分子生物学复习八

分子生物学复习八第1页/共27页第一节基本元件

一、tRNA最小的RNA，4S，70~80个base

1、tRNA的高级结构

（1）三叶草结构（5个臂4个环）（2）“L”形三级结构2、tRNA的种类（1）起始tRNA和延伸tRNA（2）同工tRNA

(3)校正tRNA

第2页/共27页3、副密码子与氨酰基tRNA的合成（1）氨酰基tRNA的合成执行着双重功能（2）AA–tRNA合成酶（AARS）第3页/共27页二、mRNA1、原核生物mRNA的特征2、真核生物mRNA的特征第4页/共27页第二节

遗传密码

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一、通用的三联体密码

DNA遗传信息mRNA蛋白质遗传密码

1、

Codon的特征a、概念：mRNA上连续排列的三个NT序列，编码一个

AA信息的遗传单位b、具有四大生物系统（病毒、细菌、动植物）的通用性和保守性（Mt除外）C、一个基因序列中，有不重叠性和无标点性

2、密码子破译

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二、密码子的简并现象

1、简并现象的概念

2、简并现象的机理三、tRNA丰度和密码子的使用频率第7页/共27页1、tRNA丰度与codon的使用频率正相关2、codon的使用频率与codon与anti-codon间的作用强度有关a、需要量多的蛋白质，有关密码子的使用频率高，相应的tRNA量多

如：核糖体蛋白质RecA蛋白质b、需要量少的蛋白质，有关codon的使用频率低，相应的tRNA的量少

即-----同义codon中，其使用频率有一定差异（明显）第8页/共27页

原因：c、强配对作用形成的aa—tRNAaa需要较长的时间从核糖体的P位点卸载因此，进化过程中自然选择codon／anti-codon间结合强度适度的codon以保证最佳的protein合成速率a、适中的作用强度有利于翻译的进行b、弱配对作用形成的aa—tRNAaa需要较长的时间进入A位点第9页/共27页

四、线粒体密码的特殊性

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三、核糖体及rRNA的结构

1、核糖体的结构

（1）ProkE.coli(2)核糖体的装配3、核糖体的活性位点mRNA结合位点P位点：肽酰－tRNA位点A位点：氨酰基tRNA位点肽基转移酶活性位点第11页/共27页（5）5srRNA位点（与tRNA进入有关）（6）EF—Tu位点（7）EF—G转位因子结合位点（8）E位点（包括两个：脱酰基tRNA和多肽的逐出位点）第12页/共27页E2位点膜fMet--tRNAmetf(Met--tRNAmeti)wayinPsite第13页/共27页一、合成的起始1、起始tRNA与起始密码子的识别2、起始复合物的生成

第三节肽链的合成第14页/共27页二、肽链的延伸

Prok肽链的延伸以氨酰－tRNA进入70S起始复合物的A位为标志（第一个进位过程）

2、肽键生成（转肽反应）

3、移位（translocation）

第15页/共27页Elongation第16页/共27页6、GTP的作用

（1）使各种翻译因子与tRNA或核糖体易于以非共价键结合；水解成GDP和Pi的反应是释放结合因子的信号Prok------IF2、EF—Tu、EF—GEuk------eIF—2、eEF—1、eEF—2

☆GTP是一种变构因子

（2）GTP水解释放的能量提高核糖体结合氨酰－tRNA和移位的能力（3）GTP还有使翻译准确的功能（为去除A位不正确的氨酰－tRNA提供能量）第17页/共27页

1、所需条件

（1）终止信号：终止密码子Prok和Euk都是：UAA、UAG、UGA

（2）释放因子：a、RFProk中，RF1----识别UAA和UAGRF2----识别UAA和UGARF3----刺激RF1和RF2的活性三、多肽链合成的终止

第18页/共27页Euk中只有

eRF-----识别三种终止密码子

b、RRf（ribosomereleasingfactor）核糖体释放因子2、终止机制

（1）Proka、RF作用于A位点（需要P位被肽酰－tRNA所占据）b、体外实验证实，RF与终止密码子之间特异的相互作用，类似于反密码子和密码子之间的碱基配对的相互作用第19页/共27页c、RF的某种作用改变肽基转移酶的肽基转移特性

将P位上的肽基转移到水分子上而并不形成新的肽键，导致肽基–tRNA的水解

d、RF3与GTP结合为肽基转移及随后的核糖体释放提供能量e、RRF使核糖体与mRNA和脱酰基－tRNA与终止因子分离（GTP、EF--G）第20页/共27页第四节蛋白质的合成抑制剂与转录后加工

第21页/共27页1蛋白质合成的抑制剂

抗菌素对蛋白质合成的作用可能是阻止mRNA与核糖体结合（氯霉素），或阻止AA-tRNA与核糖体结合（四环素类），或干扰AA-tRNA与核糖体结合而产生错读（链霉素、新霉素、卡那霉素等），或作为竞争性抑制剂抑制蛋白质合成。

链霉素是一种碱性三糖，干扰fMet-tRNA与核糖体的结合，从而阻止蛋白质合成的正确起始，并导致mRNA的错读。若以poly（U）作模板，则除苯丙氨酸（UUU）外，异亮氨酸（AUU）也会掺入。对链霉素敏感位点在30S亚基上。第22页/共27页

嘌呤霉素是AA-tRNA的结构类似物，能结合在核糖体的A位上，抑制AA-tRNA的进入。它所带的氨基与AA-tRNA上的氨基一样，能与生长中肽链上的羧基生成肽键，这个反应的产物是一条3'羧基端挂了一嘌呤霉素。

青霉素、四环素和红霉素只与原核细胞核糖体发生作用，从而阻遏原核生物蛋白质的合成，抑制细菌生长。氯霉素和嘌呤霉素既能与原核细胞核糖体结合，又能与真核生物核糖体结合，妨碍细胞内蛋白质合成，影响细胞生长。因此，前3种抗生素被广泛用于人类医学，后两种则很少在医学上使用。

第23页/共27页2、氨基酸及功能蛋白质合成后的修饰

1.蛋白质刚刚被合成时，都以fMet（原核）或Met（真核）开始，多肽合成后，N端的formylgroup、Met残基，有时还包括N揣多个残基或C端的残基都会被切除。50%的真核蛋白中，N-端残基的氨基酸会被N-乙基化。

2.切除信号肽。许多蛋白质都带有15-30个残基的signalpeptides，负责指导蛋白质在细胞中的精确定位