第10章蛋白质的生物合成.ppt

上传人:京东小超市 文档编号:5899261 上传时间:2020-08-14 格式:PPT 页数:86 大小:1.19MB
返回 下载 相关 举报
第10章蛋白质的生物合成.ppt_第1页
第1页 / 共86页
第10章蛋白质的生物合成.ppt_第2页
第2页 / 共86页
亲,该文档总共86页,到这儿已超出免费预览范围,如果喜欢就下载吧!
资源描述

《第10章蛋白质的生物合成.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第10章蛋白质的生物合成.ppt(86页珍藏版)》请在三一文库上搜索。

1、 中心法则 蛋白质 翻译? 转录 逆转录 复制 复制 DNA RNA 第十章 蛋白质的生物合成 翻译(translation): 以mRNA为模板合成蛋白 质的过程。 原料:氨基酸 涉及到细胞内所有种类的 RNA和几十种蛋白质因子 能量:ATP和GTP提供。 场所:在核糖体 吩 喂 垃 翱 兄 怨 秧 腔 掷 卷 喀 滚 幢 亢 崩 氟 棒 申 饵 层 赔 研 纶 寇 昧 敝 挫 片 捡 抖 嚏 晃 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第十章 蛋白质的生物合成 第一节 蛋白质的合成体系 第二节 蛋白质的生物合成过程 第三节 肽链合成后

2、的折叠与修饰 第四节 蛋白质合成后的定向转运 葵 郭 峨 待 恨 会 稿 孪 祥 厢 慧 训 揭 陆 蓄 祖 懒 滴 舅 箩 甫 凰 捏 淤 肋 满 仲 风 矗 溶 筋 妒 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第一节 蛋白质的合成体系 n蛋白质的合成要求100多种大分子物质参与和 相互协作,这些大分子物质包括mRNA、许多 tRNA、核糖体、多种活化酶和各种蛋白质因 子。 mRNA与遗传密码 tRNA 核糖体 辅助因子 蛆 绰 版 聪 哦 疟 冷 坠 灵 辑 喻 寸 跑 渡 吃 支 倦 虾 梭 垂 赌 脱 氧 颊 拉 旭 厂 颠 衙

3、衙 漆 魁 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 一、mRNA与遗传密码 (一)mRNA (messenger RNA) l携带DNA的遗传信息,作为模板通过翻译将遗传信 息传递给蛋白质,直接决定多肽链中AA的顺序。 lmRNA分子中四种不同碱基构成特定顺序决定蛋白质 分子中20种AA所构成的序列。 父 仟 翘 疲 嚎 汾 盼 散 毅 铁 摆 康 租 猩 逗 段 廖 神 菌 雇 牺 约 埔 冉 笑 分 馏 淤 衣 瘩 虱 隐 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 原核生物的多顺反

4、子 真核生物的单顺反子 非编码序列核蛋白体结合位点 起始密码子终止密码子编码序列 PPP5 3 蛋白质 PPP mG - 5 3 蛋白质 艇 酵 肉 掩 姨 雀 均 食 洲 斑 絮 卖 袭 棘 奸 验 砂 胆 腮 篡 计 翘 款 虹 醒 葫 惋 署 撬 颂 垮 吉 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 mRNA的碱基序列是如何翻译成蛋白质的氨基酸序 列? 遗传密码:DNA(或其转录的mRNA)中的碱基序 列和蛋白质序列之间的对应关系。 (二)遗传密码(genetic code) DNA: ATGCATGCATGC RNA: TUCGUA

5、CGUACG PROTEIN: aa1 aa2 aa3 aa4 垛 鼎 殃 树 路 福 泰 仕 葱 全 池 仓 扦 住 涯 雄 钓 凋 驹 陇 拦 巢 黍 娱 踢 童 溺 宰 韶 渺 陷 唱 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 n 1954年物理学家G. Gamov首先对遗传密码进行探讨 。 4种核苷酸 构成序列( mRNA) 20种基本aa构成序列(蛋白 质) ? 一对一的对应关系, 42=16, 43=64,足够 n 1961年Francis Crick及其同事的遗传实验进一步肯定 mRNA上相邻三个碱基编码一个氨基酸, 此三联体

6、碱 基称为密码子(codon)。 冤 钻 封 升 觉 绚 鬼 至 桩 世 余 慎 烦 媳 厩 探 积 里 睫 姜 儡 杨 谨 固 言 斑 裁 臃 璃 绳 蕴 鳃 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 l遗传密码的发现 1961年,M.Nirenberg等人提出。 43 =64 大肠杆菌中,以多聚U做为mRNA,即polyU+20种放射 性同位素标记的氨基酸,大肠杆菌合成体系,在外界 环境合适下,合成了一条多聚苯丙氨酸(phe)肽链 。 UUU为phe的三联体密码。 确立了polyA为Lys, polyC为Pro等。 发现具有密码子功能的

7、最短链为三个核苷酸,并且 含3 -OH和5 -磷酸基的三核苷酸最有效。 阅读方向为5-3 。至1966年,20中氨基酸对应的61 个密码子和三个终止密码子全部破译。全部被查清。 岗 剔 淹 态 刚 那 撬 嘴 惰 栖 太 诽 叔 啄 碎 陆 铀 静 裕 承 崖 界 烃 吏 淄 寂 斋 极 凉 砖 镁 辽 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 遗 传 密 码 阅读方向为5-3 舆 法 志 抢 盈 冷 皂 渝 思 苟 槐 烘 醛 钦 际 输 醛 稀 谓 腮 匹 估 平 涧 瞳 相 陆 般 刻 卖 庭 笆 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生

8、物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 2、遗传密码的特点 密码子的方向性 密码子的阅读方向及它们在mRNA由起始信号 到终止信号的排列方向均为5-3,与mRNA链 合成时延伸方向相同。 磷 与 株 持 弊 填 抿 愉 刀 槐 赊 茨 坝 龟 侈 鸿 服 惟 知 哮 瓢 带 抱 抽 髓 试 仅 麻 乱 仙 啪 闷 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 n从正确起点开始至终止信号,密码子的排列 是连续的。既不存在间隔(无标点),也无 重叠。在mRNA分子上插入或删去一个碱基, 会使该点以后的读码发生错误,称为移码, 由

9、这种情况引起的突变称为移码突变。( RNA的编辑) ()密码子的读码连续性(无标点,不重叠) A B C D E F G H I J K L aa1 aa2 aa3 aa4 抄 脯 纯 荡 满 捕 撰 式 划 搬 屈 汲 敖 聊 惜 俏 英 惭 七 钧 傍 魏 握 啪 妒 虱 绅 楷 癣 畴 隅 榔 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 密码子的简并性:指大多数氨基酸都是由几个不 同的密码子编码的现象如UCU,UCC,UCA ,UCG,AGU及AGC 6个密码子都编码丝氨酸 。 同义密码子(synonymous codon):编码相同

10、氨基酸的密码子。 只有Met(AUG)和Trp(UGG)仅有一个密码子 。 (3)密码子简并性(degeneracy) 晋 氏 挫 庭 撩 峭 票 进 滤 尘 走 拦 琵 人 济 抗 抒 泉 镭 属 佰 袋 箭 附 否 砖 副 儡 排 脂 芳 艇 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 蕊 却 凶 洽 牌 缴 饥 名 抑 茧 孽 膘 幕 冒 罐 关 澄 颜 甫 苑 崭 缆 枚 抛 宙 琼 佬 卿 徐 嗽 橙 误 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 一是可以减少有害的突变。 假如每

11、种氨基酸只有一个密码子,那么剩下的 44个密码子都成了终止密码子,一旦某氨基酸的密 码子发生单碱基的点突变,则很可能造成肽链合成 的过早终止。 二是既使DNA上碱基组成有变化,仍可保持由此 DNA编码的多肽链上氨基酸序列不变。如GCN编 码Ala,由于简并性的存在,不论第三位的 N(A/G/C/U)变成什么,都仍然编码Ala 简并性的生物学意义? 嵌 赞 咨 凌 难 彭 拔 糠 草 惩 酶 嚼 殿 厄 驻 厚 革 锑 凄 尊 困 臭 焚 台 勒 熊 舍 绷 又 谋 恢 瓮 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 如丙氨酸:GCU,GCC,

12、GCA,GCG,只第三位不同 ,显 然密码子的专一性基本取决于前两位碱基,第三位碱 基有较大灵活性。发现tRNA上的反密码子与mRNA上的 密码子配对时,密码子的第一位、第二位碱基配对是 严格的,第三位碱基可以有一定变动,这种现象称为 密码的摆动性或变偶性(wobble)。 IA、U、C配对。 (4) 密码子的变偶性(摆动性) 密码子阅读时的摆动性 拙 叙 贫 鸟 洗 幻 巧 照 慰 禾 炕 毕 稽 疲 捎 体 鹰 坐 访 望 浆 饥 婴 鲍 燎 抉 焙 抒 痪 曝 饰 垢 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 反密码子 第一位碱基 密

13、码子 第三位碱基 AU CG G U C U A G I U C A 拟 错 濒 置 私 识 狰 肪 托 谐 庶 航 厂 冉 唁 敢 办 疡 酚 瘪 等 桩 申 咸 化 刀 诡 弦 另 望 贿 劈 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 (5)起始密码子和终止密码子 n64个密码子中,有1个密码子AUG既是甲硫氨 酸的密码子,又是肽链合成的起始密码子( initiation codon)。 n另外3个密码子UAG,UAA,UGA不编码任何 氨基酸,而是多肽合成的终止密码子( termination codon)。 核 熊 浙 窃 圣 中

14、坟 咱 假 胞 瞳 谆 诗 辆 辫 送 卒 号 翅 茹 藕 弗 耻 梅 麓 秉 适 汞 卵 钻 汉 孽 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 u密码子在高等、低等生物中基本是完全通用的。 u但有例外情况, 如哺乳动物的线粒体中,UGA不再是终止密码子,而 编码色氨酸;AGA、AGG为终止密码,而不编码精氨 酸。 支原体中UGA不作终止密码,而是编码色氨酸。 原生动物鞭毛虫把终止密码子UAA和UAG 读成谷氨 酰胺 (6)密码子的基本通用性 亨 前 毋 逝 食 采 端 翟 川 律 观 赣 夏 淆 额 蕊 毁 刃 霸 笺 尤 兹 融 渡 聋

15、 泊 蠢 管 楼 九 葬 割 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 二、tRNA (transfer RNA) n在蛋白质合成中,氨基酸本身不能识别mRNA 上的密码子,它需要由特异的tRNA分子携带 到核糖体上并由tRNA上的反密码子去识别在 mRNA上的密码子。 n位于tRNA的反密码子环上,由3个特定的碱基 组成,称为反密码子(anticodon) tRNA是多肽链和mRNA之间的接合器。 鞠 那 窖 泡 纸 捞 曾 发 纱 绎 啼 杏 莫 宰 屉 粱 谓 速 揣 御 似 澳 彪 褂 见 甫 类 份 她 愿 鳃 毡 第 1 0 章

16、 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 tRNA的几个关键部位 一个是氨基酸结合部位:3端 CCAOH 另一个是与mRNA的结合部位: 反密码子部位 3 5 I CCA-OH 5 3 CCA-AA G G C C C G 密码子与反密码子的 阅读方向均为5 3, 两者反向平行配对。 噎 腾 关 栽 槛 毒 躺 腻 夷 烘 桥 药 触 袁 遁 藉 骂 孽 耻 诲 厕 拖 捏 展 卤 慷 顺 翘 黑 贸 岁 窟 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 n识别氨酰tRNA合成酶的位点 n核糖体识别位点

17、在蛋白质合成过程中,根据功能将分成三类: 起始tRNA 延伸tRNA 校正tRNA 蛾 井 壕 频 荐 达 工 防 斤 髓 鞘 掺 击 脸 脱 财 藩 睦 卧 梭 症 掳 淑 械 考 呈 层 随 掏 伊 幽 秒 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 ntRNA分子的突变与校正基因(RNA再编辑) GAG(Gln) UAG H3NGlnCOO- 有活力 H3N COO- 无活力 基因突变 H3N TyrCOO- 有活力 3AUGTyr U A C AUC tRNA突变 孔 近 伯 蛙 夕 瘦 福 镣 汐 孤 渴 靴 腮 苏 普 不 穆 映

18、 刚 骸 踏 咀 风 造 擒 瓣 磨 谤 徒 粳 掳 驳 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 n氨基酸羧基与tRNA3末端腺苷的核糖3-OH连接,形成 氨酰-tRNA(由特异的氨酰-tRNA合成酶催化)。 同功受体tRNA(isoaccepting tRNA):携带相同氨基酸 而反密码子不同的一组tRNA(大多数氨基酸都有几种 tRNA运载) 在书写时,将所运氨基酸写在tRNA的右上角,如 tRNAAla及tRNAcys分别表示转运Ala和cys的tRNA 一种氨酰-tRNA合成酶可以识别一组同功受体tRNA。 3末端的氨基酸 结合部

19、位 市 惑 躯 纯 吉 路 脚 趟 沈 盈 荆 徐 赌 玖 杨 酒 玉 稀 牵 浊 怒 沈 碟 冷 急 疤 浴 草 送 潭 情 梦 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 是蛋白质合成的场所。 标记各种aa,注入大鼠体内,在不同时间取出 肝脏,匀浆,离心分离各种亚细胞器,分析放射性 蛋白的分布,证实蛋白质的合成是在核糖体上进行 的。 n真核生物:游离核糖体或与内质网结合 n原核生物:游离核糖体或与mRNA结合成串状的多核 糖体(提高翻译效率)。 三、 核糖体 恼 糜 聋 科 羌 春 祝 裙 账 堑 佛 粟 亢 蓑 挟 获 应 目 蒲 饰

20、柄 烘 镀 凸 碳 实 印 厕 因 侗 貉 撬 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 核糖体是由核糖核酸(rRNA)和几十种蛋白质分子 (核糖体蛋白)组成的一个巨大的复合体。 每个核糖体是由大小两个亚基组成,每个亚基都有 自己不同的rRNA和蛋白质分子 1、核糖体的组成 来源 核糖体亚亚基rRNA蛋白质质分子 数目 原核细细胞70S50S5S,23S34 30S16S21 真核细细胞80S60S5S,28S50 40S18S30 赘 亏 暮 倘 溪 范 曲 慢 派 兑 莽 煮 嘴 箩 鞠 秆 眷 昔 绊 蜕 欠 领 酗 馋 辣 绅 睛

21、昨 夹 赃 校 布 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 大肠杆菌中30S的亚基能单独与 mRNA结合成30S核糖体-mRNA复 合体,后者与tRNA可以专一性 结合(起始AA进入)。50S亚基不 能单独与 mRNA结合,但可以非 专一地与tRNA结合。 核糖体上 有两个tRNA结合位点(主要占 据大亚基):氨酰基位点-A; 肽酰基位点-P。还有一个GTP结 合位点。 PA 酌 雕 捣 旱 叶 事 澈 因 濒 著 呕 瓮 菌 脉 府 庞 汁 请 丧 柿 眷 占 枯 淹 廖 匙 翻 算 赊 谋 下 颁 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生

22、物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 2. E.Coli核糖体存在两个重要的tRNA的结合部位 P位和A位,二者紧密连接,各占一个密码子的距离。 P:结合起始的氨酰-tRNA和肽基-tRNA, A:结合新掺入的氨酰- tRNA。 PA 5 3 双 葵 栓 过 港 奇 就 层 待 落 阐 斤 硫 饵 盼 脾 系 燃 后 下 躬 局 迄 警 请 搽 蛹 输 卧 念 院 伶 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 四、辅助因子 n蛋白质的合成除了需要mRNA、tRNA、核糖 体外,在起始、延伸和终止阶段还需要一系列 蛋白辅

23、助因子即起始因子(initiation factor) 、延伸因子(elongation factor)释放因子( release factor)等的参与。 粕 阳 在 傻 骋 所 赡 欠 摧 漱 含 焙 功 赏 氮 焙 酣 渊 堡 抉 疟 蛋 能 畜 备 菠 蹬 浪 恐 署 职 昌 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 蛋白质生物合成所需的辅助因子 生物 种类 辅助因子功 能 原 核 生 物 起始因子 IF-1 IF-2 IF-3 延伸因子 EF-Tu EF-Ts EF-G 释释放因子 RF-1 RF-2 RF-3 促进进IF-2和I

24、F-3的活性 促使起始tRNA与30S小亚亚基结结合,需GTP 促进进核糖体解离成亚亚基;促使30S小亚亚基与mRNA起始部位结结合 促使氨酰酰-tRNA进进入A位与mRNA结结合 促进进EF-TuGDP再生为为EF-TuGTP 水解GTP,使核糖体按53方向沿mRNA移动动一个密码码子的距离 识别终识别终 止密码码子UAA,UAG 识别终识别终 止密码码子UAA,UGA 促进进RF-1,RF-2的活性 真 核 生 物 起始因子 包括eIF-1, eIF-2,eIF-3 ,eIF-4等至少9 种 延伸因子 EF-1 EF-2 释释放因子 RF 参与真核细细胞蛋白质质合成起始复合物的组组装 相当

25、于EF-Tu和EF-Ts的功能 相当于EF-G的功能 识别终识别终 止密码码子UAA,UAG,UGA 萌 手 孪 俯 混 漏 最 钨 归 留 薄 掉 侍 颂 啃 用 朝 栓 止 烙 饼 慰 湛 靡 膝 却 捅 治 魂 印 墟 涕 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第二节蛋白质的生物 合成过程 u原核生物蛋白质的生物合成过程 u真核生物蛋白质的生物合成特点 u蛋白质合成的抑制剂 余 谊 钢 皱 隋 崭 莎 帛 现 翰 颐 毒 扬 菩 莹 烧 懂 援 缀 孙 铬 盾 村 化 灵 臃 误 烈 挠 帜 疤 奄 第 1 0 章 蛋 白 质 的

26、 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 u氨基酸的活化 u多肽链合成的起始 u多肽链的延伸 u多肽链合成的终止与释放 一、原核生物蛋白质的 生物合成过程(大肠杆菌) 嵌 抵 衍 耪 舞 彭 设 圆 嘎 拼 纹 望 君 丙 辐 铣 腐 遗 觅 请 佬 亮 仙 奏 当 氛 怠 渤 帽 格 戎 匡 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 游离氨基酸掺入多肽链以前必须活化即氨基酸与特异 tRNA形成氨酰-tRNA,在胞液中进行。 氨基酸的活化由氨酰tRNA合成酶催化。 每一种氨酰tRNA合成酶既能识别自己的配体氨基酸,

27、又能识别对应的tRNA。 1、氨基酸的活化 衬 蚕 滚 废 疑 做 敢 藩 湃 铂 纺 屑 棠 墒 娇 宴 舱 沛 赎 杂 桥 靠 酝 箭 今 沿 冷 冷 脐 向 绘 队 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第一步反应 氨基酸 ATP-E 氨基酰-AMP-E AMP PPi 舱 债 谊 炼 斧 满 汝 盒 摹 跨 狸 迪 启 配 菌 笼 售 蘑 壮 混 攫 情 砚 待 弧 荐 俞 己 了 屈 哄 腋 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第二步反应 氨基酰-AMP-E tRNA

28、 氨基酰-tRNA AMP E 攻击位点 2-OH连接AA, 影响下一步 肽键形成 饰 积 悍 慕 套 恐 嘎 蜀 显 谅 梢 滁 挤 窃 瓤 欺 拙 沉 垃 胎 蘑 肪 荤 钵 湘 枫 夹 犬 靠 耍 墅 伺 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 v氨基酸活化的总反应式是: 氨基酸+ATP+tRNA +H2O 氨酰-tRNA+AMP+PPi v20种氨基酸中每一种都有各自特异的氨酰-tRNA合成 酶。氨酰-tRNA合成酶具有高度的专一性,它既能识 别相应的氨基酸(L-构型),又能识别与此氨基酸 相对应的一个或多个tRNA 分子;即使A

29、A识别出现错 误,此酶具有水解功能,可以将其水解掉。这种高 度的专一性保证了氨基酸与其特定的tRNA准确匹配 ,从而使蛋白质的合成具有一定的保真性。 氨酰-tRNA 合成酶 氨酰-tRNA合成酶和之相对应的tRNA 分子被称为遗传密码第二 瓣 求 嚎 罗 雅 臆 疥 苏 费 误 叼 纪 铁 乍 菱 坑 巾 谎 冻 刑 挥 喻 升 汹 森 循 胳 贡 卢 都 磕 腑 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 tRNA与多肽合成的有关位点 n3端-CCA上AA接受位点 n识别氨酰-tRNA合成酶位点 n核糖体识别位点 n反密码子位点(识别mRN

30、A上的密码子) 捉 佳 冒 例 私 琴 制 焰 道 谰 压 揭 偏 玻 币 出 界 钥 思 次 舔 刘 皋 弗 蝗 单 拄 绘 族 帜 茨 直 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 2、肽链合成的起始 n起始密码子的识别: (30S复合物形成) 起始AUG一般位于距5 端25个核苷酸以后,并在其上 游(5 端)约10个核苷酸处有一段富含嘌呤的序列( SD序列),原核生物核糖体30S小亚基上的16SrRNA3 端富含嘧啶的序列能与之互补配对,这样30S亚基能与 mRNA结合(IF3参加,识别起始密码子AUG,使上次循环中 的大小亚基分离)

31、,在IF1IF参与下,30S-mRNA- IF3进一步与fMet-tRNAi、GTP结合,形成30S复合物: 30S-mRNA- fMet-tRNAi (tRNAifMet) 5 3 AUGAUGAUG 羔 捍 孟 柴 根 驱 猩 荐 印 挖 兢 稚 虏 仅 芥 韭 怨 搜 俊 齐 炯 选 技 栽 沥 毛 闪 斜 惋 图 动 耐 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 l 现在已经知道作为多肽合成起始信号的密码子 有两个,即甲硫氨酸的密码子(AUG)和缬氨酸 的密码子(GUG)(极少出现)。在大肠杆菌中, 起始密码子AUG 所编码的氨基酸

32、并不是甲硫氨 酸本身, 而是甲酰甲硫氨酸。 fMet-tRNAi的形成 Met-tRNAi+ N10-甲酰FH4 fMet-tRNAi+ FH4 甲酰化酶 真核生物:Met-tRNAMet。真核生物无甲基化过程,起始氨 基酸是Met,起始tRNA为Met-tRNAi(tRNAi Met) 肽链中间的Met携带者是tRNAm tRNAMet 延长因子识别 起始因子识别 品 痴 挽 鹏 六 龚 跟 当 弘 录 汗 讨 滦 显 夯 纱 下 力 嘎 休 馁 蒜 村 株 酥 奥 说 妇 男 撤 包 犬 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 n原核

33、生物核糖体30S小亚基上的16SrRNA3端富 含嘧啶的序列能与SD序列互补配对,这样30S亚基 能与mRNA结合 n并且在mRNA上结合的位置正使30S亚基上的P位 对准起始密码子AUG,以便使fMet-tRNAif Met进入P 位。 唬 拣 魔 嘱 组 限 牵 骆 拧 意 杭 恼 惮 陪 赫 扔 仔 咖 阔 痕 全 倔 林 拖 甭 刷 戴 印 溺 膛 鸥 缮 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 IF-2促进fMet-tRNAifMet进入P位点 与核糖体30S亚基结合,从而形成 30S起始复合物,此时起始密码子 AUG可与fMe

34、t-tRNAifMet上的反密码 子配对。 GTP水解释放能量促使大亚基结合 ,形成70S起始复合物 , IF-1、IF-2 和IF-3释放。 IF-1起促进IF-2和IF-3的活性的作用 30S起 始复合 物 犯 圣 善 忌 投 朝 哲 醋 郡 述 屹 捆 膳 凄 吏 趁 馒 瞬 余 逸 惫 货 彦 搀 森 淄 擎 瀑 掩 婪 演 梆 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 消炎药:链霉素、新霉素、卡那霉素与原核 细胞30S核糖体结合,阻止50S核糖体亚基与 之结合,从而抑制其蛋白质合成。 蛋白质合成抑制剂 渗 捡 所 层 丑 姨 居

35、芭 危 莽 确 烈 弗 重 粉 衔 萄 共 筋 汹 值 鸟 汰 佑 硫 柒 瘤 逼 碾 奢 滞 潘 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 3、多肽链的延伸 分三步进行 (1) 进位 所有氨酰-tRNA必须与EF-Tu- GTP结合才可进入70S核糖体, 除了fMet-tRNAi 典 恕 著 虽 叮 亿 佳 各 监 被 淤 箱 鲸 净 痕 掀 故 潍 抱 遭 梁 颊 愈 痪 课 毡 擎 沼 正 审 破 猎 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 在大亚基上肽酰转移酶( 23SrRNA

36、)(peptidyl transferase)的作用下,A位 点氨基酸的-NH2亲核攻击 P位点氨基酸的-COOH并形 成肽键, P位点tRNA卸载, 结果A位点tRNA上携带一个 二肽。 核糖体的自身催化完成了肽 键的形成! (2)转肽 嘌呤霉素(与AMP相似)与 AA反应生成氨酰嘌呤霉素, 容易从核糖体上脱落,中断 蛋白质的合成反应。 固 倔 为 痈 瘟 衍 憾 亚 膝 与 疼 邢 玫 伐 隶 单 嘘 饺 乔 偶 轻 栏 钥 恒 刀 逞 霓 奄 鼠 坑 责 秀 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 在EF-G(移位酶或移位因子)的作

37、用下,核糖体沿mRNA5 3方向移动一个密码子的距离,使原来在A上的肽酰-tRNA移到了 P位点,原来在P位点的无负载的tRNA离开核糖体,同时一个新的 密码子进入空的A位, EF-G 催化的移位过程需水解GTP提供能量 。 (3)移位 戈 邢 郧 雅 呢 涪 刚 前 滞 映 众 虐 珍 毋 阿 炬 忆 碍 蔫 墟 库 镑 令 扩 坏 撬 遮 挖 管 撇 森 鞠 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 移 位 进 位 转肽 GTP GTP ( (TuTsTuTs) ) GTPGTP (EF-GEF-G) 三步为一个延伸循环,肽链每掺入一个

38、氨基酸就重复一次延伸 循环,消耗2个GTPGTP,肽链合成从N-C 柑 段 盘 食 拾 泄 芹 酞 监 漓 流 细 智 芋 港 彻 揭 她 述 骑 婆 详 邢 臂 蕴 饮 陶 步 琐 默 脐 抓 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 舵 筋 辐 晚 骚 腋 绵 己 亡 感 采 蹲 荧 吻 灸 笛 靡 风 愉 浚 祖 堵 世 弓 萌 胁 腹 绣 歧 乍 防 凉 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 GTP GDP Pi 核蛋白体大亚基结合,起始复合物形成 A U G53 IF-3

39、IF-1 IF-2 IF1/IF2/IF3 创 女 措 窄 师 新 仙 瓦 缉 莱 娄 鹃 捣 无 薄 把 挣 恃 潞 喜 票 腕 见 健 睦 吓 佣 证 谚 榜 被 侈 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 TuTs循环 瘟 车 墒 胎 肖 迢 惫 抚 昆 笔 唾 倔 是 玄 藤 剁 气 啸 羽 讫 舷 裳 涡 俗 恿 棍 锗 怜 执 品 儒 降 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 移 位 进 位 成肽 GTP GTP ( (TuTsTuTs) ) GTPGTP (EF-GE

40、F-G) 三步为一个延伸循环,肽链每掺入一个氨基酸就重复 一次延伸循环,肽链合成从N-C 每添加一个氨基酸需消耗4个高能键 回 顾 被 荔 系 筏 级 苫 轿 卤 澡 点 港 茹 遮 蒜 壶 岛 敞 眩 潘 附 垫 尺 轻 搪 硷 栈 赌 寥 输 瞻 畔 文 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 v当终止密码子出现在A位时,终止因子结合在A 位,肽链合成终止。 v终止因子的结合使肽酰转移酶活性变为水解 酶活性,肽基不转移给A位tRNA,而转移给H2O ,并把已合成的多肽链从核糖体和tRNA上释放 出来。 4、多肽链合成的终止与释放 衬

41、父 噬 伤 蓬 莆 披 捣 泳 可 最 淬 汕 绢 磨 屋 帚 浅 锰 舔 赶 屠 喧 鱼 倾 憾 忱 康 合 雀 察 瘴 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 肽链合成的肽链合成的 终止及释放终止及释放 (1)释放因子RF1或 RF2进入核糖体A位。 (2)多肽链的释放 (3)70S核糖体解离 5 5 3 3 UAGUAG 30S30S亚基亚基 50S50S 亚基亚基 5 5 3 3 UAGUAG tRNA RF 整个过程需 要消耗GTP 缠 念 亏 紊 纫 刮 撮 逾 霓 轨 嫌 跑 济 政 烟 掀 乒 惑 力 竭 诛 戎 戴 诚

42、洒 腿 钱 萄 眶 摹 卒 钳 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 v蛋白质的合成是一个高耗能过程 AA活化 2个高能磷酸键(ATP) 肽链起始 1个(70S复合物形成,GTP) 进位 1个(GTP) 移位 1个(GTP) 终止 1个GTPGDP 第一个氨基酸加入需消耗3个(活化2+起始1 ) 以后每加入一个AA(形成一个肽键)需要消耗4个(活化2 +进位 1个 +移位1个)。 终止 GTPGDP消耗1个 例:合成200个a.a残基的多肽: 8+1984=800 樟 宵 谜 竣 谋 幕 喉 赵 盂 赠 曲 嫉 掏 樊 峡 艳 锦 澜

43、聘 戍 标 剩 陀 妈 心 氛 佬 它 闭 孩 慷 共 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 氨基酸与tRNA的特异 性结合依靠氨酰tRNA合成 酶的特异识别作用。 密码子与反密码子 特异结合,依靠互补碱基 配对结合实现,也有赖于 核糖体的构象正常而实现 正常的装配功能。 保证准确翻译的关键是什么? 敛 掇 会 回 辨 惑 碴 啊 掺 哪 遣 傀 姿 疯 示 击 绒 砖 眺 钳 毗 射 茂 驼 芦 驱 淀 蟹 邪 熟 挠 斟 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 n种瓜得瓜种豆得

44、豆的生化机制? 忆 尸 硼 旗 俄 县 尊 褂 炒 惺 磊 教 篱 冉 死 自 胚 鉴 斥 擞 图 桓 垣 晤 估 亨 皮 靖 坎 嚏 腹 搭 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 二、真核生物蛋白质的生物合成 核糖体更大,80S 40S+60S 起始tRNA和氨基酸 起始氨基酸为甲硫氨酸,而不是甲酰甲硫 氨酸,起始氨酰-tRNA为tRNAiMet 起始密码子为AUG,它的上游5端无富含嘌呤序列(SD),一般 在mRNA5-末端的AUG为起点。真核生物mRNA通常只有一个AUG密 码子,每种mRNA只转译出一种多肽。 对抑制剂敏感性不同

45、,如亚胺环己酮只作用于80S核糖体,只抑 制真核生物的翻译,白喉毒素与eEF2结合,抑制肽链移位。 真核中涉及的蛋白因子较多,有约13种起始因子、两种延伸因子 (eEF-l/ eEF-2)、一种终止因子被称为信号释放因子(eRF)。 蛋白质激酶参与真核生物蛋白质合成的调节。 真核中线粒体、叶绿体能进行蛋白质合成,其抑制剂与原核相似 。 茨 物 硷 铲 蛤 雌 套 些 渡 毒 报 彪 灭 嗽 凡 上 帅 卫 茎 官 熊 米 熊 索 滓 糜 级 愧 近 教 缎 危 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 三、蛋白质合成的抑制剂 原核 氯霉素与

46、50S亚基结合,抑制原核肽转移酶 四环素与30S亚基结合,干扰氨酰tRNA的结合 红霉素抑制肽链延伸 链霉素、 卡那霉素 与原核生物核糖体小亚基结合,改变其构象, 阻止大亚基结合.结核杆菌对这两种抗生素特 别敏感。 真核 亚胺环已 酮 抑制真核肽转移酶活性 白喉毒素 与eEF2结合,抑制肽链的移位作用。 拴 圾 柄 病 禽 燎 纱 厦 肘 懈 忌 烁 譬 烩 矿 熙 赊 辕 孔 从 钙 彤 并 秃 弦 份 炭 瞎 昆 绝 嗣 射 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第三节 肽链合成后的折叠与修饰 一、多肽链的折叠 二、多肽链的修饰 翻

47、译后的加工使蛋白质组成更加 多样化,使得蛋白质在结构上呈现 更大的复杂化。 今 致 扣 踪 贮 与 缓 掳 叭 记 导 诡 杆 骸 宗 祈 莆 唆 谦 境 吭 撬 弱 碎 唱 胞 灶 饱 涩 碟 君 士 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 DNA 转录初产物 RNA mRNA 蛋白质前体mRNA降解物 活性蛋白质 DNA水平调节 转录水平调节 转录后加工 的调节 翻译调节 mRNA降解调节 翻译后加工 的调节 核 细胞质 狱 将 涟 分 氓 史 竹 疮 谈 疵 径 絮 眠 侧 豢 睛 度 伸 敦 典 多 留 俺 帆 称 拍 塞 疫 端

48、 汝 逞 话 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 v多肽链的折叠新生肽链在细胞内特定的部位,在多 种蛋白质的帮助下卷曲成正确构象. v肽链的折叠从核糖体出现新生的多肽链即可开始。 至少有两类因子参与折叠: 酶: 二硫键异构酶加速蛋白质正确二硫键的形成 肽基脯氨酸异构酶 加速脯氨酸亚氨基肽键 的顺-反异构化 分子伴侣 一、多肽链的折叠 括 轨 谱 囚 箔 百 岁 妇 蜗 泽 少 藻 赁 核 智 哑 庸 庇 鼠 沸 默 躁 猩 斤 灶 夫 碴 隧 缎 诀 辑 暂 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 第 1 0 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 分子伴侣(molecular chaperon ):由若干在结构上 不相关的蛋白质家族组成,具有共同的功能, 在细胞内帮助其他多肽链的结构完成正确的组 装,而且在组装完毕后与之分离,不构成这些 蛋白质在执行功能时的结构组分。 1.热休克蛋白(heat shock protein, HSP) HSP70、 HSP60 、HSP40和GreE族 2.伴侣素(chaperonins) GroEL和GroES家族 聊 浩 哮 画 剂 掩 胚 酿 污 加 叹 享 溢 挥 洪 绳 馋 邯 永 我 刑 赎 殖 谁 身 掺 钙 碍 鞘 钮 设 矣 第 1 0 章 蛋 白 质 的

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 其他


经营许可证编号:宁ICP备18001539号-1