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蛋白质的生物合成专业知识讲座蛋白质的生物合成专业知识讲座第1页中心法则

(TheCentralDogma)转录翻译逆转录DNARNA蛋白质复制蛋白质的生物合成专业知识讲座第2页第一节:蛋白质合成生物体系蛋白质生物合成体系极其复杂:20种氨基酸,mRNA,核糖体,还包含各种蛋白质因子、其它蛋白质、酶类以及ATP、GTP等供能物质与必要无机离子等:蛋白质的生物合成专业知识讲座第3页(一)原核生物mRNA特点原核生物mRNA起始密码AUG上游4~7个核苷酸以外有一段5-UAAGGAGG-3

保守序列称为S-D(Shine-DalgarnoSequence)。该序列是核糖体识别结合位点.1、S-D(Shine-Dalgarno)序列一.生物合成模板-mRNA蛋白质的生物合成专业知识讲座第4页2、多顺反子(polycistron)

顺反子(cistron)遗传学将编码一个多肽mRNA上遗传单位称为顺反子.蛋白质的生物合成专业知识讲座第5页乳糖操纵子(lacoperon)结构调控区CAP结合位点开启序列操纵序列结构基因Z:β-半乳糖苷酶Y:透酶A:乙酰基转移酶ZYAOPDNA蛋白质的生物合成专业知识讲座第6页3、连续基因

多顺反子mRNA所转录基因与基因之间有一段长度不等间隔碱基序列,有mRNA链上基因间隔仅有1个碱基,甚至有编码序列相互重合。蛋白质的生物合成专业知识讲座第7页E和D:邻氨基苯甲酸合成酶两个亚基A和B:色氨酸合成酶α、β亚基C:吲哚甘油磷酸合成酶前导序列

EDCBAOPtrpR结构基因蛋白质的生物合成专业知识讲座第8页蛋白质的生物合成专业知识讲座第9页(二)真核生物mRNA特点起始密码子常处于-CCACCAUGG-序列中,这段保守序列存在能增加翻译起始效率,这段序列称为Kozark序列(MarilynKozark).1、Kozark序列(MarilynKozark)

蛋白质的生物合成专业知识讲座第10页2、断裂基因

蛋白质的生物合成专业知识讲座第11页

3、单顺反子

蛋白质的生物合成专业知识讲座第12页因为氨基酸有20种,而核苷酸只有4种,其对应关系不可能是

1核苷酸→1氨基酸(41=4,4<20)2核苷酸→1氨基酸(42=16<20)但3核苷酸→1氨基酸(43=64>20)是可能,这从理论上必定了三联体密码子结构形式。MarshallNirenberg(1961)遗传密码破译(三)、遗传密码蛋白质的生物合成专业知识讲座第13页Nirenberg等设计试验:用化学合成mRNA为模板,利用无细胞体系进行体外翻译试验:Poly(U)n→多聚苯丙氨酸;UUU→苯丙氨酸Poly(A)n→多聚赖氨酸;AAA→赖氨酸Poly(C)n→多聚脯氨酸;CCC→脯氨酸Poly(G)n→多聚甘氨酸;GGG→甘氨酸Poly(AC)n→苏氨酸/组氨酸交替组成肽链

ACA→苏氨酸?

CAC→组氨酸?Poly(AAC)n→多聚苏氨酸;ACA→苏氨酸蛋白质的生物合成专业知识讲座第14页M.Nirenberg&P.Leder(1964.Science145;1399)InvitrotRNAaaRibosomeNitrocellulosefilterUCU(trinucleotides)Ser-C14,Leu,Lys,Arg,…Ser,Leu-C14,Lys,Arg,…Ser,Leu,Lys-C14,Arg,………蛋白质的生物合成专业知识讲座第15页Ser-C14….

Leu-C14….

Lys-C14….

Gly-C14….

蛋白质的生物合成专业知识讲座第16页阅读框架指mRNA中从特定位点开始,一段含有翻译密码碱基序列。mRNA中编码序列在被核糖体阅读和翻译时,从起始到终止都是以不重合和不停顿方式连续进行,即从mRNA5’端开始,以三个核苷酸为一组方式进行。所以,就有可能存在三种阅读框架,每一个框架只相差一个碱基位移。三种框架出现完全取决于哪一个核苷酸作为第一个密码子第一个碱基。一些基础概念:蛋白质的生物合成专业知识讲座第17页开放阅读框架

指从AUG开始到终止密码子处正确可读序列。通常情况下,在三种框架中,只有一个能够正确地编码有功效活性蛋白质,而其它阅读框架往往因为频繁出现终止密码子而被封闭。所以,普通一条mRNA序列仅编码一条蛋白质多肽链。

蛋白质的生物合成专业知识讲座第18页阅读框架1UUAUGAGCGCUAAAU阅读框架2UUAUGAGCGCUAAAULeuStopAlaLeuAsnTyrGluArgStop阅读框架3UUAUGAGCGCUAAAUMetSerAlaLys阅读框架可能存在形式核糖体选择正确开放框架封闭蛋白质的生物合成专业知识讲座第19页5’3’AUGGGCAAUCCCUAA终止密码开放阅读框架蛋白质的生物合成专业知识讲座第20页遗传密码(geneticcode):

是mRNA分子上按照5’→3’方向,每三个核苷酸与一个氨基酸对应,全部64种组合所形成体系。密码子(codon):每一个三联核苷酸次序称为密码子,也叫三联体密码。每一个密码子与特定一个氨基酸相对应。蛋白质的生物合成专业知识讲座第21页终止密码(stopcoden):

也称无意义密码子(nonsensecoden):没有对应tRNA反密码子与之结合,但能被蛋白质合成终止因子或释放因子识别,终止肽链合成。

终止密码有3个:UAA、UAG、UGA起始密码(initiation/startcoden):

AUG,是多肽链翻译开始第一个密码子,在链内部则作为蛋氨酸密码子。蛋白质的生物合成专业知识讲座第22页蛋白质的生物合成专业知识讲座第23页1、方向性:mRNA分子中遗传密码阅读方向是从5’端到3’端。2、连续性:mRNA分子中编码蛋白质氨基酸序列各个三联体密码是连续排列,密码间无标点符号,没有间隔。移码突变遗传密码特点:蛋白质的生物合成专业知识讲座第24页5’3’AUGGGCAAUCCCUAA终止密码开放阅读框架蛋白质的生物合成专业知识讲座第25页3、吞并性与偏爱性吞并性:

遗传密码简并性通常是指密码子前两位碱基相同,第三位碱基不一样仍编码相同氨基酸。同义密码子:编码相同氨基酸密码子统称为密码子家族,其组员互称为同义密码子。简并性现象决定了“同义突变”存在,即DNA或mRNA序列中一个核苷酸改变(点突变)可能并不影响其编码多肽链中氨基酸性质和序列。蛋白质的生物合成专业知识讲座第26页偏爱性:

是指即使多数氨基酸有一个以上密码子,但这些密码子使用频率各不相同。原核生物和真核生物有着各自密码偏爱性,如:脯氨酸密码子有CCC(真核生物)和CCG(原核生物);某一个密码子使用频率与细胞内对应tRNA丰度一致,二者之间相互协调有利于细胞内某一氨基酸含量高蛋白质顺畅表示。蛋白质的生物合成专业知识讲座第27页理论意义:遗传密码偏爱性能够作为基因表示调控一个机制,比如基因序列中出现稀有密码子时,能够使蛋白质生物合成受到延迟。实践意义:

当大家期望人工合成基因片段能在细胞内高效表示时,应考虑采取该细胞偏爱密码子作为基因密码子,以此来指导人类对基因改造。蛋白质的生物合成专业知识讲座第28页4、摆动性

是指在蛋白质生物合成过程中,密码子第三位碱基总是处于一个不稳定位置,它与反密码子第一个碱基配对结合强度不如前两个碱基,即“摆动碱基配对”。其结果是使一个tRNA分子可与一个以上密码子碱基配对。蛋白质的生物合成专业知识讲座第29页UAUmRNA3'5'摆动配对蛋白质的生物合成专业知识讲座第30页密码子、反密码子配正确摆动现象tRNA反密码子第1位碱基IUGACmRNA密码子第3位碱基U,C,AA,GU,CUG结果:一个tRNA能与多个一二位相同三联体密码配对(简并密码子)蛋白质的生物合成专业知识讲座第31页5、通用性:

遗传密码通用性是指从最简单生物一直到人类,除个别细胞器特殊密码子外,遗传密码都是相同。理论意义:这对进化过程中生物物种稳定性及物种之间相互联络与沟通是十分主要。实践意义:这对当代基因工程,利用低等细胞生成包含人类在内高等哺乳动物基因产物提供了可能性。蛋白质的生物合成专业知识讲座第32页二、蛋白质生物合成场所场所:核糖体(ribosome)结构:Mg2+,蛋白质,rRNA蛋白质的生物合成专业知识讲座第33页蛋白质的生物合成专业知识讲座第34页蛋白质的生物合成专业知识讲座第35页核糖体RNA作用1.大亚基rRNA含有肽酰基转移酶活性,催化肽键合成。2.小亚基含有mRNA上S-D互补序列,是识别结合mRNA位点。蛋白质的生物合成专业知识讲座第36页3.核糖体大亚基5SrRNA含有两个保守序列,其中一个与tRNA

TψC环互补识别序列,另一个与23SrRNA互补识别序列,稳定核糖体结构蛋白质的生物合成专业知识讲座第37页①容纳mRNA部位;②结合氨基酰tRNA氨基酰位(amino-acylsite,Α位);③结合肽酰tRNA肽酰位(peptidylsite,Ρ位);原核生物核糖体最少有6个功效部位:

蛋白质的生物合成专业知识讲座第38页④tRNA排出位(exitsite,Ε位);⑤肽基转移酶所在部位;⑥转位酶位点。真核生物核糖体结构与原核生物相同,但组分更复杂。蛋白质的生物合成专业知识讲座第39页蛋白质的生物合成专业知识讲座第40页mRNA结合位点蛋白质的生物合成专业知识讲座第41页核蛋白体与起始fmet-tRNAfmet结合蛋白质的生物合成专业知识讲座第42页◆tRNA种类:30种

◆同工tRNA:指携带不一样密码子,但识别相同氨基酸一组tRNA。三、蛋白质合成搬运工具——tRNA蛋白质的生物合成专业知识讲座第43页反密码环氨基酸臂蛋白质的生物合成专业知识讲座第44页tRNA三级结构示意图蛋白质的生物合成专业知识讲座第45页核糖体活性结合位点蛋白质的生物合成专业知识讲座第46页(1)氨基酰-tRNA合成酶

(aminoacyl-tRNA

synthetase)2.氨基酸活化①活化反应:氨基酸+tRNA氨基酰-tRNAATP

AMP+PPi氨基酰-tRNA合成酶活化反应:形成酯键蛋白质的生物合成专业知识讲座第47页◆.氨基酰-tRNA合成酶对底物氨基酸和tRNA都有高度特异性。经过其活性部位实现。◆.氨基酰-tRNA合成酶含有校正活性,将错配进行校正。氨基酰-tRNA合成酶特点蛋白质的生物合成专业知识讲座第48页(2)活化过程:第一步反应氨基酸+ATP-E—→氨基酰-AMP-E

PPi

蛋白质的生物合成专业知识讲座第49页第二步反应氨基酰-AMP-E+

tRNA↓

氨基酰-tRNA+AMP

E蛋白质的生物合成专业知识讲座第50页(3)活化氨基酸表示方法:氨基酰-tRNA表示方法:

Ala-tRNAAla

Ser-tRNASer

Met-tRNAMet蛋白质的生物合成专业知识讲座第51页四、蛋白因子

(1)起始因子:

原核生物IF

:IF-1,IF-2,IF-3

真核生物eIF:

eIF-2,eIF-3,eIF-4帽结合蛋白(CBP/

eIF-4),eIF-5

蛋白质的生物合成专业知识讲座第52页(2)延长因子EF:

原核生物:EF-T,EF-G

真核生物:EF-1EF-2

(3)释放因子RF:

原核生物:RF-1,RF-2,RF-3,

真核生物:eRF-1,eRF-3

蛋白质的生物合成专业知识讲座第53页第二节:蛋白质合成过程

核糖体读码方向:5’→3’肽链合成方向:N→C起始、延长、终止蛋白质的生物合成专业知识讲座第54页一、起始:指mRNA和起始氨基酰-tRNA分别与核蛋白体结合而形成翻译起始复合物。需起始因子(initiationfactor,IF)参加,并消耗能量GTP(1个)蛋白质的生物合成专业知识讲座第55页蛋白质的生物合成专业知识讲座第56页核蛋白体大小亚基分离;mRNA在小亚基上定位结合;起始fMet-tRNAiMet结合;核蛋白体大亚基结合。原核生物合成起始蛋白质的生物合成专业知识讲座第57页IF-11、核蛋白体大小亚基分离目录IF-1,IF-3与小亚基结合促进大小亚基分离蛋白质的生物合成专业知识讲座第58页2、mRNA在小亚基定位结合IF-3促进mRNA在小亚基定位结合IF-1IF3AUG蛋白质的生物合成专业知识讲座第59页(1)mRNA位于起始密码上游8-13核苷酸部位,存在4-9个核苷酸保守序UAAGGAGG(S-D,核糖体识别序列)(2)原核生物小亚基3’端存在与之互补序列

AUUCCUCC反向互补配对。mRNA定位基础:蛋白质的生物合成专业知识讲座第60页S-D序列

RNA-RNA识别RNA-蛋白质识别mRNA固定小亚基,使AUG固定于P位蛋白质的生物合成专业知识讲座第61页IF-1IF-2GTP3、起始氨基酰tRNA(fMet-tRNAimet)结合到小亚基AUG5'3'目录反密码子识别P位密码子,使起始氨基酰tRNA(fMet-tRNAimet)结合到小亚基就位.此时A位上面结合有IF-1IF-3蛋白质的生物合成专业知识讲座第62页IF-2GTP起始氨基酰tRNA(fMet-tRNAimet)三元复合物蛋白质的生物合成专业知识讲座第63页IF-3IF-1IF-2GTPAUG5'3'目录反密码子识别P位密码子,使起始氨基酰tRNA(fMet-tRNAimet)结合到小亚基就位.蛋白质的生物合成专业知识讲座第64页IF-3IF-1IF-2GTPGDPPi4.核蛋白体大亚基结合,起始复合物形成AUG5'3'目录大亚基结合,水解GTP消耗能量,释放起始因子蛋白质的生物合成专业知识讲座第65页IF-3IF-1AUG5'3'IF-2-GTPIF-2GDPPi目录蛋白质的生物合成专业知识讲座第66页(二)真核生物翻译起始复合物形成4、核蛋白体大亚基结合。消耗GTP,释放各因子.1、核蛋白体大小亚基分离;2、起始氨基酰-tRNA与小亚基P位结合;3、mRNA在核蛋白体小亚基准确就位;蛋白质的生物合成专业知识讲座第67页40S60S真核生物翻译起始复合物形成过程40S60SeIF-3、eIF-2B与小亚基结合并在eIF-6参加下GDP+Pi各种elF释放elF-5④ATPADP+PieIF4F复合物(elF4E、elF4G、elF4A),elF4B,PABP③mRNAAUGMetAUGmetP①elF-2、GTP(eIF-3、eIF-4C)②MetMet-tRNAiMetMeteIF-2-GTPAUG扫描至kozak序列蛋白质的生物合成专业知识讲座第68页二、肽链合成延长

概述肽链合成:指依据mRNA密码序列指导,按次序添加氨基酸从N端向C端延,伸肽链到合成终止过程。

蛋白质的生物合成专业知识讲座第69页

肽链延长在核蛋白体上连续性循环式进行,每次循环增加一个氨基酸,包含以下三步:核蛋白体循环

(ribosomalcycle):进位(entrance)成肽(peptidebondformation)转位(translocation蛋白质的生物合成专业知识讲座第70页延长因子(elongationfactor,EF)延伸过程所需蛋白因子称为延长因子原核生物:EF-T(EF-Tu,EF-Ts)

EF-G真核生物:eEF-1,eEF-2蛋白质的生物合成专业知识讲座第71页原核延长因子生物功效对应真核延长因子EF-Tu促进氨基酰-tRNA进入A位,结合分解GTPEF-1-αEF-Ts调整亚基EF-1-βγEF-G有转位酶活性,促进mRNA-肽酰-tRNA由A位前移到P位,促进卸载tRNA释放EF-2肽链合成延长因子蛋白质的生物合成专业知识讲座第72页又称注册(registration)1、进位指依据mRNA下一组遗传密码指导,使对应氨基酰-tRNA进入核蛋白体A位。

目录蛋白质的生物合成专业知识讲座第73页延长因子EF-T催化进位(原核生物)

①②③④蛋白质的生物合成专业知识讲座第74页TuTsGTPGDPAUG5'3'TuTsGTP目录蛋白质的生物合成专业知识讲座第75页

A位成肽2、成肽蛋白质的生物合成专业知识讲座第76页A位UAC3‘CCA

C=ONH2-C-HR1P位AUGmRNA3‘CCA

C=ONH2-C-HR2-H2O

C=ONH-C-HR2

C=ONH2-C-HR1N端蛋白质的生物合成专业知识讲座第77页延长因子EF-G有转位酶(translocase)活性,可结合并水解1分子GTP,促进核蛋白体向mRNA3'侧移动。原核生物EF-G转位酶活性,消耗1GTP;真核生物eEF-2与EF-G同源3、转位蛋白质的生物合成专业知识讲座第78页fMetAUG5'3'fMetTuGTP目录蛋白质的生物合成专业知识讲座第79页进位转位成肽蛋白质的生物合成专业知识讲座第80页真核生物肽链合成延长过程与原核基础相同,但有不一样反应体系和延长因子。另外,真核细胞核蛋白体没有E位,转位时卸载tRNA直接从P位脱落。真核生物延长过程蛋白质的生物合成专业知识讲座第81页原核延长因子生物功效对应真核延长因子EF-Tu促进氨基酰-tRNA进入A位,结合分解GTPEF-1-αEF-Ts调整亚基EF-1-βγEF-G有转位酶活性,促进mRNA-肽酰-tRNA由A位前移到P位,促进卸载tRNA释放EF-2肽链合成延长因子蛋白质的生物合成专业知识讲座第82页

三、肽链合成终止当mRNA上终止密码出现后,多肽链合成停顿,肽链从肽酰-tRNA中释出,mRNA、核蛋白体等分离,这些过程称为肽链合成终止。

需对应蛋白因子(释放因子)参加蛋白质的生物合成专业知识讲座第83页释放因子(releasefactor,RF)种类:原核生物释放因子:RF-1,RF-2RF-3真核生物释放因子:eRF-1eRF-3蛋白质的生物合成专业知识讲座第84页1.识别终止密码,如RF-1特异识别UAA、UAG;而RF-2可识别UAA、UGA。需能量GTP,RF-3GTPase2.诱导转肽酶(肽酰基转移酶)改变为酯酶活性,使肽酰基转移到水分子上面,肽链从核蛋白体上释放。释放因子功效蛋白质的生物合成专业知识讲座第85页UAG5'3'RFCOO-目录蛋白质的生物合成专业知识讲座第86页蛋白质合成过程中一条mRNA上附着多个核蛋白体形成多聚核蛋白体.多聚核蛋白体:蛋白质的生物合成专业知识讲座第87页电镜下多聚核蛋白表达象目录蛋白质的生物合成专业知识讲座第88页mRNA核糖体DNA5’3’PABCD多聚核蛋白体产生蛋白质的生物合成专业知识讲座第89页(一)、抗生素(antibiotics)

是微生物产生能够杀灭或抑制细菌一类药品。三、蛋白合成与药品蛋白质的生物合成专业知识讲座第90页抗生素类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、原核核蛋白体抑制氨基酰-tRNA与小亚基结合,改变构象引发读码错误、抑制起始抑制转肽酶、阻断延长抑制转肽酶、妨碍转位与EFG-GTP结合,抑制肽链延长抑制转肽酶、阻断延长氨基酰-tRNA类似物,进位后引发未成熟肽链脱落抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药医学研究抗肿瘤药抗生素抑制蛋白质生物合成原理蛋白质的生物合成专业知识讲座第91页四环素族抑制氨基酰入位氯霉素,林可霉素,大环内酯类链霉素和卡那霉素改变小亚基构象引发读码错误嘌呤霉素放线菌酮抑制转肽酶目录与氨基酰-tRNA3’端结构相同抗生素类蛋白质的生物合成专业知识讲座第92页

嘌呤霉素作用示意图与氨基酰-tRNA相同核糖体错认为A位是活化氨基酸蛋白质的生物合成专业知识讲座第93页(二)干扰素:真核细胞感染病毒后能分泌一类有抗病毒作用蛋白质.1.干扰素分类:白细胞---INF-α成纤维细胞----INF-β淋巴细胞-------INF-γ蛋白质的生物合成专业知识讲座第94页干扰素作用机理(1)干扰素诱导蛋白激酶dsRNA(病毒)ATPeIF2ADPeIF2-P(失活)Pi磷酸酶蛋白质的生物合成专业知识讲座第95页降解病毒mRNAdsRNA干扰素AAPAPPPP2

5

2

5

5

2

-5

AAPPPATP2-5A合成酶RNaseLRNaseL活化核酸内切酶(2)间接活化核酸内切酶使mRNA降解蛋白质的生物合成专业知识讲座第96页白喉毒素++延长因子-2(有活性)延长因子-2(无活性)ADP糖基化修饰(三)毒素1、白喉毒素蛋白质的生物合成专业知识讲座第97页2、植物毒素红豆碱、蓖麻蛋白能够与真核生物核糖体大亚基结合,抑制肽链延长。蛋白质的生物合成专业知识讲座第98页第二节蛋白质折叠与修饰加工蛋白质的生物合成专业知识讲座第99页蛋白质的生物合成专业知识讲座第100页蛋白质的生物合成专业知识讲座第101页(一)分子伴侣分子伴侣是细胞一类保守蛋白质,能识别肽链非天然构象,经过与疏水肽段结合和释放作用(消耗ATP),消除蛋白质不正确叠折,促进各功效域和整体蛋白质正确折叠。蛋白质的生物合成专业知识讲座第102页2024/4/1822:16烟台大学药学院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity分子伴侣帮助新生肽链正确折叠蛋白质的生物合成专业知识讲座第103页分子伴侣分类核糖体结合性分子伴侣

如:触发因子(TF),新生链相关复合物(NAC)非核糖体结合性分子伴侣

如:热休克蛋白70家族,热休克蛋白60家族(蛋白质二硫键异构酶、肽酰脯氨酸异构酶等)蛋白质的生物合成专业知识讲座第104页1、常见hsp70家族包含:hsp40(DnaJ),hsp70(DnaK),GrpE

蛋白质的生物合成专业知识讲座第105页蛋白质的生物合成专业知识讲座第106页2、hsp60家族

又称为伴侣蛋白包含GroEL和GroES(真核细胞同源物HSP60,HSP10)家族,作用为非自发折叠蛋白质创造折叠微环境.蛋白质的生物合成专业知识讲座第107页蛋白质的生物合成专业知识讲座第108页伴侣素GroEL/GroES系统促进蛋白质折叠过程hsp60hsp60hsp60蛋白质的生物合成专业知识讲座第109页蛋白质的生物合成专业知识讲座第110页(二)蛋白二硫键异构酶部位:内质网二硫键异构酶在内质网腔活性很高,多肽链内或肽链之间二硫键正确形成对稳主要在细胞内质网进行。功效:在肽链中催化错配二硫键断裂并形成正确二硫键连接,最终使蛋白质形成热力学最稳定天然构象。蛋白质的生物合成专业知识讲座第111页目录蛋白质的生物合成专业知识讲座第112页(三)肽-脯氨酰顺反异构酶天然蛋白质多肽链中肽酰-脯氨酸间肽键绝大个别是反式构型,仅6%为顺式构型。肽-脯氨酰顺反异构酶可促进上述顺反两种异构体之间转换。肽-脯氨酰顺反异构酶也是蛋白质三维空间构象形成限速酶。蛋白质的生物合成专业知识讲座第113页二、蛋白质加工从核糖体上释放出新生多肽链首先必须正确折叠成含有三级结构空间构象,然后再经过一系列成熟和加工修饰过程才能真正成为有生物活性蛋白质,该过程称为翻译后加工加工过程(post-translationprocessing)。蛋白质的生物合成专业知识讲座第114页1、肽链N端fMet或Met切除脱甲酰酶(deformylase):除去N-端fMet甲酰基,留下Met作为第一个氨基酸;氨肽酶去除Met。蛋白质的生物合成专业知识讲座第115页2、特定氨基酸共价修饰

主要包含:磷酸化、甲基化、乙酰化、羟基化、亲脂化修饰。比如:胶原蛋白中赖氨酸、脯氨酸残基羟基化;

甲状腺球蛋白碘化;

信号传递分子中络氨酸、丝氨酸、苏氨酸磷酸化。组蛋白精氨酸乙酰化等

蛋白质的生物合成专业知识讲座第116页二硫键形成异构酶谷胱甘肽3、二硫键形成和正确配对:蛋白质的生物合成专业知识讲座第117页二硫键异构酶

部位:内质网二硫键异构酶在内质网腔活性很高,多肽链内或肽链之间二硫键正确形成对稳主要在细胞内质网进行。功效:在肽链中催化错配二硫键断裂并形成正确二硫键连接,最终使蛋白质形成热力学最稳定天然构象。蛋白质的生物合成专业知识讲座第118页谷胱甘肽

链内二硫键形成起着主要作用。G-SH:还原性谷胱甘肽。G-S-S-G:氧化性谷胱甘肽。蛋白质的生物合成专业知识讲座第119页CH2-SHCH2-SHG-SHCH2-S-S-GCH2-SHCH2-SCH2-S+G-s-s-G2G-SHG-SH链内二硫键形成机制NADPH+H+蛋白质的生物合成专业知识讲座第120页鸦片促黑皮质素原(POMC)水解修饰NC信号肽PMOCKRKR103肽

(?)ACTH

-LT-MSH

-MSHEndophin促黑素脂解释放激素4、多蛋白加工蛋白质的生物合成专业知识讲座第121页信号肽去除如:蛋白质跨膜酶原激活如:胰岛素原C肽5、前体蛋白加工蛋白质的生物合成专业知识讲座第122页蛋白质内含子去除一些新生蛋白质含有个别间隔序列等候切割,其意义类似于hnRNA中内含子,此片段称为内蛋白子。

内蛋白质切割下来肽段称为游离内蛋白子。游离蛋白子能够对本身基因起切割作用,造成该内含子基因转位。蛋白质的生物合成专业知识讲座第123页1、亚基聚合

含有四级结构蛋白质由两条以上肽链经过非共价聚合,形成寡聚体(oligomer)。蛋白质各个亚基相互聚合所需信息仍储存在肽链氨基酸序列之中。这种聚合过程往往有一定次序,前一步骤常可促进后一步骤进行。

(二)空间结构修饰蛋白质的生物合成专业知识讲座第124页蛋白质的生物合成专业知识讲座第125页2、辅基连接是指结合蛋白,如糖蛋白、脂蛋白、色蛋白、金属蛋白及各种带S基酶类等,其非蛋白个别(辅基)合成后与蛋白个别连接。蛋白质的生物合成专业知识讲座第126页第三节蛋白质转运与定位一、蛋白质转运定义:蛋白质合成后经过复杂机制,定向输送到最终发挥生物功效目标位点,称为蛋白质分选和运输,又可称为蛋白质靶向输送(proteintargeting)。蛋白质的生物合成专业知识讲座第127页真核蛋白质合成后去向:蛋白质的生物合成专业知识讲座第128页输送入细胞器蛋白质,存在3种运输机制:①核孔转运:核内核内、外膜上核孔②跨膜转运:内质网、线粒体、叶绿体或过氧化物酶体,存在于膜上蛋白质转运发挥了关键作用;③小泡转运:从ER或从一个细胞器到另一个细胞器转运转运小泡“出芽”和“膜融合”蛋白质的生物合成专业知识讲座第129页游离核糖体上合成蛋白质普通属于细胞质蛋白质,还有一个别经过分选后再运输到各自最终定位地方,包含核蛋白以及掺入到其它细胞器(线粒体、过氧化物酶体、叶绿体)蛋白;膜结合核糖体合成蛋白质主要指膜蛋白、分泌型蛋白以及滞留在内膜系统(内质网、高尔基复合体、溶酶体和小泡等)可溶性蛋白。因为蛋白质合成位点不一样,也决定了蛋白质去向和转运方式不一样。

不一样合成位点蛋白质去向蛋白质的生物合成专业知识讲座第130页真核生物蛋白质运输方式:翻译时运转:信号肽引导经内质网膜运输路径翻译后运转:导肽引导经过线粒体、叶绿体、过氧化物酶体、乙醛酸体膜运输路径蛋白质的生物合成专业知识讲座第131页信号序列(signalsequence)全部靶向输送蛋白质结构中存在分选信号,主要为N末端特异氨基酸序列,

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