起始位点起重要作用。重要作用。2 2、参与肽链的启动、延、参与肽链的启动、延长、终止、移动等长、终止、移动等核糖体大亚基X-衍射图 30S小亚基：有小亚基：有mRNA结合位点结合位点50S大亚基：大亚基： E位：排出位（位：排出位（Exit site）转肽酶活性转肽酶活性大小亚基共同组成：大小亚基共同组成：A位：氨基酰位位：氨基酰位(aminoacyl site)P位：肽酰位位：肽酰位(peptidyl site)原核生物核蛋白体结构模式原核生物核蛋白体结构模式三、三、tRNA与氨基酸的活化与氨基酸的活化反密码环反密码环氨基酸臂氨基酸臂tRNAtRNA在翻译过程中起在

11、翻译过程中起接合体接合体作用作用又是又是氨基酸的运载体。氨基酸的运载体。34二级结构三级结构反密码环反密码环氨基酸臂氨基酸臂ntRNA的构象的构象四四 蛋白质因子蛋白质因子起始因子起始因子（initiation factor，IF）延长因子延长因子（elongation factor，EF）释放因子释放因子（release factor，RF）参与原核生物翻译的各种蛋白质因子及其生物学功能参与原核生物翻译的各种蛋白质因子及其生物学功能种类种类生物学功能生物学功能起始因子起始因子IF-1占据占据A位防止结合其他位防止结合其他tRNAIF-2促进起始促进起始tRNA与小亚基结合与小亚基结合IF-3

12、促进大小亚基分离，提高促进大小亚基分离，提高P位对结合起始位对结合起始tRNA的的敏感性敏感性延长因子延长因子EF-Tu促进氨基酰促进氨基酰-tRNA进入进入A位，结合并分解位，结合并分解GTPEF-Ts调节亚基调节亚基EF-G有转位酶活性，促进有转位酶活性，促进mRNA-肽酰肽酰-tRNA由由A位移至位移至P位，促进位，促进tRNA卸载与释放卸载与释放释放因子释放因子RF-1特异识别特异识别UAA、UAG，诱导转肽酶转变为酯酶，诱导转肽酶转变为酯酶RF-2特异识别特异识别UAA、UGA，诱导转肽酶转变为酯酶，诱导转肽酶转变为酯酶RF-3可与核蛋白体其他部位结合，有可与核蛋白体其他部位结合，有

13、GTP酶活性，能酶活性，能介导介导RF-1及及RF-2与核蛋白体的相互作用与核蛋白体的相互作用参与真核生物翻译的各种蛋白质因子及其生物学功能参与真核生物翻译的各种蛋白质因子及其生物学功能种类种类生物学功能生物学功能起始因子起始因子eIF-1多功能因子，参与多个翻译步骤多功能因子，参与多个翻译步骤eIF-2促进起始促进起始tRNA与小亚基结合与小亚基结合eIF-2B, eIF-3最先结合小亚基，促进大小亚基分离最先结合小亚基，促进大小亚基分离eIF-4AeIF-4F复合物成分，有复合物成分，有RNA解螺旋酶活性，能解除解螺旋酶活性，能解除mRNA5 -端的发夹结构，使其与小亚基结合端的发夹结构，

14、使其与小亚基结合eIF-4B结合结合mRNA，促进，促进mRNA扫描定位起始扫描定位起始AUGeIF-4EeIF-4F复合物成分，结合复合物成分，结合mRNA 5 帽子帽子eIF-4GeIF-4F复合物成分，结合复合物成分，结合eIF-4E、eIF-3和和PolyA 结合蛋白结合蛋白eIF-5促进各种起始因子从小亚基解离，进而结合大亚基促进各种起始因子从小亚基解离，进而结合大亚基eIF-6促进核蛋白体分离成大小亚基促进核蛋白体分离成大小亚基延长因子延长因子eIF1-促进氨基酰促进氨基酰-tRNA进入进入A位，结合分解位，结合分解GTP，相当于，相当于EF-TueIF1-调节亚基，相当于调节亚基

15、，相当于EF-TseIF-2有转位酶活性，促进有转位酶活性，促进mRNA-肽酰肽酰-tRNA由由A位移至位移至P位，促进位，促进tRNA卸载与释放，相当于卸载与释放，相当于EF-G 释放因子释放因子eRF识别所有终止密码子，具有原核生物各类识别所有终止密码子，具有原核生物各类RF的功能的功能蛋白质生物合成的能源物质为蛋白质生物合成的能源物质为ATPATP和和GTP;GTP;参与蛋白质生物合成的无机离子有参与蛋白质生物合成的无机离子有MgMg2+2+、K K+ + 等。等。五五 能源物质及离子能源物质及离子第二节第二节 氨基酸的活化氨基酸的活化氨基酸氨基酸 + tRNA氨基酰氨基酰- tRNAA

16、TP AMPPPi氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶 氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA合成酶合成酶(aminoacyl-tRNA synthetase)42第一步反应第一步反应氨基酸氨基酸ATPE 氨基酰氨基酰-AMP-EAMP PPi 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氨基酰-tRNA合成酶对底物氨基酸和tRNA都有高度特异性。 特性特性tRNA氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶ATPn氨基酰氨基酰-tRNA的表示方法的表示方法丙氨酰丙氨酰-tRNA：Ala-tRNAAla精氨酰精氨酰-tRNA：Arg-tRNAArg甲硫氨酰甲硫氨酰-

17、tRNA： Met-tRNAMet各种氨基酸和对应的各种氨基酸和对应的tRNA结合后形成的结合后形成的氨基酰氨基酰-tRNA表示为：表示为：氨基酸的三字母缩写氨基酸的三字母缩写-tRNA氨基酸的三字母缩写氨基酸的三字母缩写 例如：例如： 氨基酸的活化形式：氨基酸的活化形式：氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA氨基酸的活化部位：氨基酸的活化部位：-羧基羧基氨基酸与氨基酸与tRNAtRNA连接方式：连接方式：酯键酯键氨基酸活化耗能：氨基酸活化耗能：2 2个个PP真核生物：真核生物： Met-tRNAiMet原核生物：原核生物： fMet-tRNAifMet（二）起始肽链合成的氨基酰（二）起始肽链合成的

18、氨基酰-tRNA fMet-tRNAifMet的生成的生成：Met-tRNAifMetfMet-tRNAifMet转甲酰基酶N10-CHO FH4 第三节第三节蛋白质生物合成过程蛋白质生物合成过程The Process of Protein Biosynthesis蛋白质合成中蛋白质合成中mRNA模板的方向：模板的方向：5 3；蛋白质的合成方向：蛋白质的合成方向：N端端 C端。端。蛋白质合成过程：蛋白质合成过程：起始起始延长延长终止终止一、肽链合成起始一、肽链合成起始指指mRNA和起始氨基酰和起始氨基酰-tRNA分别与核分别与核蛋 白 体 结 合 而 形 成蛋 白 体 结 合 而 形 成 翻

19、译 起 始 复 合 物翻 译 起 始 复 合 物 (translational initiation complex)。参与起始过程的蛋白质因子称起始因子参与起始过程的蛋白质因子称起始因子（initiation factor，IF）。）。参与起始过程的蛋白质因子称起始因参与起始过程的蛋白质因子称起始因子（子（initiation factor，IF）。原核生物起）。原核生物起始因子有三种：始因子有三种：IF-1：占据：占据A位防止结合其他位防止结合其他tRNA。IF-2：促进起始：促进起始tRNA与小亚基结合。与小亚基结合。IF-3：促进大小亚基分离，提高：促进大小亚基分离，提高P位对位对结合

20、起始结合起始tRNA敏感性。敏感性。（一）原核生物翻译起始复合物形成（一）原核生物翻译起始复合物形成核蛋白体大小亚基分离；核蛋白体大小亚基分离；mRNA在小亚基定位结合；在小亚基定位结合；起始氨基酰起始氨基酰-tRNA的结合；的结合； 核蛋白体大亚基结合。核蛋白体大亚基结合。IF-3IF-11. 核蛋白体大小亚基分离核蛋白体大小亚基分离A U G53IF-3IF-12. mRNA在小亚基定位结合在小亚基定位结合S-D序列：序列：在原核生物在原核生物mRNA起始密码起始密码AUG上游，上游，存在存在49个富含嘌呤碱的一致性序列，如个富含嘌呤碱的一致性序列，如-AGGAGG-，称为，称为S-D序列

21、。又称为核蛋白体序列。又称为核蛋白体结合位点（结合位点（ribosomal binding site，RBS) S-D序列序列 IF-3IF-1IF-2GTPA U G533. 起始氨基酰起始氨基酰tRNA与小亚基结合与小亚基结合IF-3IF-1IF-2GTPGDPPiA U G534. 核蛋白体大亚基结合核蛋白体大亚基结合IF-3IF-1A U G53IF-2GTPIF-2GDPPi起始过程消耗起始过程消耗1个个GTP。（二）真核生物翻译起始复合物形成（二）真核生物翻译起始复合物形成核蛋白体大小亚基分离；核蛋白体大小亚基分离；起始氨基酰起始氨基酰-tRNA-tRNA结合；结合；mRNAmRN

22、A在核蛋白体小亚基就位；在核蛋白体小亚基就位；核蛋白体大亚基结合。核蛋白体大亚基结合。 真核生物翻译起始的特点真核生物翻译起始的特点 核蛋白体是核蛋白体是80S； 起始因子种类多；起始因子种类多； 起始起始tRNA的的Met不需甲酰化；不需甲酰化； mRNA的的5帽子和帽子和3poly A尾结构与尾结构与mRNA在核蛋白体就位有关；在核蛋白体就位有关； 起始起始tRNA先与核蛋白体小亚基结合，然先与核蛋白体小亚基结合，然后再结合后再结合mRNA二、肽链的延长二、肽链的延长指按照指按照mRNA密码序列的指导，依密码序列的指导，依次添加氨基酸次添加氨基酸从从N端向端向C端端延伸肽链，直延伸肽链，直

23、到合成终止的过程。到合成终止的过程。 肽链的延长是在核蛋白体上连续性循环式肽链的延长是在核蛋白体上连续性循环式进行，又称为核蛋白体循环（进行，又称为核蛋白体循环（ribosomal cycle)，每次循环增加一个氨基酸，分为，每次循环增加一个氨基酸，分为以下三步：以下三步： 进位进位（entrance） 成肽成肽（peptide bond formation） 转位转位（translocation）原核延原核延长因子长因子生物功能生物功能对应真核对应真核延长因子延长因子EF-Tu促进氨基酰促进氨基酰-tRNA进入进入A位，位，结合分解结合分解GTPEF-1-EF-Ts调节亚基调节亚基EF-1-

24、EFG有转位酶活性，促进有转位酶活性，促进mRNA-肽酰肽酰-tRNA由由A位前移到位前移到P位，位，促进卸载促进卸载tRNA释放释放EF-2肽链合成的延长因子肽链合成的延长因子 （一）进位（一）进位指根据指根据mRNA下一组遗传密码指下一组遗传密码指导，使相应氨基酰导，使相应氨基酰-tRNA进入核蛋白进入核蛋白体体A位。位。 Tu TsGTPGDPA U G53TuTsGTP（二）成肽（二）成肽是由转肽酶（是由转肽酶（transpeptidase）催化的肽）催化的肽键形成过程。键形成过程。（三）转位（三）转位延长因子延长因子EF-G有转位酶有转位酶（translocase ）活性，可结合并水

25、解）活性，可结合并水解1分分子子GTP，促进核蛋白体向，促进核蛋白体向mRNA的的3侧移动。侧移动。fMetA U G53fMetTuGTP进进位位转转位位成肽成肽真核生物肽链合成的延长过程与原核真核生物肽链合成的延长过程与原核基本相似，但有不同的反应体系和延长因基本相似，但有不同的反应体系和延长因子。子。另外，真核细胞核蛋白体没有另外，真核细胞核蛋白体没有E E位，转位，转位时卸载的位时卸载的tRNAtRNA直接从直接从P P位脱落。位脱落。（四）真核生物延长过程（四）真核生物延长过程 三、肽链合成的终止三、肽链合成的终止当当mRNA上终止密码出现后，多肽链上终止密码出现后，多肽链合成停止，

26、肽链从肽酰合成停止，肽链从肽酰-tRNA中释出，中释出，mRNA、核蛋白体等分离，这些过程称为、核蛋白体等分离，这些过程称为肽链合成终止。肽链合成终止。 终止相关的蛋白因子称为释放因子终止相关的蛋白因子称为释放因子 (release factor, RF) 识别终止密码，如识别终止密码，如RF-1特异识别特异识别UAA、UAG；而而RF-2可识别可识别UAA、UGA。 诱导转肽酶改变为酯酶活性，使肽链从核蛋白诱导转肽酶改变为酯酶活性，使肽链从核蛋白体上释放。体上释放。 释放因子的功能释放因子的功能原核生物释放因子：原核生物释放因子：RF-1，RF-2，RF-3 真核生物释放因子：真核生物释放因

27、子：eRF 原原核核肽肽链链合合成成终终止止过过程程 U A G53COO- 原核生物蛋白质合成的原核生物蛋白质合成的能量计算能量计算氨基酸活化：氨基酸活化：2个个PATP起始：起始： 1个个GTP延长：延长： 2个个GTP终止：终止： 1个个GTP结论：结论：每合成一个肽键至少消耗每合成一个肽键至少消耗 ？个？个P。 原核生物蛋白质合成的原核生物蛋白质合成的能量计算能量计算氨基酸活化：氨基酸活化：2个个PATP起始：起始： 1个个GTP延长：延长： 2个个GTP终止：终止： 1个个GTP结论：结论：每合成一个肽键至少消耗每合成一个肽键至少消耗 4个个P。 多聚核蛋白体多聚核蛋白体 （poly

28、some)一个一个mRNA分子可同时分子可同时有多个核蛋白体在进行有多个核蛋白体在进行同一种蛋白质的合成，同一种蛋白质的合成，这种这种mRNA和多个核蛋和多个核蛋白体的聚合物称为多聚白体的聚合物称为多聚核蛋白体。核蛋白体。电镜下的多聚核蛋白体电镜下的多聚核蛋白体 电镜下原核生物转录过程中的羽毛状现象电镜下原核生物转录过程中的羽毛状现象 转录未完成，翻译已开始进行。转录未完成，翻译已开始进行。蛋白质合成后加工和输送蛋白质合成后加工和输送Posttranslational Processing & Protein Transportation第第 四四 节节新生多肽链不具备蛋白质的生物学活

29、性，必须经过复杂的加工过程才能转变为具有天然构象的功能蛋白质，这一加工过程称为翻译后修饰(posttranslational modification)。翻译后修饰包括多肽链折叠为天然的三维构象及对肽链一级结构的修饰、空间结构的修饰等。翻译后修饰使得蛋白质组成更加多样化，从而使蛋白质结构上呈现更大的复杂性。从核蛋白体释放出的新生多肽链不具备从核蛋白体释放出的新生多肽链不具备蛋白质生物活性，必需经过不同的翻译后复蛋白质生物活性，必需经过不同的翻译后复杂加工过程才转变为天然构象的功能蛋白。杂加工过程才转变为天然构象的功能蛋白。主要包括主要包括 多肽链折叠为天然的三维结构多肽链折叠为天然的三维结构

30、肽链一级结构的修饰肽链一级结构的修饰 高级结构修饰高级结构修饰 蛋白质合成后被定向输送到其发挥作用的靶位点的过程称为蛋白质的靶向输送(protein targeting)。 一、多肽链折叠为天然功能构象的蛋白质一、多肽链折叠为天然功能构象的蛋白质 新生肽链的折叠在肽链合成中、合成后进新生肽链的折叠在肽链合成中、合成后进行，新生肽链行，新生肽链N端在核蛋白体上一出现，肽端在核蛋白体上一出现，肽链的折叠即开始。可能随着序列的不断延链的折叠即开始。可能随着序列的不断延伸肽链逐步折叠，产生正确的二级结构、伸肽链逐步折叠，产生正确的二级结构、模体、结构域到形成完整的空间构象。模体、结构域到形成完整的空间

31、构象。 大多数天然蛋白质折叠都需要其他酶和蛋大多数天然蛋白质折叠都需要其他酶和蛋白质的辅助。白质的辅助。几种有促进蛋白折叠功能的大分子几种有促进蛋白折叠功能的大分子1. 分子伴侣分子伴侣 (molecular chaperon) 2. 蛋白二硫键异构酶蛋白二硫键异构酶 (protein disulfide isomerase, PDI)3. 肽肽-脯氨酰顺反异构酶脯氨酰顺反异构酶 (peptide prolyl cis-trans isomerase, PPI)1. 分子伴侣分子伴侣: :分子伴侣是细胞内一类可识别肽链的非天分子伴侣是细胞内一类可识别肽链的非天然构象、促进各功能域和整体蛋白质的

32、正确折然构象、促进各功能域和整体蛋白质的正确折叠的保守蛋白质。叠的保守蛋白质。 n分子伴侣有以下功能：封闭待折叠蛋白质的暴露的疏水区段；创建一个隔离的环境，可以使蛋白质的折叠互不干扰；促进蛋白质折叠和去聚集；(1) 热休克蛋白热休克蛋白(heat shock protein, HSP) (2) 伴侣蛋白伴侣蛋白(chaperonin) n分子伴侣主要有：分子伴侣主要有：大肠杆菌中的大肠杆菌中的HSP70 反应循环反应循环当待折叠肽链进入当待折叠肽链进入Gro EL的桶状空腔后，的桶状空腔后，Gro ES可作为可作为“盖子盖子”瞬时封闭瞬时封闭Gro EL空腔出口。封空腔出口。封闭后的桶状空腔提

33、供了能完成该肽链折叠的微环境闭后的桶状空腔提供了能完成该肽链折叠的微环境。nGro EL-Gro ES复合物复合物二、一级结构的修饰二、一级结构的修饰（一）肽链（一）肽链N端的修饰端的修饰（二）个别氨基酸的修饰（二）个别氨基酸的修饰（三）多肽链的水解修饰（三）多肽链的水解修饰蛋白质合成后需要经过复杂机制，定蛋白质合成后需要经过复杂机制，定向输送到最终发挥生物功能的细胞靶部向输送到最终发挥生物功能的细胞靶部位，这一过程称为蛋白质的靶向输送。位，这一过程称为蛋白质的靶向输送。 四、蛋白质合成后的靶向输送四、蛋白质合成后的靶向输送蛋白质的靶向输送（蛋白质的靶向输送（protein targeting

34、）所有靶向输送的蛋白质结构中存在所有靶向输送的蛋白质结构中存在分分选信号选信号，主要为，主要为N末端特异氨基酸序列，末端特异氨基酸序列，可引导蛋白质转移到细胞的适当靶部位，可引导蛋白质转移到细胞的适当靶部位，这一序列称为这一序列称为信号序列信号序列 。 信号序列信号序列(signal sequence)靶向输送蛋白靶向输送蛋白信号序列或成分信号序列或成分分泌蛋白分泌蛋白信号肽信号肽内质网腔蛋白内质网腔蛋白信号肽，信号肽，C端端-Lys-Asp-Glu-Leu-COO-(KDEL序列序列)线粒体蛋白线粒体蛋白N端靶向序列（端靶向序列（2035氨基酸残基）氨基酸残基）核蛋白核蛋白核定位序列核定位序

35、列（-Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val-，SV40 T抗原）抗原）过氧化体蛋白过氧化体蛋白-Ser-Lys-Leu-（PST序列）序列）溶酶体蛋白溶酶体蛋白Man-6-P（甘露糖（甘露糖-6-磷酸）磷酸）靶向输送蛋白的信号序列或成分靶向输送蛋白的信号序列或成分 （一）（一）分泌蛋白的靶向输送分泌蛋白的靶向输送真核细胞分泌蛋白等前体合成后靶向输真核细胞分泌蛋白等前体合成后靶向输送过程首先要进入内质网，再分别被包装成送过程首先要进入内质网，再分别被包装成分泌小泡而分泌出细胞。分泌小泡而分泌出细胞。 信号肽信号肽(signal peptide) 各种新生分泌蛋白的各种新

36、生分泌蛋白的N端有保守的氨端有保守的氨基酸序列称信号肽。基酸序列称信号肽。 信号肽的一级结构信号肽的一级结构N端侧碱性区端侧碱性区 疏水核心区疏水核心区 C端加工区端加工区 信号肽引导真核分泌蛋白进入内质网信号肽引导真核分泌蛋白进入内质网 蛋白质生物合成的干扰和抑制蛋白质生物合成的干扰和抑制Interference & Inhibition of Protein Biosynthesis第第 四四 节节蛋白质生物合成是很多天然抗生素蛋白质生物合成是很多天然抗生素和某些毒素的作用靶点。它们就是通过和某些毒素的作用靶点。它们就是通过阻断真核、原核生物蛋白质翻译体系某阻断真核、原核生物蛋白质翻译体系某组分功能，干扰和抑制蛋白质