30S小亚基中21种蛋白质的分布（中子衍射分析）.ppt

1、30S小亚基中21种蛋白质的分布（中子衍射分析）,原核生物核糖体组成,真核生物核糖体组成,大肠杆菌16SrRNA的二级结构,16S rRNA的折叠结构,原核生物蛋白质合成通过甲酰甲硫氨酰-tRNA(fMet-tRNAf)起始 tRNAfMet识别肽链起始密码子AUG tRNAmMet识别肽链内部AUG(Met的密码子) 甲酰甲硫氨酰-tRNA的形成 tRNAfMet接受臂茎部与反密码环结构特点可能决定对起始AUG和链内AUG的识别,甲酰甲硫氨酰-tRNA的形成,大肠杆菌tRNAfMet三叶草结构中的核苷酸顺序,核糖体在mRNA上阅读方向5 3 蛋白质合成方向从氨基 羧基,原核生物蛋白质合成的三

2、个过程 起始、延伸、终止 起始：起始因子IF1、IF2和IF3 mRNA上的核糖体结合位点(RBS)也称Shine-Dalgarno顺序 (S.D顺序)使核糖体与mRNA在特定位点结合，形成30s起始 复合物 70s起始复合物的形成,一些细菌和病毒mRNA中S.D顺序比较,16SrRNA与蛋白质起始区S.D位点的碱基配对,大肠杆菌核糖体上蛋白质合成的起始,延伸 延伸因子 EF-Tu EF-Ts EF-G 延伸的三个步骤 结合 氨酰-tRNA与A位点的结合 延伸因子(EF-Tu和EF-Ts)参与结合反应的循环过程 转肽 肽键的形成(23s rRNA催化) 移位 肽基-tRNA从A位转移到P位 无

3、负载tRNA释放 mRNA上下一个密码子进入A位 EF-G因子参与,延伸因子Tu(EF-Tu)的循环,肽键的形成,大肠杆菌核糖体上蛋白质合成延伸阶段,终止 没有tRNA形式可以正常识别终止密码子 三种释放因子 RF1 RF2 RF3 RF1识别UAA、UAG RF2识别UAA、UGA,大肠杆菌核糖体上蛋白质合成的终止过程,真核生物的蛋白质生物合成 真核生物与原核生物蛋白质合成许多不同机制主要发生在起始阶段 真核起始tRNA不需甲酰化 真核40s核糖体亚基结合在mRNA的5-帽子区，沿mRNA扫描直至 找到合适的AUG 真核生物使用更为复杂起始因子系统(至少有九种起始因子与起始 相关),eIF-

4、3 eIF-2(GTP)+Met-tRNAi 40S 40SeIF-3 40S预起始复合物 40SeIF-3eIF-2(GTP) Met-tRNAi mRNA eIF-4A eIF-4B ATP eIF-4F Pi+ADP eIF-1 40S起始复合物 40SmRNAeIF-4AeIF-4BeIF-4FeIF-1,GTP eIF-5 GDP+Pi 60SeIF-6 eIF-6 eIF-2(GDP)、eIF-3 eIF-4A 、eIF-4B eIF-4F、eIF-1 80S起始复合物 40S60SmRNAMet-tRNAi,延伸 延伸因子 eEF-1 eEF-1 eEF-1和eEF-2 终止 只

5、有一种释放因子eRF识别所有三种终止密码子,两种校阅机制提高蛋白质合成的精确性 氨酰tRNA合成酶的水解作用除去错误氨基酸 Kinetic proofreading机制用于提高密码子与反密码子配对的精确性,核糖体上Kinetic Proofreading校阅示意图,真核生物翻译的控制 一个蛋白质激酶的调控：Heme Controlled Inhibitor(HCI)是一个蛋白质激酶，它使起始因子(eIF-2)磷酸化，从而不能起始蛋白质合成 干扰素诱导产生两种酶：蛋白质激酶和2-5-寡腺苷酸合成酶 蛋白质激酶磷酸化eIF-2，阻断蛋白质合成 2-5-寡腺苷酸合成酶催化形成2-5-An，后者激活一

6、个内切酶 RNaseL，导致mRNA和rRNA的降解,真核生物蛋白质起始被eIF2磷酸化阻断,干扰素处理细胞后引起翻译起始抑制和mRNA降解,多核糖体(Polyribosome) 数个或数十个核糖体同时在一条mRNA上进行翻译而联系在一起的结构 细胞通过多核糖体的方式合成蛋白质，大大提高了mRNA的效率 原核生物中转录和翻译是紧密偶联的。在转录完成之前，核糖体就从mRNA5末端开始翻译。 真核生物转录的mRNA加工为成熟mRNA，从核转运到细胞质开始翻译,多核糖体,多核糖体电镜图,新生蛋白质的修饰与加工(翻译后修饰) 氨基末端和羧基末端的修饰 信号肽酶从新生蛋白质除去信号肽 蛋白酶水解 二硫键形成 氨基酸残基修饰 前胰岛素原的加工 前胶原的加工,前胰岛素原的加工,前胶原加