32.蛋白质翻译.ppt

1、第二十六章、蛋白质翻译,一、蛋白质生物合成体系,1、mRNA 2、核糖体 3、tRNA 4、起始因子、延长因子和终止因子 5、氨基酰-tRNA 合成酶,（一）mRNA的结构及遗传密码,真核生物mRNA,5帽子,AUG,UAA,AAAAAA,3,读码框,核糖体识别位点,AUG,UAA,读码框,AUG,UAA,读码框,核糖体识别位点,5,3,原核生物mRNA,真核生物和原核生物mRNA的结构,3非编码区,5非编码区,遗传密码表,遗传密码（genetic codon）的特点,1.连续性，5-3方向，不重叠，无标点; 2.简并性; 3.摆动性（变偶性）; 4.通用性和变异性; 5.有起始子(AUG)和

2、终止子(UAG,UAA,UGA),线粒体中存在不同的密码子的比较,基因突变点突变 错义突变 碱基置换(改变)造成氨基酸的改变 无义突变 某一密码子变成了终止密码子(UAA、UAG、UGA) 终止密码子突变 终止密码子变为某个氨基酸的密码子 移码突变 基因内一对碱基的缺失或增加,遗传密码与基因突变,（二）核糖体是蛋白质合成的工厂（场所）,核糖体（ribosome)场所,1、有容纳mRNA的通道 2、能结合起始、延长及终止因子等。 3、有A位（acceptor site)和P位(donor site). 4、有转肽酶活性，催化肽键形成 5、大亚基上有延长因子依赖的GTP酶活性，可为转肽提供能量。,

3、Figure 6.2 Electron microscopic images of bacterial ribosomes and subunits reveal their shapes. Photographs kindly provided by James Lake.,Ribosomes have several active centers,（三）tRNA在蛋白质合成中的作用,tRNA上的两个关键活性部位： 氨基酸臂和反密码子环,二、蛋白质合成过程,（一）蛋白质合成的方向,从N-端向C-端。 证据： 末端延伸。,mRNA阅读方向：5 3,mRNA的阅读方向与蛋白质的对应关系：,5AU

4、GCUGAUCUGGAUCGCAUAC -3 N M L I W I A Y -C,（二）氨酰tRNA合成酶： 氨基酸的活化和氨酰tRNA的合成 基酸的活化和氨酰tRNA的合成是蛋白质生物合成的第一步，由氨酰tRNA合成酶催化。氨酰tRNA合成酶既能识别氨基酸，又能识别tRNA。 活化 在Mg2+的存在下，氨酰tRNA合成酶首先识别并结合专一的配体氨基酸，然后氨基酸的羧基与细胞环境中的ATP发生反应形成一个酸酐型的高能复合物（氨酰AMP中间复合物）。该中间复合物暂时结合在酶上。 酶/ Mg2+氨基酸 + ATP 氨酰AMP-酶 + PPI,连接 由于氨酰tRNA合成酶上还存在专一的tRNA识别

5、位点，因此特定的游离tRNA就会识别并结合到氨酰AMP-酶复合物的活性部位，此时氨基酸就会被转移到tRNA的3端，其羧基与tRNA 3端的自由-OH形成氨酰酯键，从而形成氨酰tRNA，这也是一个高能化合物，其能量足以形成肽键。由于氨酰tRNA能量低于氨酰AMP，所以这一过程是可以自发的。 tRNA氨酰AMP-酶 氨酰tRNA + AMP + 酶,氨基酸一旦与tRNA形成氨酰tRNA后进一步的去向就由tRNA来决定了，tRNA凭借自身的反密码子与mRNA上的密码子相识别，从而把所携带的氨基酸送到肽链的 一定位置上。每一个密码子对应的肽链位置上都能掺入正确的氨基酸。 结论： （1）氨基酸的活化和氨

6、酰tRNA的合成是蛋白质生物合成的第一步，每一种氨基酸在被掺入肽链之前都首先被活化和连接在专一tRNA上，活化和连接都发生在氨基酸的羧基上。 （2）载体tRNA凭借自身的反密码子与mRNA上的密码子相识别而把所携带的氨基酸送到肽链的一定位置上 （3）遗传信息是通过mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子间碱基配对作用翻译出来的 。,氨酰tRNA合成酶在遗传信息传递中的意义：,氨基酸,tRNA-反密码子,氨酰tRNA,氨酰tRNA 反密码子,密码子 mRNA,第一次识别,第二次识别,氨酰tRNA合成酶,（三）蛋白质合成的起始识别,原核生物翻译的起始识别：S-D序列 在起始密码上游约10nt左右存

7、在富含嘌呤核苷酸的序列。能与16srRMA上富含嘧啶核苷酸序列结合。,（四）起始tRNA,蛋白质合成的第一个氨基酸为Met,携带Met的有两种tRNA,一种由起始因子识别，叫tRNAiMet。另一种是由延伸因子识别的tRNAMet。两种tRNA由一种氨酰tRNA合成酶催化合成Met-tRNA。 蛋白质起始的Met由tRNAiMet提供。在原核生物中由四氢叶酸提供甲基使tRNAiMet甲基化，结构为tRNAi fMet，真核生物没有这一反应。,（五）蛋白质合成的起始过程,Initiation,5 U U C C U A G G A G G U U U G A C C U AUG-CGA-GCU-

8、UUU-AGU- 3,mRNA,- U C C U C C -,Consensus Shine Dalgarno Sequence,IF-1,Ribosome 30 s Subunit,rRNA,P Site A Site,Initiation,5 U U C C U A G G A G G U U U G A C C U AUG-CGA-GCU-UUU-AGU- 3,mRNA,- U C C U C C -,IF-1,Ribosome Subunit,rRNA,P Site A Site,fMET,E Site,50s Subunit,Initiation,5 U U C C U A G G

9、 A G G U U U G A C C U AUG-CGA-GCU-UUU-AGU- 3,mRNA,- U C C U C C -,IF-1,Ribosome Subunit,rRNA,P Site A Site,fMET,E Site,（六）延伸过程,Elongation,5 U U C C U A G G A G G U U U G A C C U AUG-CGA-GCU-UUU-AGU- 3,mRNA,- U C C U C C -,Ribosome Subunit,rRNA,P Site A Site,fMET,E Site,Elongation,5 U U C C U A G G A G G U U U G A C C U AUG-CGA-GCU-UUU-AGU- 3,mRNA,fMET,E Site,GTP,GDP + Pi,Elongation,5 U U C C U A G G A G G U U U G A C C U AUG-CGA-GCU-UUU-AGU- 3,mRNA,fMET,E Site,（七）终止,Termina