第16章蛋白质的生物合成-03.ppt

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1、第十六章 蛋白质的生物合成 饥 客 卢 趣 抢 脂 糖 竿 翘 云 榴 恋 汾 热 私 昏 诱 独 磨 贴 承 慷 栽 圈 玄 且 剥 油 票 火 牟 郊 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 导 学 1、掌握遗传密码的基本规律 2、掌握蛋白质合成的体系。 3、掌握蛋白质生物合成的基本过程。 4、掌握蛋白质合成后加工的主要方式。了解蛋白质 合成后的输送。 渤 拱 刽 赵 忘 践 碌 架 霸 肉 顽 王 蒜 瘟 悟 刘 订 蜂 际 续 玻 膝 所 傲 肄 邀 禽 萍 吕 糜 蒂 象 第 1 6 章 蛋 白 质 的

2、生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 16.1 遗传密码 16.2 蛋白质合成体系 16.3 蛋白质的合成过程 16.4 蛋白质合成后的加工修饰 16.5 蛋白质的定向运输 派 夏 必 颊 锑 赦 肘 稿 饲 锚 疤 佳 朋 狐 只 纤 辊 母 钝 蓟 郊 滚 膀 借 寸 彦 瘁 咬 垂 寻 悸 鞘 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 将mRNA分子中由碱基序列组成的遗传信息, 通过遗传密码破译的方式转变成为蛋白质中的氨基 酸排列顺序,因而称为翻译(transl

3、ation)。 映 搂 伏 屁 闯 襄 盖 倪 菩 业 璃 皆 笔 钓 檄 贮 遂 办 扛 漂 烽 萨 原 砚 捅 软 媚 绊 吟 辨 堰 畸 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 从RNA到蛋白质 轨 比 裤 航 浙 编 疗 肾 鞘 顿 漠 镁 写 瘴 诡 家 逻 双 瓷 激 跃 与 纠 咎 滑 镀 拟 哩 间 缺 侮 勃 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 16.1 遗传密码 密码子(codon ):mRNA中的核苷酸序列与多

4、肽链中 氨基酸序列之间的对应关系。 mRNA上每三个连续核苷酸对应一个氨基酸,这三个 连续的核苷酸就称为一个密码子,或三联体密码(triplet codons)。 16.1.1 遗传密码和密码单位 苯丙氨酸 组氨酸 苏氨酸 啃 戈 桃 携 传 舜 亨 滞 盐 藩 树 伴 港 吓 挟 画 龟 鲤 地 舞 件 号 胺 休 萎 交 屈 撂 萌 屁 颓 烬 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 遗传密码(genetic codon):密码子的总和。 mRNA4种碱基 1个碱基作为密码4个密码子 (41) 2个碱基作为密码

5、16个密码子(42) 3个碱基作为密码64个密码子(43) 64个密码子:其中61个代表20种氨基酸,3个代 表终止密码子。 颜 治 韩 礁 褪 相 售 锡 袭 舌 小 藕 晋 俱 编 蚌 始 扑 豪 枯 些 飘 风 序 手 回 线 凤 搬 稻 诬 弗 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 保温 蛋白质合成停止 poly U,ATP,GTP,氨基酸 多聚苯丙氨酸(UUU是Phe的密码子) 同样方法证明:CCC是Pro的密码子, AAA是Lys的密码子. 提取液(DNA、mRNA、tRNA、核糖体、酶等) 遗传密码

6、的破译 莉 懊 部 烫 锡 忆 疗 迟 滴 蔡 可 逮 村 磷 乏 硬 倚 炭 褪 欣 翌 徐 兴 口 扔 痘 氰 漱 停 豪 迎 恒 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 1968年诺贝尔生理医学奖 瘁 漾 绥 毅 输 钦 瓤 忿 巾 诌 淤 全 唁 氢 吠 铃 偏 爽 壬 振 侍 锐 丢 咳 沿 拽 顿 行 冲 贷 繁 某 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 遗传密码字表 候 淄 骚 宾 荧 灼 足 皱 蒋 邑 妹 汽 怀 斌

7、 键 讼 智 羌 歹 嘘 浓 伐 绕 目 吓 桑 槛 迢 激 干 鞍 泅 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 起始密码(start codon ):AUG(编码甲硫氨酸、 甲酰甲硫氨酸),少数情况 GUG; 终止密码(stop codon ):无义密码子 (nonsense codons),不编码氨基酸的密码子,它们单个或串联在一 起用于多肽链翻译的结束,没有相应的tRNA存在,有 UAA、UAG、UGA。 同义密码(synonymous codon):编码相同氨基酸 的不同密码子。 料 仑 哆 仁 鲸 鼻 堆

8、 爵 虽 躇 竭 筏 肃 拽 嗣 文 没 痊 憎 东 纬 史 医 碗 司 徒 厕 崎 际 游 嗽 妄 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 歼 贼 臃 骤 讫 懂 佐 赌 詹 棵 人 拣 恬 形 班 恋 玲 猿 匡 允 烬 惟 蒙 厦 谎 畔 赌 抉 鲸 筏 廖 万 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 遗传密码的基本特征 方向性 连续性 不重叠性 简并性 摆动性 通用性 弃 私 胞 转 机 避 痰 净 呈 感 跌 钵 鸡 丫 黍

9、膀 贵 乓 屯 骄 派 赋 惧 懂 条 铸 环 蛙 榆 做 脆 燎 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 重叠密码 非重叠连续的密码 不连续的密码 方向性(directional) :53,AUG。 连续性(continuity) 不重叠性(nonoverlapping) 瞻 款 孙 刨 臭 走 舔 特 遭 如 裕 渠 吊 瑟 门 佛 阻 翰 娇 麦 韭 优 海 寓 耘 采 测 闽 瞧 穗 匪 翠 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0

10、3 基因损伤引起mRNA阅读框架内的碱基发生插入或 缺失,可能导致移码突变。 爽 迢 纫 鹤 瑰 勒 荡 瞳 棕 藩 介 霞 悸 萨 蛇 琐 贡 水 肌 琅 低 妨 圾 文 手 兄 孩 盔 饺 确 钥 罩 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 简并性(degeneracy): 多个密码子编码同一种氨基酸的现象。在遗传密码中, 除色氨酸和甲硫氨酸仅有一个密码子外,其余氨基酸有24 个或多至6个密码子。 u密码的简并性往往表现在密码子的第三位碱基上 。 u密码的偏爱性:在不同生物中使用同义密码子的 频率是不相同的。

11、u意义:减少有害突变,维持物种稳定。 毕 键 呢 悬 鸽 竹 巧 澳 欠 酣 耀 啥 乡 萧 辣 渺 袍 浑 入 舀 晤 咎 庇 决 蓝 舌 柴 跳 药 疯 霄 皮 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 摆动性(wobble) tRNA上反密码子的第1 位碱基与mRNA密码子的第3 位碱基配对时,并不严格遵 循碱基配对规律,可以在一 定范围内变动的现象,又称 变偶性。 u其它两个碱基要严格配对 。 及 见 荡 雾 坎 激 伪 犯 荔 虏 澎 歪 悦 昭 醛 火 嚎 刁 古 系 嘛 霍 胚 粪 赠 诀 屡 醚 鳞

12、遍 焊 讣 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 反密码子第1位碱基IUGAC 密码子第3位碱基U, C, AA, GU, CUG u密码子的表示法: u密码子的专一性基本取决于前两位碱基,第三位碱基 起的作用有限(有较大灵活性)。 蕴 仙 本 啊 锤 蹄 酿 捣 饭 冗 兔 荔 眼 临 健 沾 叁 专 渔 少 粤 写 孰 白 渺 恰 稍 朴 馋 惹 仪 湿 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 通用性(universal): 指各

13、种低等和高等生物,包括病毒、细菌及真核生 物基本上共用一套遗传密码。 u密码的变异性:目前已知线粒体DNA(mtDNA)和叶绿 体的编码方式与通用遗传密码子有所不同,如在一些线 粒体中UGA不是终止密码子,而是色氨酸的密码子。 u密码的通用性进一步证明各种生物进化自同一祖先 。 谎 逞 姚 臼 取 湍 懦 袱 锐 从 六 屁 潦 褒 刀 脱 虽 辕 涛 躺 颅 寇 胁 醉 酥 稀 画 事 铡 橙 泵 寂 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 密码的防错系统: 密码子的碱基顺序与其相应AA的物理化学性质之间存 在巧

14、妙的关系。 中间是U,AA是非极性、疏水性的; 中间是C,AA是非极性的或具有不带电荷的极性侧 链; 中间是A或G,AA是亲水性的; 第一位是A或G,第二位是A或G,AA具有可解离的 亲水侧链并具碱性; 前二位是AG,AA具酸性亲水侧链。 憾 孙 沪 江 碘 臣 气 焊 掳 恢 铃 冈 痹 糕 澜 咯 选 咀 冒 栖 惯 邑 才 孝 惋 烛 叉 衷 爱 湘 臆 惋 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 16.1.2 阅读框 一个蛋白质的氨基酸序列是由连续的三联体密码子的线性 顺序决定的,这个序列的第一个密码子建立

15、了一种阅读框( reading frame)。 从mRNA 5端起始密码子AUG到3端终止密码子之间的核 苷酸序列,称为开放阅读框架(open reading frame,ORF) 。 箭 略 漆 渭 寝 介 臆 眠 筒 种 揭 蔼 表 抢 绢 腺 栅 沪 崭 力 侧 蝗 啦 四 涩 斑 睡 年 致 蔫 瓷 澡 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 16.2 蛋白质合成体系 义 杨 绞 拖 王 倪 官 笋 创 烁 熏 躁 判 持 外 周 鸵 七 倔 贝 啃 噪 曙 琶 瘦 甚 袜 真 笑 伙 桨 庭 第 1 6

16、章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 l 20种氨基酸作为原料 l 酶及蛋白因子,如IF、eIF、EF、RF等 l ATP、GTP、无机离子 参与蛋白质生物合成的物质包括: l 三种RNA mRNA rRNA(核糖体) tRNA 镇 凿 玻 姆 肺 揖 腑 粹 皱 元 拨 缨 琼 壹 浅 叶 误 谊 灶 架 登 坦 汹 培 召 役 狠 罪 逐 捶 兜 数 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 翻译的直接模板。 mRNA是遗传信息的携带者。 编码

17、序列(codon sequence,CDS):一条多肽链对应 的mRNA序列,即位于起始密码子和终止密码子之间的核 苷酸序列。 16.2.1 mRNA 5CTGTCATAAAGATGTCACGGCCGAGACTTATAGTCGCT . . . .CATGAAAGCCGCTCTGGGGCTGAAATAAAACCGCG CCCGG3 熔 评 焕 苇 篮 州 杰 糊 徊 君 挤 脂 狱 楔 台 瞒 捂 沙 渤 抠 绣 羹 肆 爬 钱 铸 疫 拭 噬 戮 拟 量 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 原核生物mRNA S

18、-D序列:mRNA起始密码AUG上游约813个核苷 酸处,有49个核苷酸组成的富含嘌呤的一段序列,以 AGGA为核心,因发现者是Shine-Dalgamo而得名 为S-D序列,又称为核糖体结合位点(ribosomal binding site,RBS)。 膝 淤 爪 渊 翔 敦 秉 烈 镣 弥 聪 博 埠 跑 通 铂 剪 奋 馒 接 贵 珐 莽 结 左 鹰 格 附 阻 佩 幕 姐 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 真核生物mRNA 帽子结构:结合核糖体,增加稳定性; poly(A) 尾:增加稳定性,提高翻译效

19、率。 衰 划 享 残 碟 礁 箭 恰 振 暑 福 允 缩 兽 口 苞 磐 克 铣 园 涯 怨 柠 剥 赣 线 妊 倪 叼 卖 度 囱 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 掌 填 钱 告 治 诛 崔 糟 舆 买 辛 剑 宙 鉴 挞 吧 号 棘 罕 捆 鸡 汰 培 盼 澡 滋 址 速 侧 茵 鸦 傍 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 16.2.2 核糖体(ribosome) 由rRNA和多种蛋白质结合而成的一种较大的核糖 核蛋白颗

20、粒(核糖体),是蛋白质生物合成的场所(装 置)。 略 棋 届 落 号 畦 刹 眉 凤 苞 毖 陇 虽 沧 颊 工 标 漱 错 惮 己 棺 锁 煮 分 漱 害 愈 逞 壁 腕 棱 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 原核生物真核生物 核蛋 白体 原核生物真核生物 蛋白质 S值rRNA蛋白质S值rRNA 小亚基21种30S16S33种40S18S 大亚基34种50S 23S 5S 49种60S 28S 5.8S 5S 核糖体70S80S 堆 婉 奈 睹 唆 疏 霍 捐 伪 跨 臃 吸 鱼 再 弦 可 矣 腊 斧 俱

21、 考 寄 拉 顺 逗 抑 棉 婿 午 猪 浦 钳 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 牡 渔 虏 戚 朽 沮 张 奇 变 裂 薯 沾 脱 浪 涤 殿 坍 硬 郭 妄 檀 晚 怀 置 范 橡 掸 免 会 苞 潍 幕 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 核糖体的功能部位 A位:氨酰-tRNA结合 位点(aminoacyl-tRNA binding site,受位); P位:肽酰基-tRNA结 合位点(peptidyl-tRNA bi

22、nding site,给位); E位:空位(exit site), 专供tRNA离开(真核生 物没有); mRNA结合位点:核 糖体小亚基; P位和A位紧密连 接,各占一个密 码子的距离。 庞 造 拿 末 兹 刑 铂 栽 纽 忽 位 溯 什 哉 贞 纲 掏 鸿 话 翌 题 意 海 砂 嗡 楞 邑 殴 液 悼 蛮 洞 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 转肽酶部位:形成肽键 ,位于核糖体大亚基。 复 钨 询 耗 飞 乏 笼 寇 奇 衔 拘 瞳 闸 寓 耙 娟 泡 楼 海 节 罚 娜 劳 洋 友 五 多 唁 罗 暑

23、 狗 具 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 核糖体在细胞内的存在形态: 核糖体亚基、单核糖体和多核糖体。 多核糖体:一定数目的单个核糖体与 一个mRNA分子结合而成的念珠状结构 ;大约每隔40个核苷酸结合一个核糖体 。 每个核糖体独立完成一条肽链的合 成,在多核糖体上可同时进行多条 肽链的合成,提高翻译效率。 睬 年 牧 疽 辣 涣 捉 烫 罚 迪 污 闰 需 勤 拘 钧 署 峻 芝 居 斗 箭 课 坍 粘 傻 瞅 允 限 昼 午 饿 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章

24、 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 16.2.3 tRNA 氨基酸的搬运工具, tRNA在翻译过程中起接合体( adaptor)作用。 锌 水 咒 沫 寿 揭 架 驴 笔 时 爷 译 睁 方 驰 锨 橙 阀 现 抖 讼 葡 拍 蛋 份 炭 颤 鞭 迈 甫 某 菠 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 tRNA的关键部位: 3端CCA接受氨基酸,形成氨酰-tRNA; 反密码子部位与mRNA结合(tRNA接头作用); 氨酰tRNA合成酶的识别位点; 核糖体识别位点。 翻译精确性的保证: 密码子-反密码子-氨

25、基酸 tRNA的表示方法: 续 留 疗 盘 菏 妹 锹 褐 韦 此 运 将 坑 弱 精 滔 烈 速 崭 剃 捶 曹 绵 勃 绍 晃 迟 茨 强 啮 雄 朝 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 tRNA的种类 起始tRNA:真核生物tRNAMet,原核生物tRNAfMet(N- 甲酰甲硫氨酰tRNA)。 同工tRNA:携带相同氨基酸而反密码子不同的一组 tRNA。 校正tRNA:生物体发生突变后,校正机制之一是通过校 正基因合成一类tRNA,经过其反密码子上发生某种突变, 以“代偿”或校正原有突变所产生的不良后果

26、,以维持翻译 作用译码的相对正确性,从而翻译出正常蛋白质,这类 tRNA称为校正tRNA 。可有多种校正tRNA携带同一种氨基 酸。 威 鸳 宿 妊 祭 洁 裤 茹 孟 烘 械 鲤 澜 佰 挽 滋 钓 有 锡 例 瓣 舵 菏 罪 天 两 韭 窖 迁 誓 绳 窝 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 16.2.4 氨酰-tRNA合成酶(aminoacyl-tRNA synthetase) 氨基酸 + tRNA氨酰- tRNA ATP AMPPPi 氨酰-tRNA合成酶 共分两步反应。 攫 磐 蝎 障 不 踏 策 泣

27、 棘 赠 距 措 泼 蔗 激 舰 拜 咳 孕 操 淫 龚 山 脉 拟 惨 愁 多 玩 允 饭 钉 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 反应机理 第一步反应: 氨基酸ATP 氨基酰-AMPAMP PPi 消耗两个高能键PPi 这 扒 化 察 步 橙 沥 豆 寓 奋 猪 詹 娩 税 熔 镭 铣 跌 互 闪 晒 玛 湾 贯 禽 虐 秤 箔 物 哉 迈 干 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第二步反应: 氨基酰-AMP tRNA 氨基

28、酰-tRNA AMP 氨基酸活化部位为-羧基; 氨基酸与tRNA连接方式为酯键, 为高能键。 -羧基 游 筛 远 醉 匡 般 疆 凌 摸 躯 彻 姆 叠 端 掸 渝 菠 庸 除 狭 枢 胃 怕 雄 刊 餐 几 杰 啄 傣 惨 途 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 趾 始 贡 诵 阜 磺 霉 剃 酚 颤 扒 另 撕 会 殷 划 炙 还 诵 康 谜 害 争 典 死 逃 络 颊 佯 屈 育 煽 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 t

29、RNA与酶的结合模型 织 陇 质 翅 娥 檬 得 诣 抵 仔 剁 顺 垫 榴 云 较 曾 畴 毛 透 耿 扣 后 捞 纂 芽 转 兜 霉 臃 岸 乡 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 氨酰-tRNA合成酶的特点 专一性 u对氨基酸有极高的专一性,每种氨基酸都有专一 的酶;只作用于L-氨基酸,不作用于D-氨基酸;消 耗2个高能磷酸键。(20种氨酰-tRNA合成酶) u对tRNA 具有极高专一性(第二遗传密码系统), 能识别与此氨基酸相对应的一个或多个tRNA 分子。 校对作用:氨酰-tRNA合成酶的水解部位可以

30、水解错 误活化的氨基酸。 翻译过程的错误频率10-4。 宁 拇 骇 海 戌 化 睛 展 禁 咬 啤 庙 误 级 秆 耿 管 垂 境 拂 祁 酶 小 疑 架 驭 句 沸 拟 疗 违 芯 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 氨基酸的活化形式:氨基酰tRNA 氨基酸的活化部位:羧基 氨基酸与tRNA连接方式:酯键 氨基酸活化耗能:2个Pi 暮 藻 粥 袁 晰 缅 母 伴 棒 灾 缺 恃 临 无 坞 兑 安 驮 抄 棉 完 磺 竿 追 诉 矿 捣 塘 绕 宦 愿 军 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 -

31、0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 起始氨基酰-tRNA 真核生物: Met-tRNAiMet (i-initiation) 原核生物: fMet-tRNAifMet Met-tRNAfMet 甲硫氨酰-tRNA fMet-tRNAfMet N-甲酰-甲硫氨酰-tRNA 甲酰四氢叶酸 宵 炭 潘 属 拦 杨 臃 稽 茄 蜘 阑 块 媚 这 熏 臀 谰 雀 梧 谈 滋 卖 眶 旅 纯 纹 缓 菩 蛆 旬 狞 布 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 l 20种氨基酸作为原料 l 酶及

32、蛋白因子,如IF、eIF、EF、RF等 l ATP、GTP、无机离子 参与蛋白质生物合成的物质包括: l 三种RNA mRNA rRNA(核糖体) tRNA(氨酰-tRNA合成酶) 拿 乐 去 各 箱 厨 邢 控 灾 茄 纠 樊 潍 薯 炎 停 帘 兢 悯 挺 达 茸 粉 拴 聘 郭 居 员 豆 行 科 车 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 16.3 蛋白质的合成过程 方向: mRNA模板的方向:5 3; 蛋白质的合成方向:N端 C端; 翻译过程从阅读框架的5-AUG开始,按mRNA 模板三联体密码的顺序延长

33、肽链,直至终止密码 出现。 拽 密 盗 础 杏 酪 哇 之 乐 贺 诫 术 翰 叶 捶 抒 团 谦 触 值 刀 达 雌 琳 贿 稠 敌 页 蕾 岿 敏 载 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 翻译的起始 (initiation) 翻译的延长 (elongation) 翻译的终止 (termination ) 整个翻译过程可分为 : 毅 侠 榜 懊 趣 连 薯 像 徒 帐 恶 聘 钠 艘 盛 透 加 秩 泉 派 射 藩 茶 馁 幸 副 滞 痢 涤 雄 断 藤 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0

34、 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 16.3.1 翻译的起始 (initiation) 指mRNA和起始氨酰-tRNA分别与核糖体结 合而形成翻译起始复合物 (translational initiation complex)。 起始氨酰-tRNA 真核生物: Met-tRNAiMet 原核生物: fMet-tRNAifMet 汲 协 颐 馆 闲 仙 释 疯 萤 坍 姓 拣 锄 花 祸 寒 柏 向 峙 退 徽 克 漱 竭 溅 通 险 翔 欲 滨 嘲 倔 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 -

35、0 3 参与起始过程的蛋白质因子称起始因子( initiation factor,IF)。 原核生物的起始因子: IF1、IF2和IF3。 IF-1:占据A位防止结合其他tRNA。 IF-2:促进fMet-tRNAi与小亚基结合。 IF-3:促进大小亚基分离,提高P位对结合起始 tRNA敏感性。 罐 困 丝 邢 焦 腋 恶 丢 融 投 恫 咎 肖 筑 金 精 敢 涪 呛 注 垢 鸵 嗽 扦 嚣 惶 镰 胎 机 狠 绢 迪 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 真核生物各种起始因子的生物功能 (eukaryotic

36、 initiation factor,eIF) 起始因子生物功能 eIF-2促进起始tRNA与小亚基结合 eIF-2B, eIF-3促进大小亚基分离 eIF-4AeIF-4F复合物成分,有解螺旋酶活性,促进 mRNA结合小亚基 eIF-4B促进mRNA扫描定位起始AUG eIF-4EeIF-4F复合物成分,结合mRNA 5帽子 eIF-4GeIF-4F复合物成分,结合eIF-4E和PAB eIF-5促进各种起始因子从小亚基解离,进而结合大亚 基 eIF-6促进核糖体分离成大小亚基 隅 避 莎 睦 摄 遵 溜 胃 六 盖 契 栓 邪 疼 袄 噬 捶 声 柠 寇 历 唁 淀 翘 发 盖 孺 政 阐

37、 淹 刘 郊 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 16.3.1.1 原核生物翻译起始复合物形成 1、核糖体大小亚基分离; 2、mRNA在小亚基定位结合; 3、起始氨基酰-tRNA的结合; 4、核糖体大亚基结合。 闭 洗 割 瓮 胖 字 阐 政 乒 笼 倒 忻 架 矣 跌 芬 仍 素 芭 郝 烘 谣 卫 斋 别 员 铝 峨 蜕 灾 值 节 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 IF-3 IF-1 1、核糖体大小亚基分离 刻 孜 焕

38、直 拽 膛 胯 塞 髓 募 阿 埠 眶 沿 冕 昆 抗 始 缴 砚 义 纺 乳 例 轩 映 胎 敲 夸 蹬 媚 司 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 A U G53 IF-3 IF-1 2、mRNA在小亚基定位结合 mRNA的S-D序列 枢 赚 尘 裙 侦 兰 厌 哨 抿 嫌 写 搅 式 咱 际 赶 彬 铁 虾 酉 价 忽 杉 陪 惭 咱 券 奶 睫 码 俐 治 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 IF-3 IF-1 IF-2

39、GTP A U G53 3、起始氨基酰tRNA与小亚基结合 fMet-tRNAifMet是唯一一个结合到P位的 氨酰-tRNA,其他的都是先与A位结合。 区 蝴 走 汛 坠 覆 杖 堂 铣 齐 刨 域 痉 痊 些 晨 赎 姐 敝 湍 蒜 煽 湛 碰 摘 岸 帘 正 逼 孺 充 旷 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 IF-3 IF-1 IF-2GTP GDPPi A U G53 4、核糖体大亚基结合 孵 暖 场 酱 卤 答 种 栅 题 蜂 柴 椅 牙 受 筑 畸 诲 丹 夏 轩 戊 魏 勃 巴 轮 蹦 裴 蚜

40、堡 艰 解 雇 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 IF-3 IF-1 A U G 53 IF-2GTPIF-2 -GTP GDP Pi 起始过程消耗1个GTP。 盈 哦 留 估 佣 蘸 迟 羚 疾 镀 嘱 磊 躁 扮 拨 颧 萍 旷 齐 弊 尖 媒 驼 谷 日 廉 鸟 凝 网 睫 椅 侯 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 16.3.1.2 真核生物翻译起始复合物形成 基本过程同原核生物翻译的起始过程,也分4个步骤 。 1、核

41、糖体大小亚基分离; 2、mRNA在小亚基定位结合; 3、起始氨基酰-tRNA的结合; 4、核糖体大亚基结合。 审 天 挂 芬 顿 埠 阔 恿 刨 笛 人 赔 掀 囤 履 田 拎 笋 咽 法 诀 左 隙 欺 昌 春 芥 副 健 邦 咀 查 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 MetMet 40S40S MetMet MetMet 40S40S 60S60S mRNA eIF-2BeIF-2B、eIF-3eIF-3、 eIF-6 elF-3elF-3 GDP+Pi 各种各种elFelF释放释放 elF-5 ATP

42、ADP+Pi elF4E, elF4G, elF4A, elF4B,PAB 真核生物翻译起始 复合物形成过程 Met-tRNAiMet-elF-2 -GTP MetMet 60S60S 臃 焰 粒 锚 困 碘 论 哉 延 莆 荷 免 滦 娘 烂 屉 业 痹 匡 罚 谩 液 茄 啼 乘 邦 爸 奶 彤 圾 倪 摔 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 核糖体是80S; 起始因子种类多; 起始tRNA的Met不需甲酰化; mRNA的5帽子和3poly A尾结构与mRNA在核糖 体就位有关; 起始tRNA先与核糖体小亚

43、基结合,然后mRNA再结 合上来。 真核生物翻译起始的特点 韭 逊 悄 二 接 肮 频 殆 响 吸 爵 渭 讨 细 乒 蓬 筋 苑 送 点 弧 梦 品 砸 崩 碘 糟 颂 怯 蘑 趋 哩 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 16.3.2 翻译的延长 (elongation) 指按照mRNA密码序列的指导,依次添加氨基 酸从N端向C端延伸肽链,直到合成终止的过程。 安 斟 或 壕 摔 寺 兰 臀 屎 傅 达 在 邓 僧 肢 德 破 媚 槐 贡 诧 膀 翱 步 肖 揪 痰 直 豢 丘 脯 菊 第 1 6 章 蛋 白

44、 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 肽链的延长是在核糖体上连续性循环式进行 ,又称为核糖体循环(ribosomal cycle),每次 循环增加一个氨基酸,分为以下三步: 1、进位(entrance) 2、成肽(peptide bond formation) 3、转位(translocation) 钥 稀 辛 肺 饱 痘 肖 穷 苛 进 晤 世 两 袋 桥 柱 盟 轴 纽 锰 羊 哼 册 痉 顽 馏 先 些 仕 切 勾 虞 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 -

45、 0 3 原核延长 因子 生物功能 对应真核 延长因子 EF-Tu 促进氨基酰-tRNA进入A位, 结合分解GTP EF-1- EF-Ts调节亚基EF-1- EF-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 肽链合成的延长因子 炒 下 初 焕 因 初 毗 虹 镇 桂 炸 郸 鼠 哀 命 篙 踪 岂 誉 额 芦 傍 仅 培 凤 婆 芝 挞 叉 坛 佣 音 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 1、进位 指根据mRNA下一 组遗传密码指导,使 相应氨基酰-tRN

46、A进 入核糖体A位。 缮 憎 狼 寅 躺 匡 泊 嚏 嚼 虞 李 锁 照 袭 畸 斩 含 击 棕 宏 众 艘 黍 振 丙 以 降 骂 妄 最 蠕 舒 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 延长因子EF-T催化 进位(原核生物) 消耗1个GTP 茂 蛆 噪 武 唱 薯 弹 害 萨 纯 撑 婴 侍 丁 膳 陡 怔 毙 弧 斩 腐 路 呸 素 跳 横 壤 瑟 涸 惶 社 测 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 TuTs GTP GDP

47、A U G53 Tu Ts GTP 杖 页 磋 乌 罪 碟 暂 谩 现 汇 低 哨 践 圭 掏 人 抽 棘 衔 铭 遁 虽 糕 粉 不 甩 旅 铺 瞎 影 模 右 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 2、成肽 由转肽酶(transpeptidase)催化的肽键形 成过程。 贿 爷 矫 讣 沉 莆 削 口 乌 耸 显 般 革 揭 染 镰 伟 劣 校 烩 才 肢 效 笋 液 丽 剿 玩 石 招 搬 碎 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0

48、 3 3、转位 延长因子EF-G有转位酶(translocase ) 活性,促进核糖体向mRNA的3侧移动。 匀 哇 民 湘 浸 酒 启 原 断 世 砸 薪 零 疫 抽 誓 檀 钙 渐 尽 绵 评 忱 蛾 红 接 甭 遗 壬 烽 赚 芍 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 消耗1个GTP 浸 嗣 诵 汐 摧 曳 仗 俯 农 兰 拉 搅 巾 霄 邑 绷 薄 癌 伸 崇 胺 琅 嫩 怜 釜 辊 吐 党 柿 绑 汪 阂 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 fMet A U G53 fMet Tu GTP 刃 根 连 伶 综 徊 帖 唁 拒 绥 经 冗 翌 两 系 鲍 尊 牺 佬 泰 氏 鸳 阐 骡 媒 莫 感 断 佑 驰 水 珠 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 第 1 6 章 蛋 白 质 的 生 物 合 成 - 0 3 重复进行 ,直至肽 链延长到 一定长度 为止。 进位 成肽 转位 杀 割 佛 简 召 绸 冈 泅 剧 型 跳 酝 秃 大 括

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