现代分子生物学(00001)市公开课一等奖百校联赛特等奖课件

第四讲生物信息传递（下）从mRNA到蛋白质1第1页主要内容：1、遗传密码-三联子2、tRNA3、核糖体4、蛋白质合成生物学机制5、蛋白质运转机制2第2页蛋白质生物合成核糖体是蛋白质合成场所；mRNA是蛋白质合成模板；转移RNA(tRNA)是模板与氨基酸之间接合体。蛋白质合成需要各种蛋白质、酶和其它生物大分子参加。蛋白质合成是一个需能反应。3第3页翻译是指将mRNA链上核苷酸从一个特定起始位点开始，按每3个核苷酸代表一个氨基酸标准，依次合成一条多肽链过程。4第4页4.1遗传密码——三联子贮存在DNA上遗传信息经过mRNA传递到蛋白质上，mRNA与蛋白质之间联络是经过遗传密码破译来实现。遗传密码：mRNA上每3个核苷酸翻译成多肽链上一个氨基酸，这3个核苷酸就称为一个密码子（三联子密码）。5第5页4.1.1三联子密码及其破译因为mRNA中只有4种核苷酸，蛋白质中有20种氨基酸：以一个核苷酸代表一个氨基酸是不可能。若以两种核苷酸作为一个氨基酸密码（二联子），能代表42=16种氨基酸。若以3个核苷酸代表一个氨基酸，有43=64种密码子，满足了编码20种氨基酸需要。6第6页Crick等人发觉T4噬菌体rII位点上两个基因正确表示与它能否侵染大肠杆菌相关，用吖啶类试剂（诱导核苷酸插入或从DNA链上丢失）处理使T4噬菌体DNA发生移码突变（frameshiftmutation），噬菌体就丧失感染能力。从遗传学角度证实三联子密码构想是正确7第7页用核苷酸插入或删除试验证实阿mRNA模板上每三个核苷酸组成一个密码子。8第8页三联子密码破译制备E.coli无细胞合成体系，以均聚物、随机共聚物和特定序列共聚物模板指导多肽合成。核糖体结合技术。9第9页均聚物为模板Nirenberg把多聚（N）作为模板加入到无细胞体系时发觉，新合成多肽链是:poly(U)---UUU---polyphenylalaninepoly(C)---CCC---polyprolinepoly(A)---AAA---polylysinepoly(G)---didnotworkbecauseofthecomplexsecondarystructure

10第10页Poly(UG)---poly(Cys-Val):5’……UGUGUGUGUGUGUGUGUG……3’，不论读码从U开始还是从G开始，都只能有UGU（Cys）及GUG（Val）两种密码子。随机共聚物为模板11第11页Nirenberg及Ochoa等又用各种特定序列如只含A、C共聚核苷酸作模板，任意排列时可出现8种三联子，即CCC、CCA、CAC、ACC、CAA、ACA、AAC、AAA，取得由Asn、His、Pro、Gln、Thr、Lys等6种氨基酸组成多肽。特定序列共聚物为模板12第12页以人工合成三核苷酸如UUU、UCU、UGU等为模板，在含核糖体、AA-tRNA适当离子强度反应液中保温后经过硝酸纤维素滤膜。游离AA-tRNA因相对分子质量小能自由过膜，与模板对应AA-tRNA能与核糖体结合，体积超出膜上微孔而被滞留。核糖体结合技术13第13页4.1.2遗传密码性质密码连续性(commaless)

密码简并性(degeneracy)

密码普遍性(universality)密码特殊性(specificity)密码子与反密码子相互作用14第14页密码连续性(commaless)三个核苷酸编码一个氨基酸。三联子密码是非重合(non-overlapping)和连续(commaless)。15第15页密码简并性(degeneracy)4种核苷酸可组成64个密码子:61个是编码氨基酸密码子；3个即UAA、UGA和UAG是终止密码子由一个以上密码子编码同一个氨基酸现象称为简并（degeneracy）16第16页通用遗传密码及对应氨基酸除色氨酸（UGG）只有一个密码子外，其它氨基酸都有一个以上密码子：9种氨基酸有2个密码子，1种氨基酸有3个密码子，5种氨基酸有4个密码子，3种氨基酸有6个密码子。17第17页同义密码子(synonymouscodon)：

对应于同一氨基酸密码子Synonymcodonshavethesamemeaninginthegeneticcode.SynonymtRNAsbearthesameaminoacidandrespondtothesamecodon.18第18页AUG→甲硫氨酸及起始密码子GUG→缬氨酸及起始密码子UAA→终止密码子(Ochre)UAG→终止密码子(Amber)UGA→终止密码子(Opal)19第19页密码子吞并性

氨基酸密码子个数氨基酸密码子个数丙氨酸4亮氨酸6精氨酸6赖氨酸2天门冬酰胺2甲硫氨酸1天门冬氨酸2苯丙氨酸2半胱氨酸2脯氨酸4谷氨酰胺2丝氨酸6谷氨酸2苏氨酸4甘氨酸4色氨酸1组氨酸2酪氨酸2异亮氨酸3缬氨酸420第20页除了Arg以外，编码某一特定氨基酸密码子个数与该氨基酸在蛋白质中出现频率相吻合21第21页密码普遍性22第22页密码特殊性Thestandardcodonsaretrueformostorganisms,butnotforall

23第23页tRNA反密码子在核糖体内是经过碱基反向配对与mRNA上密码子相互作用。密码子与反密码子相互作用Codon5’ACG3’Anticodon3’UGC5’isusuallywrittenascodonACG/anticodonCGU,ACGandCGU24第24页1966年，Crick提出摆动假说(wobblehypothesis)，解释了反密码子中一些稀有成份（如I，肌苷酸）配对，以及许多氨基酸有2个以上密码子问题。wobblehypothesis前两对严格恪守碱基配对标准。第三对碱基有一定自由度，能够“摆动”，因而使一些tRNA能够识别1个以上密码子。25第25页

b.当反密码子第一位是I时，密码子第三位能够是A、U或C。

mRNA上密码子与tRNA上反密码子配对示意图

a.密码子与tRNA反密码子臂上对应序列配对26第26页tRNA上反密码子与mRNA上密码子配对与“摆动”分析

1．反密码子第一位是C或A时，只能识别一个密码子。反密码子（3'）X-Y-C（5'）（3'）X-Y-A（5'）密码子（5'）Y-X-G（3'）（5'）Y-X-U（3'）2．反密码子第一位是U或G时，可分别识别两种密码子。反密码子（3'）X-Y-U（5'）（3'）X-Y-G（5'）密码子（5'）Y-X-A/G（3'）（5'）Y-X-C/U（3'）3．反密码子第一位是I时，可识别3种密码子反密码子（3'）X-Y-I（5'）

密码子（5'）Y-X-A/U/C（3'）

一个tRNA终究能识别多少个密码子是由反密码子第一位碱基性质决定。27第27页为每个三联密码子翻译成氨基酸提供了接合体;4.2tRNA为准确无误地将所需氨基酸运输到核糖体上提供了运输载体。又被称为第二遗传密码。28第28页tRNA3’端经过切割、修整，再加上CCA而成；5’端由切割产生。tRNA由较长前体加工而来29第29页tRNAtRNA一级结构(PrimaryStructure)tRNA二级结构(SecondaryStructure)tRNA三级结构(TertiaryStructure)tRNA功效30第30页tRNA一级结构(primarystructure)长度:60-95nt(commonly76)残基:15个invariant(恒定)和8个semi-invariant(半恒定).invariant和semi-variant核苷位置在二级结构和三级结构中起着主要作用。含有修饰碱基(Modifiedbases):有时一个tRNA分子20%碱基是经过修饰。已发觉有超出50种不一样类型修饰碱基。31第31页tRNA中全部4种碱基都能被修饰32第32页不一样tRNA在结构上存在大量共性，由小片段碱基互补配对形成三叶草形分子结构，有4条依据结构或已知功效命名手臂(armorstem)和3个环(loop)。tRNA二级结构(secondarystructure)33第33页DloopTloopAnticodonlooptRNA三叶草形二级结构[psai]34第34页受体臂（acceptorarm）由链两端序列配对形成杆状结构和3’端未配正确3～4个碱基所组成。其3’端最终3个碱基序列永远是CCA，最终一个碱基3’或2’自由羟基(—OH)能够被氨酰化。Aminoacidacceptorstem

35第35页D-armandD-loop

D臂是依据它含有二氢尿嘧啶(dihydrouracil）命名。D臂中存在多至3个可变核苷酸位点，17：1及20：1、20：2。最常见D臂缺失这3个核苷酸，而最小D臂中第17位核苷酸也缺失了。36第36页Anticodonloop反密码子臂是依据位于套索中央三联反密码子命名。由5bp臂和7个核苷环组成。在环中有与密码子互补由3个核苷组成反密码子。37第37页VariablearmandT-arm

TψC臂是依据3个核苷酸命名，其中ψ表示拟尿嘧啶；由5bp臂和含有GTΨC环组成。可变臂(多出臂)是由3到21个核苷组成，可能会形成多达7bp臂。38第38页tRNAL-形三级结构:研究酵母tRNAPhe、tRNAfMet和大肠杆菌tRNAfMet、tRNAArg等三级结构，发觉都呈L形折叠式。tRNA三级结构(tertiarystructure)39第39页tRNA三级结构(tertiarystructure)tRNA三级结构主要由在二级结构中未配对碱基间形成9个氢键（三级氢键）而引发。大部分恒定或半恒定核苷酸都参加三级氢键形成。40第40页tRNA上所运载氨基酸必须靠近位于核糖体大亚基上多肽合成位点，而tRNA上反密码子必须与小亚基上mRNA相配对，所以分子中两个不一样功效基团是最大程度分离。这个结构形式满足了蛋白质合成过程中对tRNA各种要求而成为tRNA通式。41第41页tRNA功效为每个三联密码子翻译成氨基酸提供了接合体，

为准确无误地将所需氨基酸运输到核糖体上提供了运输载体。42第42页起始tRNA和延伸tRNA同工tRNA校正tRNA

tRNA种类43第43页起始tRNA:能特异性识别mRNA模板上起始密码子tRNA;延伸tRNA:其它tRNA统称为延伸tRNA。1.起始tRNA和延伸tRNA44第44页真核生物起始tRNA携带甲硫氨酸(Met)，原核生物起始tRNA携带甲酰甲硫氨酸(fMet)，原核生物中Met-tRNAfMet必须首先甲酰化生成fMet-tRNAfMet才能参加蛋白质生物合成。45第45页同工tRNA：代表相同氨基酸不一样tRNA。2.同工tRNA在一个同工tRNA组内，全部tRNA均专一于相同氨酰-tRNA合成酶。同工tRNA既要有不一样反密码子以识别该氨基酸各种同义密码，又要有某种结构上共同性，能被AA-tRNA合成酶识别。46第46页结构基因中某个核苷酸改变可能产生终止密码子(UAG、UGA、UAA)，使蛋白质合成提前终止，合成无功效或无意义多肽，这种突变称为无义突变，而校正tRNA经过改变反密码子区校正无义突变。3.校正tRNA47第47页AA-tRNA合成酶是一类催化氨基酸与tRNA结合特异性酶;AA+tRNA+ATP→AAtRNA+AMP+PPi氨酰-tRNA合成酶aminonacyl-tRNAsynthetase(ARS)48第48页蛋白质合成真实性蛋白质合成真实性主要决定于AA-tRNA合成酶是否能使氨基酸与对应tRNA相结合。AA-tRNA合成酶既要能识别tRNA，又要能识别氨基酸，它对二者都含有高度专一性。49第49页4.3核糖体(ribosome)protein-synthesizingmachines50第50页一个细菌细胞内约有20,000个核糖体，真核细胞内可达106个。这些颗粒既能够游离状态存在于细胞内，也可与内质网结合，形成微粒体。核糖体是由几十种蛋白质和各种核糖体RNA(ribosomalRNA,rRNA)所组成亚细胞颗粒。它像一个沿着mRNA模板移动工厂，执行着蛋白质合成功效。概况51第51页核糖体及其它组分在大肠杆菌细胞内分布组分占细胞总量细胞内数量细胞壁10%1细胞膜10%2DNA2%1mRNA2%3.5×103tRNA3%1.6×105rRNA21%8×105核糖体蛋白9%2×104可溶性蛋白40%106小分子3%7.5×10652第52页结合在内质网上核糖体。53第53页核糖体是一个致密核糖核蛋白颗粒，可解离为两个亚基，每个亚基都含有一个相对分子质量较大rRNA和许多不一样蛋白质分子。核糖体结构54第54页原核与真核细胞核糖体大小亚基比较5SrRNA(120nt)23SrRNA(2900nt)31(36)proteins16SrRNA(1540nt)21proteins5SrRNA(120nt)28SrRNA(4700nt)5.8SrRNA(160nt)~49proteins18SrRNA(1900nt)33proteinsProkaryotesEukaryotes70S(2.5M)80S(4.2M)50S(1.6M)30S(0.9M)60S(2.8M)40S(1.4M)55第55页大肠杆菌核糖体基本成份

核糖体小亚基大亚基沉降系数70S30S50S总体相对分子质量2.52×1069.30×1051.59×106主要rRNA（碱基数）

16S（1541）23S（2904）主要rRNA（碱基数）

5S（120）RNA相对分子质量1.66×1065.60×1051.10×106RNA所占百分比66%60%70%蛋白质数量

2136蛋白质相对分子质量8.57×1053.70×1054.87×105蛋白质所占百分比34%40%30%56第56页核糖体分子中可容纳两个tRNA和约40bp长mRNA。核糖体结构模型57第57页真核生物细胞中发觉多聚核糖体(polyribosomesorpolysomes)现象58第58页1.5SrRNA2.16SrRNA3.23SrRNA4.5.8SrRNArRNA59第59页5SrRNA有两个高度保守区域:一个区域含有保守序列CGAAC，这是与tRNA分子TψC环上GTψCG序列相互作用部位，是5SrRNA与tRNA相互识别序列。另一个区域含有保守序列GCGCCGAAUGGUAGU，与23SrRNA中一段序列互补，可能是5SrRNA与50S核糖体大亚基相互作用位点。细菌5SrRNA含有120个核苷酸（革兰氏阴性菌）或116个核苷酸（革兰氏阳性菌）。5SrRNA60第60页长约1475～1544个核苷酸之间含有少许修饰碱基位于原核生物30S小亚基内结构十分保守:(1)3’端一段ACCUCCUUA保守序列，与mRNA5’端翻译起始区中SD序列互补。(2)靠近3'端处还有一段与23SrRNA互补序列，在30S与50S亚基结合中起作用。16SrRNA61第61页23SrRNA基因包含2904个核苷酸:第1984～核苷酸之间存在能与tRNAMet序列互补片段,表明核糖体大亚基23SrRNA可能与tRNAMet结合相关。第143～157位核苷酸之间有一段12个核苷酸序列与5SrRNA上第72～83位核苷酸互补，表明组成50S大亚基这两种RNA之间可能存在相互作用。23SrRNA62第62页真核生物核糖体大亚基特有rRNA长度为160个核苷酸含有修饰碱基含有与原核生物5SrRNA中保守序列CGAAC相同序列，可能与tRNA作用识别相关。5.8SrRNA63第63页在多肽合成过程中，由不一样tRNA将对应氨基酸带到蛋白质合成部位，并与mRNA进行专一性相互作用，以选择对信息专一AA-tRNA。核糖体还必须能同时容纳另一个携带肽链tRNA，即肽基tRNA（peptidyl-tRNA），并使之处于肽键易于生成位置上。核糖体功效64第64页细菌核糖体上普通存在三个与氨酰-tRNA结合位点:A位点(aminoacylsite),新到来氨酰-tRNA结合位点;P位点(peptidylsite),肽基酰-tRNA结合位点;E位点(Exitsite),延伸过程中多肽链转移到氨酰-tRNA上释放tRNA位点。只有fMet-tRNAfMet能与第一个P位点相结合，其它全部tRNA都必须经过A位点抵达P位点，再由E位点离开核糖体。每一个tRNA结合位点都横跨核糖体两个亚基，位于大、小亚基交界面。核糖体上主要位点65第65页LocationoftRNAsCateetal.,Science199966第66页4.4蛋白质合成生物学机制核糖体是蛋白质合成场所，mRNA是蛋白质合成模板，tRNA是模板与氨基酸之间接合体。蛋白质合成是一个需能反应。真核生物中可能有近300种生物大分子参加蛋白质生物合成，这些组分约占细胞干重35%。67第67页氨基酸活化肽链起始肽链延伸肽链终止新合成多肽链折叠和加工蛋白质生物合成68第68页阶段必需组分1．氨基酸活化20种氨基酸

20种氨基酰-tRNA合成酶

20种或更多tRNA

ATP，Mg2+2．肽链起始mRNA

N-甲酰甲硫氨酰-tRNA

mRNA上起始密码子（AUG）

核糖体小亚基

核糖体大亚基

GTP，Mg2+

起始因子（IF-1，IF-2，IF-3）3．肽链延伸功效核糖体（起始复合物）

AA-tRNA

伸长因子

GTP，Mg2+

肽基转移酶4．肽链终止GTP

MRNA上终止密码子

释放因子（RF-1，RF-2，RF-3）5．折叠和加工参加起始氨基酸切除、修饰等加工过程酶蛋白质合成各阶段主要成份简表69第69页1.氨基酸活化20种氨基酸20种氨酰-tRNA合成酶20种或更多tRNAATPMg2+氨基酸必须在氨酰－tRNA合成酶作用下生成活化氨基酸——AA-tRNA70第70页*同一氨酰-tRNA合成酶含有把相同氨基酸加到两个或更多个带有不一样反义密码子tRNA分子上功效。真核生物起始tRNA是Met-tRNAMet，原核生物起始tRNA是fMet-tRNAfMet

。tRNA与对应氨基酸结合是蛋白质合成中关键步骤，可确保多肽合成准确性。71第71页蛋白质合成起始是指在模板mRNA编码区5’端形成核糖体-mRNA-起始tRNA复合物,并将(甲酰)甲硫氨酸放入核糖体P位点。2.翻译起始72第72页mRNAN－甲酰甲硫氨酰－tRNAmRNA上起始密码子核糖体小亚基核糖体大亚基GTP,Mg2+起始因子翻译起始需要：73第73页原核生物中30S小亚基首先与mRNA模板相结合，再与fMet-tRNAfMet结合，最终与50S大亚基结合。真核生物中，40S小亚基首先与Met-tRNAMet相结合，再与模板mRNA结合，最终与60S大亚基结合生成80S·mRNA·Met-tRNAMet起始复合物。74第74页30S小亚基模板mRNAfMet-tRNAfmet3个翻译起始因子，IF-1,IF-2,IF-3GTP50S大亚基Mg2+细菌翻译起始75第75页细菌翻译起始翻译起始复合物形成:第一步，30S小亚基与翻译起始因子IF-1，IF-3结合，经过SD序列与mRNA模板相结合。第二步，fMet-tRNAfMet在IF-2协同下进入小亚基P位，tRNA上反密码子与mRNA上起始密码子配对。第三步，带有tRNA、mRNA、三个翻译起始因子小亚基复合物与50S大亚基结合，释放翻译起始因子。76第76页细菌mRNA分子上往往存在一个与16SrRNA3’末端相互补SD序列。各种mRNA核糖体结合位点中能与16SrRNA配正确核苷酸数目及这些核苷酸到起始密码子之间距离是不一样，反应了起始信号不均一性。77第77页真核生物蛋白质生物合成起始有其特点：核糖体较大，有较多起始因子，mRNA含有m7GpppNp帽子结构，mRNA分子5’端“帽子”和3’端多聚A都参加形成翻译起始复合物，Met-tRNAMet不甲酰化，40S亚基对mRNA起始密码子识别经过扫描(Scanning)。真核生物蛋白质生物合成起始78第78页帽子结构能促进起始反应帽子在mRNA与40S亚基结合过程中起稳定作用带帽子mRNA5’端与18SrRNA3’端序列之间存在不一样于SD序列碱基配对型相互作用79第79页较多起始因子参加真核生物翻译起始eIF5DisplaceotherfactorseIF2eIF2BInvolvedininitiationtRNAdeliveryeIF4BeIF4FeIF4AeIF4EBindingtothemRNAeIF6eIF3eIF4cBindingtoribosomalsubunitseIF4Am7GpppAAAAAAAUGeIF4EeIF4GeIF340SeIF2Met-tRNAieIF1A80第80页生成起始复合物，第一个氨基酸（fMet/Met-tRNA）与核糖体结合以后，肽链开始伸长。按照mRNA模板密码子排列，氨基酸经过新生肽键方式被有序地结合上去。肽链延伸中每个循环都包含AA-tRNA与核糖体结合、肽键生成和移位三步。3.肽链延伸81第81页功效核糖体（起始复合物）AA－tRNA伸长因子GTP,Mg2+肽基转移酶肽链延伸需要82第82页1).后续AA-tRNA与核糖体结合细菌中肽链延伸第一步反应：新氨酰-tRNA结合到A位。该氨酰-tRNA首先与EF-Tu·GTP形成复合物，进入核糖体A位，水解产生GDP并在EF-Ts作用下释放GDP并使EF-Tu结合另一分子GTP，进入新一轮循环。83第83页2).肽键生成在核糖体·mRNA·AA-tRNA复合物中，AA-tRNA占据A位，fMet-tRNAfMet占据P位。生长肽链C端与P位tRNA分离,与新氨基酸之间形成肽键。构象改变造成大亚基移动，使两个tRNAN端移到大亚基E和P位，而在小亚基中它们仍位于P和A位。84第84页多肽链上肽键形成——缩合反应85第85页核糖体经过EF-G介导GTP水解所提供能量向mRNA模板3’末端移动一个密码子，使两个tRNA完全进入E位和P位(去氨酰－tRNA被挤入E位;肽基-tRNA进入P位)，mRNA上第三位密码子对应于A位准备开始新一轮肽链延伸。3)．移位86第86页GTPmRNA上终止密码子释放因子4.肽链终止87第87页当终止密码子UAA、UAG或UGA出现在核糖体A位时，没有对应AA-tRNA能与之结合.释放因子能识别这些密码子并与之结合，水解P位上多肽链与tRNA之间二酯键，释放新生肽链和tRNA.核糖体大、小亚基解体，蛋白质合成结束。释放因子RF含有GTP酶活性，它催化GTP水解，使肽链与核糖体解离。88第88页新生多肽链大多数没有功效，必须经过加工修饰才能转变为活性蛋白质。蛋白质前体加工89第89页左:新生蛋白质在去掉N端一部分残基后变成有功效蛋白质右:一些病毒或细菌可合成无活性多聚蛋白质，经蛋白酶切割后成为有功效成熟蛋白。新生蛋白质经蛋白酶切割后变成有功效成熟蛋白质90第90页1、N端fMet或Met切除2、二硫键形成3、特定氨基酸修饰4、切除新生肽链中非功效片段蛋白质前体加工91第91页前胰岛素原蛋白翻译后成熟过程92第92页蜂毒蛋白只有经蛋白酶水解切除N-端22个氨基酸以后才有生物活性。该胞外蛋白酶只能特异性切割X-Y2肽，其中X是丙氨酸，天门冬氨酸和谷氨酸，Y是丙氨酸或脯氨酸。切除新生肽链中非功效片段93第93页蛋白质折叠

蛋白质折叠是翻译后形成功效蛋白质必经阶段。蛋白多肽链折叠是一个复杂过程，首先折叠成二级结构，然后再深入折叠盘绕成三级结构。94第94页分子伴侣

（molecularchaperone）分子伴侣是一类序列上没有相关性但有共同功效保守性蛋白质，它们在细胞内能帮助其它多肽进行正确折叠、组装、运转和降解。

95第95页分子伴侣分类(1)热休克蛋白（heatshockprotein）是一类应激反应性蛋白，包含HSP70、HSP40和GrpE三个家族，广泛存在于原核及真核细胞中。三者协同作用，促使一些能自发折叠蛋白质正确折叠形整天然空间构象。96第96页(2)伴侣素（chaperonin）包含HSP60和HSP10（原核细胞中同源物分别为GroEL和GroES），它主要是为非自发性折叠蛋白提供能折叠形整天然结构微环境。97第97页蛋白质生物合成抑制剂主要是一些抗生素，如嘌呤霉素、链霉素、四环素、氯霉素、红霉素等。另外，5-甲基色氨酸、环已亚胺、白喉毒素、蓖麻蛋白和其它核糖体灭活蛋白都能抑制蛋白质合成。蛋白质合成抑制剂98第98页几个常见蛋白质合成抑制剂结构式

99第99页嘌呤霉素抑制蛋白质合成分子机制

100第100页因为细胞各部分都有特定蛋白质组分，所以合成蛋白质必须准确无误地定向运输才能确保生命活动正常进行。4.5蛋白质运转机制101第101页两种运转机制：翻译运转同时机制(cotranslationally)某个蛋白质合成和运转是同时发生翻译后运转机制(post-translationally)蛋白质从核糖体上释放后才发生运转

这两种运转方式都包括到蛋白质分子内特定区域与细胞膜结构相互关系。102第102页蛋白质合成和运转示意图103第103页翻译时定位蛋白质在合成过程中与内质网膜结合，形成“膜结合”核糖体。今后，蛋白质进入内质网，经过高尔基体运出细胞质膜。假如这些蛋白质带有某种信号，则可能驻留在运输路径中某一步骤，或定位于其它细胞器，比如内体或溶酶体。翻译后运转（定位）蛋白质在细胞质中游离核糖体上合成之后释放到细胞质，其中一些含有线粒体定位信号或核定位信号。104第104页几类主要蛋白质运转机制蛋白性质运转机制主要类型分泌蛋白质在结合核糖体上合成，以翻译运转同时机制运输细胞因子、生长因子、免疫球蛋白、卵蛋白、水解酶、激素等细胞器发育蛋白质在游离核糖体上合成，以翻译后运转机制运输核、叶绿体、线粒体、乙醛酸循环体、过氧化物酶体等细胞器中蛋白质膜形成两种机制兼有质膜、内质网、类囊体中蛋白质105第105页4.5.1翻译-运转同时机制蛋白质定位信息存在于本身结构中，并经过与膜上特殊受体相互作用得以表示---信号肽假说基础。蛋白质跨膜运转信号也是由mRNA编码。106第106页信号序列开启蛋白运转信号序列：在起始密码子后，有一段编码疏水性氨基酸序列RNA区域，这个氨基酸序列就被称为信号序列。信号序列在结合核糖体上合成后便与膜上特定受体相互作用，产生通道，允许这段多肽在延长同时穿过膜结构。107第107页蛋白质经过其N-端信号肽在内质网中运转到不一样细胞器绝大部分被运入内质网内腔蛋白质都带有一个信号肽(signalpeptide)，位于蛋白质氨基末端（13-36个残基）：（1）普通带有10-15个疏水氨基酸；（2）在靠近该序列N-端经常有1个或数个带正电荷氨基酸；（3）在其C-末端靠近蛋白酶切割位点处经常带有数个极性氨基酸，离切割位点最近那个氨基酸往往带有很短侧链（丙氨酸或甘氨酸）。108第108页蛋白质跨膜运转信号肽假说及其运输过程109第109页新生蛋白质经过同时转运路径进入内质网内腔主要过程。110第110页4.5.2翻译后运转机制1、线粒体蛋白质跨膜运转2、前导肽作用和性质3、叶绿体蛋白质跨膜运转111第111页线粒体蛋白质跨膜运转112第112页①经过线粒体膜运转蛋白质大多数以前体形式存在，由成熟蛋白和位于N端20～80个残基前导肽（leaderpeptide）组成；