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文档简介

蛋白质的生物合成(翻译)ProteinBiosynthesis(Translation)第一节

遗传密码破译遗传密码在mRNA的开放阅读框架区,以每3个相邻的核苷酸为一组,代表一种氨基酸,这种三联体形式的核苷酸序列称为密码子。起始密码子(initiationcodon):AUG终止密码子(terminationcodon):UAA、UAG、UGA密码子(codon)起始密码子和终止密码子:遗传密码的性质1.方向性(directional)翻译时遗传密码的阅读方向是5’→3’,即读码从mRNA的起始密码子AUG开始,按5’→3’的方向逐一阅读,直至终止密码子。NC肽链延伸方向5′3′读码方向2.连续性(non-punctuated)编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连续阅读,密码子间既无间隔也无交叉。5’…….AUG

GCA

GUA

CAU……UAA3’AlaValHisMet终止密码3.简并性(degenerate)遗传密码的简并性:一种氨基酸可具有2个或2个以上的密码子为其编码。除色氨酸和甲硫氨酸仅有1个密码子,其余氨基酸有2、3、4个、6个三联体为其编码。各种氨基酸的密码子数目丙氨酸精氨酸天冬酰氨天冬氨酸半光氨酸谷氨酰胺谷氨酸甘氨酸组氨酸异亮氨酸亮氨酸赖氨酸甲硫氨酸苯丙氨酸脯氨酸丝氨酸苏氨酸色氨酸酪氨酸缬氨酸4.通用性(universal)从简单的病毒到高等的人类,几乎使用同一套遗传密码,因此,遗传密码表中的这套“通用密码”基本上适用于生物界的所有物种,具有通用性。密码的通用性进一步证明各种生物进化自同一祖先。5.摆动性(wobble)

反密码子与密码子之间的配对有时并不严格遵守常见的碱基配对规律,这种现象称为摆动配对(wobblebasepairing)。U第二节蛋白质的生物合成原料:20种编码氨基酸图纸:mRNA卡车:tRNA工厂:核糖体5.酶和蛋白质因子:氨基酰-tRNA合成酶、转肽酶、起始因子、延长因子、释放因子等6.能源物质:GTP、ATP7.无机离子:Mg2+、K+蛋白质生物合成体系一、原核生物和真核生物mRNA的特点mRNA的基本结构StartofgeneticmessageCapEndTail5’-端非翻译区533’-端非翻译区开放阅读框架从mRNA5-端起始密码子AUG到3-端终止密码子之间的核苷酸序列,称为开放阅读框架(openreadingframe,ORF)。原核生物的多顺反子真核生物的单顺反子非编码序列核蛋白体结合位点起始密码子终止密码子编码序列PPP53蛋白质PPPmG-53蛋白质AAA…原核生物的一种mRNA往往编码几种功能相近的蛋白质。真核生物的mRNA比原核生物多,但一个RNA分子一般只带有一种蛋白质的编码信息。二、核糖体----蛋白质生物合成的场所核糖体的组成核糖体是由rRNA和多种蛋白质结合而成的一种大的核糖核蛋白颗粒,是蛋白质生物合成的场所。核糖体功能演示三、蛋白质生物合成过程肽链合成的起始肽链的延伸肽链合成的终止和释放(一)翻译起始

原核生物的翻译起始起始因子(IF):胞液中的可溶性因子。

已知有三种:IF-1IF-2IF-3核糖体结合序列:原核生物的mRNA有一非常保守的序列,与核糖体的16S-rRNA结合,引导mRNA进入核糖体,这样的序列称为S-D序列/核糖体结合序列。原核生物翻译的起始翻译起始时:①IF3+核糖体30S亚基——促大、小亚基分离;②IF1协助IF3与核糖体结合,并促进大小亚基解离;③IF2先+GTP(三磷酸鸟苷)结合+甲酰蛋氨酰-tRNA=复合物——使mRNA在核糖体小亚基上前移——复合物到达核糖体的P位。④mRNA+甲酰蛋氨酰-tRNA+小亚基后,起始因子IF3先脱落。⑤接着IF2和IFl才相继脱落,此时翻译起始复合物即告形成。原核生物起始过程(二)肽链的延伸核糖体循环:翻译过程中的肽链延长。延长因子:延长过程所需的蛋白质因子称

EF。核糖体循环分为注册、成肽和转位三个步骤。A位点-氨基酸受位-主要在大亚基上,是接受氨酰基-tRNA的部位。

P位点-肽基供位-主要在小亚基上,是释放tRNA的部位。

延长因子简介1、注册注册:氨基酰-tRNA根据遗传密码的指引,进入核糖体的A位。

2、成肽和转位成肽:由转肽酶催化,反应在A位上进行,即P位上的蛋氨酸退位到A位成肽,成肽后无负载的tRNA从核糖体上脱落下来。转位:在A位上的肽链+mRNA从A位进入P位。注册、成肽和转位三个步骤多次反复,肽链就不断延长。(三)肽链合成的终止和释放包括:终止密码的辨认肽链从肽-tRNA上水解mRNA从核糖体中分离核糖体大小亚基的拆分

释放因子RF:终止过程中的蛋白质因子,①辨认终止密码,②促进肽链C端与tRNA3’-酯键的水解,③使肽链从翻译中的核糖体上释放下来。

RF-1:UAA和UAG;RF-2:UAA和UGA;RF-3:结合GTP,促进RF-1和RF-2对核糖体的结合。翻译的终止过程当翻译到A位出现mRNA的终止密码时,由RF-1或RF-2识别终止密码,进入A位。释放因子的结合诱导核糖体上的转肽酶将合成的肽链转移,将P位上肽链从tRNA分离出来。通过GTP水解成GDP和Pi的方式,使残留在核糖体上的tRNA和各种释放因子脱离,最后核糖体从mRNA上脱落下来。进位转肽移位释放蛋白质转运机制

蛋白质在核蛋白体上合成后,必须分选出来,定向输送到一个合适的部位才能行使各自的生物学功能。所有靶向输送的蛋白质结构中存在分选信号,主要是N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,这类序列称为信号序列(signalsequence)。(一)靶向输送的蛋白质N-端存在信号序列N-端含1个或几个带正电荷的碱性氨基酸残基,如赖氨酸、精氨酸;中段为疏水核心区,主要含疏水的中性氨基酸,如亮氨酸、异亮氨酸等;C-端加工区由一些极性相对较大、侧链较短的氨基酸组成(如甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸)。信号肽有以下共性:许多抗生素通过抑制蛋白质生物合成发挥作用抗生素(antibioti

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