过关考生化15xu翻译

蛋白质的生物合成---翻译(translation)2翻译（蛋白质的生物合成）:以氨基酸为原料以mRNA为模板以tRNA为运载工具以核糖体为合成场所起始、延长、终止各阶段蛋白因子参与合成后加工成为有活性蛋白质3第一节

参与蛋白质生物合成的物质氨基酸mRNAtRNA核糖体酶及蛋白质因子ATP、GTP4一、mRNA与遗传密码遗传密码（geneticcode)-共64个遗传密码

（DNA）mRNA5’AUGUCCACCGUAUAA3’

蛋白质SerThrVal三联体=一个密码子/暗码子一个氨基酸起始密码----AUG终止密码----UAA/UGA/UAG6*遗传密码的基本特点方向性与无间隔性简并性连续阅读从mRNA5’3’

肽链合成N端C端阅读框移位（frameshift），蛋白功能丧失

一个A.A有多个密码密码上第一、二位上碱基不变，第三位碱基可改变如：UCUUCCUCAUCG

都代表Ser8兼职性通用性

AUG：起始信号

Met的密码子

从最简单的生物（病毒）到人类，使用同一套遗传密码

9

二.氨基酸的“搬运工具”----tRNA

作用是氨基酸的特异“搬运工具”

1A.A----2~6特异tRNA起“接合器”作用和mRNA摆动配对二级结构三级结构反密码环氨基酸臂tRNA的构象121、密码子与反密码子的摆动配对反密码子与密码子的相互作用前二对严格碱基配对

第三对摆动配对13密码

mRNA5’3’3’5’反密码

tRNAGCUCGICAtRNA的反密码子与mRNA分子上的密码子摆动配对123123自由度的大小由tRNA反密码子第一位碱基的种类决定14种类起始tRNA---tRNAimet只能识别翻译起始信号AUG只能结合于核糖体的肽位普通tRNA----tRNAmet在翻译延长中发挥作用只能结合于核糖体的氨基酰位2、起始tRNA与普通tRNA15原核生物起始tRNA延长tRNA真核生物起始tRNA延长tRNA起始密码只能辨认甲酰甲硫氨酸（fMet)fMet-tRNAifmet延长识别Met时为Met-tRNAmet起始密码只能辨认甲硫氨（Met)Met-tRNAimet延长识别Met时为Met-tRNAemet16三、肽链合成的“装配机”---核糖体核糖体结构核糖体种类

(胞质中)由大小二亚基组成

P位：

起始时，tRNAimet结合于核糖体的肽位

延长成肽后，肽链转到此位。A位：

延长成肽时，氨基酰tRNA就加入此位。游离的核糖体---合成细胞固有蛋白

与粗面内质网结合的核糖体

---合成带有信号肽的分泌性蛋白质17多核糖体一条mRNA链上同时具有许多个核糖体（每隔80核苷酸有一个核糖体）一条mRNA可同时合成多条多肽链MolecularcomponentsofribosomeofprokaryotesRibosomeofprokaryotes

Aminoacylsite(Asite)ComposedbylargeandsmallsubunitAcceptinganaminoacyl-tRNAPeptidylsite(Psite)ComposedbylargeandsmallsubunitFormingthepeptidylbondsExitsite(Esite)

OnlyonlargesubunitReleasingthedeacylatedtRNAlocationfunctionThreesitesonribosomes

Asite,PsiteandEsite23四、可溶性蛋白质因子

起始因子延长因子释放因子initiationfactorsIFeukaryoteinitiationfactorseIFelongationfactorsEFeukaryoteelongationfactorseEFreleasefactorsRF五、能量与酶

ATP、GTP,多种酶24第二节蛋白质合成的过程原核生物氨基酸的活化与转运肽链合成的起始肽链的延长“核糖体循环”肽链合成的终止蛋白质的加工、修饰25一、氨基酸的活化与转运酶

催化反应氨基酰tRNA合成酶绝对专一性

1个A.A1个氨基酰tRNA合成酶活化A.A---活化“-COOH”

消耗2个ATP活化A.A+tRNA氨基酰tRNA26酶的两个位点结合位点结合正确的A.A活化水解位点保证A.A序列的正确性第一步反应第二步反应消耗2ATP3’-CCA-OH

Ala-tRNAAlaSer-tRNASerMet-tRNAMetActivatedaminoacid氨基酰-tRNA合成的校正31二、肽链合成的起始所需的条件游离的核糖体大小亚基mRNA5’端的起始信号起始tRNA--tRNAimetGTP三种可溶性起始因子(IF)32三种起始因子IF1IF2

IF3辅助IF3有GTP酶活性特异识别fmet-tRNAimet形成fmet-tRNAimet-IF2-GTP促进30S小亚基结合mRNA终止时：促使核糖体解离3330s起始复合物形成1.核糖体亚基的拆离2.mRNA在小亚基上就位3.fmet-tRNAfmet的结合

起始序列（SD序列）30S小亚基与mRNA识别、结合IF1、IF3协助

fmet-tRNAfmet-IF2-GTP通过其反密码与mRNA上的起始密码AUG相配对34SD序列(shine-Dalgarno序列):---原核生物1.位于起始密码上游25个核苷酸，2.序列富含嘌呤(如AGGA/GAGG）的一段序列。3.能和原核生物16srRNA相应的富含嘧啶序列互补。4.在IF3、IF1促进下和30S亚基结合。起始密码SD序列36肽链合成的起始30s起始复合物形成1.核糖体亚基的拆离2.mRNA在小亚基上就位起始序列（SD序列）30S小亚基与mRNA识别、结合IF1、IF3协助3.fmet-tRNAfmet的结合fmet-tRNAifmet-IF2-GTP通过其反密码与mRNA上的起始密码

AUG相配对3770s起始复合物形成70s起始复合物形成70s起始复合物组成1.IF3脱落1.大小亚基2.50S大亚基结合2.mRNA3.GTPGDP+Pi3.fmet-tRNAifmet

（结合于核糖体的P位)4.IF2、IF1脱落30S50S39（二）肽链的延长（进位、成肽、移位）所需的条件70S起始复合物延长tRNA转运氨基酸延长因子(EF)GTP401、进位

氨基酰-tRNA根据遗传密码的指引，在延长因子的作用下，进入核糖体的A位。参与的延长因子EF-Tu协助AA-tRNA进入A位具有GTP酶活性EF-Ts促进EF-Tu的再利用422、转肽酶转肽酶（大亚基）催化形成肽键转肽酶：23srRNA/L2/L16/L23肽键P位：f-met-（肽酰）的α-COO-+A位：氨基酰的α-NH4+

形成肽键位置A位：反应在此位上进行（P位上的f-met退至P位）生成的二肽在A位上。P位：无负载tRNA443、移位

在A位的二肽链连同mRNA从A位进入P位酶转位酶----EFG有GTP酶活性协助mRNA前移,游离tRNA释放（E位）位置P位：肽-tRNA-mRNAA位：空留,下一个AA进入E位：P位上无负载的tRNA在肽键形成前释放方向mRNA：从5’3’

移动1个带有肽链的tRNA：从A位P位肽链合成：从N端C端延长P位上无负载的tRNA在肽键形成前在E位释放46延长的特点“摇摆前进”保证蛋白质合成的连续性防止肽酰tRNA脱落形成无活性的未成熟蛋白质延长时的能量

每合成一个肽键，消耗4个高能磷酸键活化：2个ATP进位：1个GTP移位：1个GTP47（三）肽链合成的终止终止密码的辨认UAA、UAG、UGA蛋白质因子的参与RF1：作用于UAA、UAGRF2：作用于UGA、UAARF3：促进释放结合GTP/GTP酶活性肽链从肽酰-tRNA水解出GTPGDP+PimRNA从核糖体中分离及大小亚基的拆开IF3结合30小亚基49肽链合成起始翻译起始复合物mRNA-起始氨基酰-tRNA-核蛋白体原核生物翻译起始复合物形成真核生物翻译起始复合物形成核蛋白体大小亚基分离IF3、IF1与小亚基结合核蛋白体大小亚基分离eIF-2B/eIF-3与小亚基结合eIF-6促进核蛋白体分离mRNA在小亚基定位结合mRNA5’端起始信号SD序列起始氨基酰-tRNA结合小亚基Met-tRNAiMet-elF2

-GTP起始氨基酰-tRNA结合mRNA(fMet-tRNAimet)-IF2(GTP)mRNA在核蛋白体小亚基就位elF4E/elF4G/elF4A/elF4B/PAB核蛋白体大亚基结合IF2(GTP)促进三种IF释放核蛋白体大亚基结合elF-5/GTP促进各种elF释放五.真核生物翻译的特点：50met40S60SMetMet40S60SmRNAeIF-2B、eIF-3、

eIF-6①elF-3②GDP+Pi各种elF释放elF-5④ATPADP+PielF4E,elF4G,elF4A,elF4B,PAB③MetMet-tRNAiMet-elF-2

-GTP真核生物翻译起始复合物形成过程51肽链合成延长核蛋白体循环进位、成肽、转位每次循环增加一个氨基酸原核生物核蛋白体循环真核生物核蛋白体循环进位EF-Tu结合分解GTP，促进氨基酰-tRNA进入A位EF-Ts调节亚基进位EF-1-αEF-1-βγ成肽转肽酶催化的肽键形成（核酶）成肽转肽酶催化的肽键形成转位EFG有转位酶活性(GTP酶活性)促进mRNA-肽酰-tRNA由A位移到P位，促进tRNA从E位释放转位EF-2转位时卸载的tRNA直接从P位脱落（没有E位）每合成一个肽键，消耗4个高能磷酸键活化:2个ATP/进位:1个GTP/转位:1个GTP52肽链合成终止mRNA上终止密码出现，多肽链合成停止，肽链从肽酰-tRNA中释出，mRNA、核蛋白体等分离原核生物核蛋白体循环真核生物核蛋白体循环终止密码的辨认RF-1识别UAA、UAGRF-2识别UAA、UGA终止密码的辨认肽链从肽酰-tRNA水解出eRF肽链从肽酰-tRNA水解出RF3：促进释放结合GTP/GTP酶活性54多肽链折叠为天然的三维结构促进蛋白折叠功能的大分子分子伴侣

（热休克蛋白/伴侣素）蛋白二硫键异构酶肽-脯氨酰顺反异构酶肽链一级结构的修饰肽链N端的修饰：切除fMet(Met)个别氨基酸的修饰：羟脯（赖）氨酸多蛋白的加工高级结构修饰亚基聚合：Hb辅基连接：酶与辅基/辅酶疏水脂链的共价连接：脂蛋白蛋白质合成后的靶向输送（ProteinTargeting）分泌性蛋白的靶向输送信号肽（signalpeptide)举例：胰岛素第三节翻译后加工分子伴侣（Chaperons）对蛋白质折叠作用多蛋白的加工一条合成后的多肽链经加工产生多种不同活性的蛋白质/多肽鸦片促黑皮质素原(POMC)的水解修饰亚基的聚合58ProteinTargeting

59信号肽颗粒识别、结合胞浆

带有信号肽的分泌蛋白粗面内质网通道识别信号肽酶切除信号肽肽链合并高尔基体进一步加工分泌出胞外带有信号肽的分泌性蛋白的加工、分泌的过程信号肽引导真核分泌蛋白进入内质网

Secretoryprotein62信号肽(signalpeptide):(1)在真核生物未成熟分泌性蛋白质中,可被细胞转运系统识别的特征性氨基酸序列,

约15-30AA(含疏水AA较多)。(2)作用：把合成的蛋白质移向粗面内质网膜与粗面内质网膜结合(信号肽颗粒识别、结合)

把合成的蛋白质送入粗面内质网膜(3)信号肽对靶向输送有决定作用。

胰岛素的加工过程64第四节蛋白质合成与医学一、分子病：蛋白质分子中氨基酸序列异常的遗传病。例如：镰刀红细胞贫血原因：

珠蛋白的β基因发生单一碱基突变。

正常：β基因的第6位密码子GAG,编码谷氨酸,

突变：β基因的第6位密码子GTG,编码缬氨酸,

HbA→HbS.65正常人Hb(HbA)：β链N端第6个氨基酸为GluHbS：β链N端第6个氨基酸为Val导致：HbS携氧能力下降,缺氧时RBC呈镰刀状，脆性增加，溶血66抗生素作用点作用原理应用四环素族（金霉素新霉素、土霉素）链霉素、卡那霉素、新霉素氯霉素、林可霉素红霉素梭链孢酸

放线菌酮嘌呤霉素原核核蛋白体小亚基原核核蛋白体小亚基原核核蛋白体大亚基原核核蛋白体大亚基原核核蛋白体大亚基真核核蛋白体大亚基真核、原核