蛋白质合成与加工翻译.ppt

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1、蛋白质的合成与加工 Protein Synthesis and Processing 第十八章第十八章 曰 酮 棺 账 鸿 宪 馆 销 紊 霄 浊 叮 滑 砾 砒 诀 互 拨 绰 青 郝 纸 筐 蓖 管 渊 僻 雇 翠 鞋 洱 岳 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 1954年，Paul Zamecnik及其同事实验证明体内蛋白质是 由氨基酸合成的。1956年，他们发现了氨基酰-tRNA合 成酶。 1958年，M. B. Hoagland和Zamecnik又发现蛋白质生物 合成需要可溶性RNA为中介。 1961年，Howard Dintzis证明血红

2、蛋白肽链合成方向是 从N-末端向C-末端进行。 19611966年间，Nirencerg、Matthaei和Khorana先后 确定了64个遗传密码。 19731976年，麦胚无细胞体系、兔网织无细胞体系分 别建立，蛋白质合成的具体过程终于揭晓。 矿 匠 奇 亚 勋 绍 买 缮 躇 琐 凹 降 胸 掌 盘 暮 凛 孕 娘 孕 邢 固 蕾 案 称 钡 箕 缉 努 奎 仙 夷 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 l蛋白质的生物合成，即翻译（translation） l翻译的过程就是将核酸中核苷酸序列编码的遗传 信息，通过遗传密码破译的方式解读为蛋白质分

3、子中20种氨基酸的排列顺序 。 饶 奉 窄 展 辈 囱 掺 写 氢 疆 良 咨 斤 茁 馒 棠 沈 窑 啦 践 麻 藩 与 拜 疾 咯 冲 站 垮 莫 对 蝎 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋白质合成体系的组成 Components Required for Protein Biosynthesis 第一节 洛 映 遍 掀 磕 蔬 呆 朴 欣 埠 跑 货 赵 舍 舜 削 吱 僧 宇 日 傀 啼 补 感 尔 豁 糜 起 漫 合 氮 滩 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 参与蛋白质生物合成的三种参与蛋白

4、质生物合成的三种RNARNA： lmRNA（messenger RNA, 信使RNA） lrRNA（ribosomal RNA, 核糖核蛋白体RNA） ltRNA（transfer RNA, 转移RNA） 辅助因子包括: 起始因子(initiation factor, IF) 延长因子(elongation factor, EF) 释放因子（终止因子）(release factor, RF) 等 氨基酰-tRNA合成酶(aminoacyl-tRNA synthetase) 氰 踏 荷 升 拖 矣 照 堰 江 配 渣 廊 年 缩 偏 两 貉 到 票 瑰 季 楚 胜 贼 囤 二 啤 悔 交 磐 玩

5、 邻 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 一、mRNA是蛋白质/多肽链合成的模板 l在遗传信息传递过程中，DNA转录生成mRNA ，mRNA作为蛋白质合成的直接模板，指导蛋 白质多肽链的合成。 l mRNA包括 5-非翻译区(5-untranslated region, 5-UTR) 开放阅读框架区(open reading frame, ORF) 3-非翻译区(3-untranslated region, 3-UTR) 仓 呵 劣 窗 禹 蕾 尤 翁 异 旺 稚 秃 寡 趾 砷 自 油 诈 涡 纶 凝 寸 揉 迢 脓 萨 姿 绍 瑶 恩 秋 墨 蛋

6、 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 原核生物mRNA 真核生物mRNA 非翻译区核蛋白体结合位点 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 AAA 目 录 蓄 糖 眠 寺 江 咙 件 收 膝 妥 鼎 瞧 鸭 宏 接 边 漫 贞 志 荔 扛 球 编 硷 稼 匆 锄 昼 咕 浅 况 办 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 （一）mRNA含有64种密码子 mRNA分子上每3个核苷酸构建一个密码 子，编码某一特定氨基酸或作为蛋白质合成的 起始、终止信号，称为三联体密码(tr

7、iplet codon)，也称遗传密码子(genetic codon)。 起始密码(initiation codon): AUG 终止密码(termination codon): UAA、UAG、UGA 抽 目 蝉 俏 沈 扶 裸 警 灼 洛 姥 蒲 北 呸 投 峦 闺 喂 洱 仙 拜 佣 韦 挥 丈 更 良 孔 羹 霍 均 纹 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 遗 传 密 码 表 目 录 垮 酸 摘 住 嗓 涕 攘 微 誉 探 跋 冰 莱 脖 挑 拨 酉 眩 劫 瑞 链 狡 期 竹 构 茁 顾 旷 绥 绘 表 荤 蛋 白 质 合 成 与 加 工

8、翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 1.遗传密码具有通用性 ( (universaluniversal) ) （二）遗传密码具有几个特性 l从原核生物生物（包括病毒、细菌等）、真核生 物以及人类都共同使用同一套遗传密码。 l已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植物细 胞的叶绿体。 2. 密码子具有方向性(direction) l起始密码子总是位于mRNA开放阅读框架的5末 端，终止密码子位于3末端。 l翻译的方向是从5到3末端。 综 蝇 逆 始 狂 翌 盾 倦 钩 帐 俞 猩 殆 劫 捡 羡 宰 丽 田 疚 肉 酌 钦 挺 疚 酿 荫 壹 阉 罢 喀 仔 蛋 白 质 合 成 与 加

9、 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 3. 遗传密码具有连续性(commaless)(commaless) l 密码子按5 3方向每3个一组阅读框架顺序翻 译，无标点、不重叠，即连续性 lmRNA开放阅读框架内发生一个或两个碱基插入 或缺失，可引起移码突变(frameshift mutation)。 翻译的蛋白质氨基酸顺序则发生改变。 捕 载 竿 称 烟 汛 躺 颜 负 诡 菌 违 汰 补 鸯 吃 趟 济 僧 阴 阔 扒 稗 乔 仁 浆 询 帆 埋 咬 理 疲 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 4. 遗传密码具有简并性(degene

10、racy)(degeneracy) 目 录 l简并性，即同一种氨基酸具有多个密码子 ，或者多个密码子代表一种氨基酸的现象 。 l遗传密码中，除色氨酸和甲硫氨酸仅对应 一个密码子外，其余氨基酸均有一个以上 密码子为其编码。 炯 霉 赐 鸳 揽 栏 章 抱 妻 逝 蔓 陶 捍 雨 魂 馁 琵 变 毒 画 墓 绦 网 番 须 溺 侗 破 趋 尊 黔 宪 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 简并性(degeneracy) 目 录 秧 铁 季 苑 狙 页 捍 蚜 遍 治 虹 撩 儡 捣 狡 排 搂 索 付 行 雍 枯 济 的 侈 翼 肪 晶 纠 裴 愤 喳 蛋

11、 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 5. 遗传密码具有摆动性（wobble） l编码同一氨基酸的不同密码子互称同义 密码子；同义密码子之间的差异通常只 在第3位碱基上，密码子第3位碱基与 tRNA反密码子不严格遵守碱基配对规 律，而是摆动碱基配对。 治 统 捧 挫 炙 恰 眷 拨 描 掂 沛 腐 藤 启 爽 级 旧 隧 声 殉 纽 唁 兔 陶 何 啡 姆 蓝 鹤 螟 蕉 瘩 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 U 摆动配对 目 录 德 声 蹈 猎 扎 低 游 晾 轧 却 挣 态 笆 钮 瘤 呀 正 敲 惕 粒

12、 草 恼 锄 疥 动 傲 弱 斩 裳 蔗 棠 场 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 密码子、反密码子配对的摆动性 tRNA反密码子 第1位碱基 IUGAC mRNA密码子 第3位碱基 U、C、AA、 GU、CUG 答 碰 应 犬 曝 痘 刊 饱 磋 蛹 酉 摔 裁 痛 戌 歼 畔 路 郎 营 朋 希 洼 盐 敏 迄 渺 促 段 岩 角 巾 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 二、一种tRNA只能转运一种氨基酸但 一种氨基酸可由几种tRNA转运 反密码环 氨基酸臂 何 王 屉 舍 雨 巍 剔 蝗 欧 眺 放

13、 跺 狂 厨 锹 维 讫 喂 峪 厢 呼 层 搏 友 啡 专 饲 审 饥 酿 题 逞 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 tRNA的三级结构示意图 佰 洛 婴 刨 陇 驶 继 撕 终 童 距 廉 紧 蒸 励 终 显 松 杀 莎 优 赊 吐 岂 椒 盈 柱 独 肪 傀 齿 芬 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 三、rRNA与蛋白质组成核糖体 目 录 蛋白质合成场所 勃 藐 畏 申 宰 狐 碴 俐 僵 疟 表 锐 柯 估 陷 哺 藩 禽 议 畅 全 鼓 吮 磺 耘 省 尝 酶 密 咳 凹 缀 蛋 白 质 合

14、成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 核 糖 体 的 组 成 目 录 原核生物核糖体 70 S Mt 2.7106 真核生物核糖体 80S Mt 4.2106 摹 销 疯 嫡 疤 器 堑 兜 诧 疗 爪 侗 攘 刀 窟 晨 代 疫 坷 巩 憨 踪 轮 屎 掳 景 邑 继 屹 金 弱 读 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 核糖体在蛋白质合成中有主要作用： 核糖体两亚基上具有结合mRNA的位点， 还有与起始因子、延长因子、释放因子及各种 酶的结合位点；并且具有两个tRNA结合的位点 ；A位点是氨基酰tRNA结合位点，P位点是肽

15、 酰tRNA结合位点。通过将mRNA、氨基酰- tRNA和相关的蛋白因子放置在正确的位置来调 节蛋白质的合成。核糖体是合成蛋白质的场所 。 径 宪 拘 绣 然 掉 惨 胎 黍 蔚 槛 掠 势 徐 酌 怕 暂 憾 违 喳 桔 谱 燎 揽 蛹 剁 碟 彼 喂 作 刷 偷 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 l20种氨基酸（AA） l酶及众多蛋白因子，如氨基酰-tRNA合成 酶、起始因子(initiation factor，IF) 、延 长因子（elongation factor，EF）、释放 因子（release factor，RF）。 lATP、GTP

16、 l无机离子 四、蛋白质合成体系还需要其他辅助因子 碗 秩 合 慧 朱 俞 倔 撤 滋 遭 戈 更 软 滦 铲 嚎 恿 艳 笼 才 霸 峡 裁 初 舵 殖 长 胞 掐 兴 遍 脾 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 大肠杆菌蛋白质合成的5个阶段所需化合物 1氨基酸的活化20种氨基酸 20种氨基酰-tRNA合成酶 32种（或多于32种）tRNA ATP、Mg2+ 2起始mRNA N-甲酰甲硫氨酰-tRNAfmer mRNA上的起始密码子（AUG） 30S核糖体亚基 50S核糖体亚基 起始因子（IF-1, IF-2, IF-3） GTP、Mg2+ 3延长

17、具有功能的70S核糖体（起始复合物） 密码子特异的氨基酰-tRNA 延长因子（EF-Tu, EF-Ts, EF-G） GTP、Mg2+ 4终止与释放mRNA上的终止密码 释放因子（RF-1, RF-2, RF-3） 5折叠和翻译后的加工特异酶、辅助因子、除去起始残基和信号肽所需的化合物， 水解过程，末端残基的修饰，磷酸、甲基、羧基、碳水化合物或辅 基结合到蛋白质上 阶段必需化合物 1氨基酸的活化20种氨基酸 20种氨基酰-tRNA合成酶 32种（或多于32种）tRNA ATP、Mg2+ 2起始mRNA N-甲酰甲硫氨酰-tRNA mRNA上的起始密码子（AUG） 30S核糖体亚基 50S核糖体

18、亚基 起始因子（IF-1, IF-2, IF-3） GTP、Mg2+ 3延长具有功能的70S核糖体（起始复合物） 密码子特异的氨基酰-tRNA 延长因子（EF-Tu, EF-Ts, EF-G） GTP、Mg2+ 4终止与释放mRNA上的终止密码 释放因子（RF-1, RF-2, RF-3） 5折叠和翻译后的加工特异酶、辅助因子、除去起始残基和信号肽所需的化合物， 水解过程，末端残基的修饰，磷酸、甲基、羧基、碳水化合物或辅 基结合到蛋白质上 阶段必需化合物 旁 息 笔 稀 烙 诉 尊 臃 陶 娇 支 柜 津 呈 囤 靖 祖 涎 譬 义 整 险 纠 总 醋 臀 炼 碧 鉴 拾 玖 鸯 蛋 白 质

19、合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋白质的合成过程 Protein Synthesis Process 第二节 飞 舜 茨 售 速 俊 贿 摸 尤 劫 域 需 涂 份 棱 控 迭 绝 书 棋 垣 巷 绚 掇 拎 壶 胺 跃 洒 玛 罚 浮 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 l氨基酸的活化 l肽链合成的起始(initiation) l肽链的延长(elongation) l肽链合成的终止(termination )及释放 整个翻译过程可分为4个阶段 ： 翻译过程从开放阅读框架的5-AUG开始向3 阅读，按mRNA上三联

20、体密码的顺序指导蛋白质 从N端向C端合成，直至终止密码。 闺 泳 恢 浆 亿 碎 滁 糟 队 告 朗 囚 拨 兼 缄 启 雨 圈 恶 掘 蒋 称 漂 馆 拌 绍 型 请 庚 悍 关 效 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 氨基酸 + tRNA氨基酰- tRNA ATP AMPPPi 氨基酰-tRNA合成酶 （一）氨基酰-tRNA合成酶催化氨基酸 与tRNA的连接 一、氨基酸活化成氨基酰-tRNA 氨基酰-tRNA合成酶(aminoacyl-tRNA synthetase) 察 揖 抉 萍 防 篮 境 紧 燕 驮 恩 采 奉 冶 乾 孺 肌 界 击 寒

21、 咐 峦 部 痢 擅 乐 一 援 褪 丛 澳 衰 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 第一步反应: 氨基酸 ATP-E 氨基酰-AMP-E PPi 目 录 剔 樟 邑 洒 镭 巾 仑 掘 筐 诺 胎 鹰 巢 梆 襄 碉 汕 稳 卡 顶 挝 逗 摘 水 掣 动 淹 竭 熙 哼 氰 脆 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 第二步反应: 氨基酰-AMP-E tRNA 氨基酰-tRNA AMP E 目 录 （型） 列 伐 样 镁 宋 路 盂 逮 尿 卧 掐 庄 畅 赏 形 垄 拘 咽 蛰 集 物 旅 癌 席 虾 躲

22、 子 乘 蘑 宙 虎 么 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 l氨基酰-tRNA合成酶对底物氨基酸和tRNA都 有高度特异性。 l氨基酰-tRNA合成酶具有校正活性(editing activity)，即酯酶的活性 。 l氨基酰-tRNA的表示方法： Ser-tRNASer Met-tRNAMet （二）氨基酰-tRNA合成酶具有校读作用 笆 夷 线 柴 期 湘 袍 叠 幌 嗽 艰 半 滥 增 酥 益 礁 咀 溉 经 妇 蹬 厦 怎 尹 领 晋 痈 困 秩 童 服 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 二、起

23、始阶段形成翻译起始复合物 指在起始因子的作用下，mRNA和起始 氨基酰-tRNA分别与核糖体结合而形成翻译起 始复合物 (translational initiation complex)。 庭 炕 赫 误 翟 健 熔 挨 垄 便 郸 榔 惊 懂 六 骏 弹 慑 周 染 分 孰 若 伸 缠 皱 刺 裔 绳 瞻 累 敛 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 l原核生物中有3种起始因子(initiation factor，IF) ：IF-1、 IF-2、 IF-3 l真核生物起始因子被称作eIF (eukaryotic initiation factor)

24、 eIF-1、-2、-3、-4、-5和-6 都 犹 缀 差 垮 恼 口 咸 侣 逞 综 者 机 滁 怂 灾 滴 删 氨 虚 噎 脚 纸 护 柑 衰 碰 赶 敬 叮 俯 爹 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 翻译的起始因子 真核起始因子功能 eIF-1 多功能因子，参与多个翻译步骤 eIF-2 促进起始Met-tRNAMet与核糖体40S小亚基结合 eIF-2B 又称鸟苷酸交换因子，将eIF-2上的GDP交换成GTP eIF-3 首先与40S小亚基结合的因子，并能加速后续步骤 eIF-4A 具有RNA解旋酶的活性，能解除mRNA 5端的发夹结构， 使

25、其与40S小亚基结合。是eIF-4F 的组成成分 eIF-4B 与mRNA结合，对mRNA进行扫描并定位第一个AUG eIF-4E 结合mRNA的帽子结构，是eIF4F的组成成分 eIF-4G 一种接头蛋白，能与eIF-4E 、eIF-3和poly A结合蛋白结合将 40 S的小亚基富集至mRNA，而刺激翻译。是eIF4F的组成 成分 eIF-5 促进上述起始因子从40S小亚基脱落，以便40S小亚基与60S 大亚基结合形成80S起始复合物 eIF-6 促进无活性的80S核糖体解聚生成40S小亚基和60S大亚基 原核起始因子功能 IF-1 防止tRNA过早地结合到A位 IF-2 促进fMet-t

26、RNAfMet结合到30S小亚基 IF-3 结合30S小亚基，防止它过早地与50S大亚基结合，并提高P 位对fMet-tRNAfMet的特异性 真核起始因子功能 eIF-1 多功能因子，参与多个翻译步骤 eIF-2 促进起始Met-tRNAMet与核糖体40S小亚基结合 eIF-2B 又称鸟苷酸交换因子，将eIF-2上的GDPGTP eIF-3 首先与40S小亚基结合的因子，并能加速后续步骤 eIF-4A 具有RNA解旋酶的活性，能解除mRNA 5端的发夹结构， 使其与40S小亚基结合。是的组成成分 eIF-4B 与mRNA结合，对mRNA进行扫描并定位第一个AUG eIF-4E 结合mRNA

27、的帽子结构，是的组成成分 eIF-4G 一种接头蛋白，能与、eIF-3和poly A结合蛋白结合将 40 S的小亚基富集至mRNA，而刺激翻译。是eIF4F的组成 成分 eIF-5 促进上述起始因子从40S小亚基脱落，以便40S小亚基与60S 大亚基结合形成80S起始复合物 eIF-6 促进无活性的80S核糖体解聚生成40S小亚基和60S大亚基 原核起始因子功能 IF-1 防止tRNA过早地结合到A位 IF-2 促进fMet-tRNAfMet结合到30S小亚基 IF-3 结合30S小亚基，防止它过早地与50S大亚基结合，并提高P 位对fMet-tRNAfMet的特异性 轩 丽 滞 陆 啪 蜀

28、秸 听 胜 味 悟 倍 划 朱 半 崎 酌 啤 优 插 捌 牡 毫 鹅 帽 景 锦 氟 圆 深 霓 荤 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 （一）原核生物在起始因子参与下组装翻译起 始复合物 1原核生物翻译起始形成70S起始复合物 lIF-1、IF-3结合解聚的核糖体30S小亚基 ； lmRNA结合核糖体30S小亚基； l在IF-1的作用下， fMet-tRNA结合mRNA的 起始密码子； l50S核糖体大亚基参入复合物。 昔 淫 走 澈 证 嘎 卷 著 庄 碱 榔 联 粉 斥 胃 嘎 寸 履 玫 嘘 倡 方 祟 签 糕 崖 教 搅 凌 吐 绕 匿

29、蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 原核生物： fMet-tRNAifMet 真核生物： Met-tRNAiMet 肽链合成的起始氨基酰-tRNA: 序 嘿 劫 凌 揭 徒 腑 烂 薄 氓 狂 败 垃 藻 滤 多 峭 庙 讫 哇 憨 绊 蹋 稻 侥 稼 仗 禁 眼 范 抒 霍 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 IF-3 IF-1 （1）IF-3、IF-1结合解聚的30S核糖体小亚基 目 录 晶 替 授 啸 厚 辖 页 耘 鬃 咯 抵 铜 笛 柱 涎 赵 鞋 螺 记 叔 呛 鲸 剩 摧 屉 功 汲 侮 甲

30、黔 沈 哄 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 A U G53 IF-3 IF-1 （2）mRNA结合核糖体30S小亚基 目 录 愿 面 秃 匙 粥 鸟 膏 卢 揽 埂 呼 冠 距 兼 醒 充 佰 度 拍 允 锑 摧 缩 妻 刺 叹 晒 垄 绑 睛 至 问 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 S-D序列（Shine-Dalgarno sequence）又称核糖 体结合位点（ribosomal binding site, RBS） 请 沿 磨 扦 离 毁 县 仗 催 陕 祥 宠 动 垒 嘴 媚 赃 掺 饼 鼎

31、 裔 燥 竹 谷 嘱 栈 唐 身 泰 亮 声 闭 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 IF-3 IF-1 IF-2 GTP （3）在IF-1的作用下， fMet-tRNA结合mRNA的 起始密码子 A U G53 目 录 荐 双 钮 垃 闹 毛 曳 辖 轧 拴 源 恃 备 尔 旗 厉 闪 纽 番 遇 妙 萎 砸 胀 棘 赁 国 湿 拱 臣 犹 其 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 IF-3 IF-1 IF-2 GTP GDPPi (4) 利用IF-2具有GTP酶的活性，催化GTP水解，起始因 子释放，50

32、S大亚基与30S小亚基结合，形成70S起始复合 物，fMet-tRNAfMet位于核糖体上的P（peptidyl）位。 A U G53 目 录 墩 掠 啼 惦 措 迁 裂 窍 尖 噬 胯 梳 耸 小 必 堡 亥 桌 财 巫 踪 潘 局 叔 曝 装 协 狡 雨 押 袁 窝 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 IF-3 IF-1 A U G 53 IF-2 GTPIF-2-GTP GDP Pi 目 录 握 雅 欧 瘤 乍 伶 傅 将 熄 了 瑞 公 特 潞 葡 梭 英 遂 秃 咐 锭 规 藤 多 洛 妙 私 增 姐 锁 委 旧 蛋 白 质 合 成 与 加

33、 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 （二）真核细胞蛋白质合成起始机制与 原核相似但更复杂 真核细胞的蛋白质合成过程中需要更 多的蛋白质因子，步骤更为复杂，但基本 过程与原核细胞中相似。 空 掖 囊 狙 要 辉 任 阔 离 蓄 梆 纷 搓 陇 呛 啤 添 井 忘 跌 军 重 奥 拣 恢 凝 揭 烙 亢 虫 怖 再 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 1 . 真核生物的核糖体为80S 2 . 真核生物的起始氨基酸是甲硫氨酸， 而不是N-甲酰甲硫氨酸。 3. AUG是真核生物中起始密码子，mRNA 的5末端AUG一般就是起始位点 4 .

34、真核较原核有更多的起始因子（用 elf 表示），而且相互作用更复杂 偶 殃 岛 舅 婶 陇 淤 畦 论 停 巫 什 宽 瓮 忧 窑 猜 卞 囊 蹋 甫 绞 材 申 汤 凰 酋 邀 绒 靠 聂 欠 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 真核生物翻译起始复合物形成过程 比 仔 起 郭 凿 秀 沟 储 洱 显 登 怜 脓 绸 蹬 木 茅 垒 开 格 忱 朋 铂 糖 琶 兑 矗 蹿 钻 拔 团 涎 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 Met 40S 60S Met Met 40S 60S mRNA eIF-3 elF

35、-2-GTP GDP+Pi 各种elF释放 elF-5 ATP ADP+Pi elF4E, elF4G, elF4A, elF4B,PAB Met Met-tRNAiMet 43S前起始复合物 48S前起始复合物 80S翻译起始复合物 感 汞 刑 颧 西 码 艺 称 解 奸 裹 杆 诅 手 虫 淬 牛 收 又 迁 桐 尾 瓶 蜕 挖 单 玻 欢 缄 盯 啸 症 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 三、新生肽链通过核糖体循环而延长 l肽链延长在核糖体上连续、循环式进行，称 为核糖体循环(ribosomal cycle)，每循环一次 肽链延长一个氨基酸残

36、基，包括以下三步： 进位(entrance) 成肽(peptide bond formation) 转位(translocation) 需 吼 右 拈 扯 爱 涪 愚 捕 盐 圈 裳 褪 邯 雷 烩 寸 卷 蝉 糯 陈 逐 碍 被 匝 种 赶 犁 垫 词 呵 狙 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 l延伸过程所需蛋白因子称为延长因子(elongation factor, EF)。 原核生物：EF-T (EF-Tu, EF-Ts) EF-G 真核生物：EF-1 、EF-2 湛 彼 搔 钳 僳 扛 搓 内 傈 敷 茹 蜜 桔 死 溪 蔗 浊 余 醋 绅

37、侦 淤 疮 闪 赶 奔 赶 臃 仪 矗 痉 咀 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 A U G53 翻译起始复合物 A位：氨基酰位 (aminoacyl site) P位：肽酰位 (peptidyl site) 目 录 算 哼 羽 娘 铰 枕 畜 牟 至 唇 厕 孪 呸 锈 泌 骡 辆 云 育 履 撞 竹 浓 咙 喻 玻 掸 模 龟 捣 绊 句 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 又称注册(registration) 指根据mRNA下一 组遗传密码指导，使相 应氨基酰-tRNA进入核 糖体A位。 目 录 （

38、一）氨基酰-tRNA在EF-Tu- GTP协助下进入A位（即进位） 痈 肯 肢 箭 渔 简 粟 仗 桂 险 剖 颇 絮 东 业 景 迅 旨 跳 瓣 颧 灯 蛙 节 堰 氨 半 妒 恕 甩 粘 掂 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 延长因子EF-T催化 进位（原核生物） 第二个氨基酰-tRNA在EF- Tu-GTP引导下进入核糖体的 A位，伴随GTP水解、Tu- GDP脱离tRNA, 而结合Ts和 GTP，引导下一个氨基酰- tRNA进位。 警 笆 赊 谓 癣 障 急 杀 普 徊 覆 鼎 骋 肉 果 讶 仗 百 弱 植 糟 浸 堰 敌 垦 媚 扎 虏

39、 作 粳 抱 豺 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 芬 起 叮 七 仟 恍 爷 溉 开 煎 绿 凝 纂 容 硼 碉 赏 锌 臣 玖 诊 享 墅 金 硒 网 屠 夸 白 丫 柳 寸 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 Tu Ts GTP GDP A U G53 Tu Ts GTP 目 录 炙 夷 紧 僵 忘 宪 殊 激 蔫 于 创 尘 唱 佳 沥 寓 胎 掖 代 捏 绒 烽 畦 笨 喉 朽 残 涉 居 欢 琼 摄 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 由肽基转移酶催

40、化肽键形成 （二）P位氨基酰基/肽酰基与A位氨基酰- tRNA氨基形成肽键（即成肽） 查 咱 勋 赵 哈 八 翱 尉 昌 很 垢 值 垃 艺 驶 浑 拔 剃 焉 卯 庸 力 贸 蹋 淆 顿 啤 渺 秀 搞 好 愈 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 （三）在延长因子EF-G和GTP参与下促进 核糖体沿mRNA移动/转位 l在原核生物，转位依赖延长因子EF-G； l在真核生物，则依赖GTP和EF-G的相应 蛋白质EF-2。 潭 劣 赛 萝 锚 嘻 婿 痛 款 相 粹 耿 镑 篆 戈 友 客 竟 尾 漓 挠 此 貉 尊 住 忌 堑 瑶 灼 赔 捉 冷 蛋

41、 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 阜 橇 铺 恋 傈 吨 顷 蜗 炸 冻 绿 瞻 陕 毫 输 谐 磁 耿 咱 窖 篇 百 埠 来 剩 析 兜 圭 忌 坛 帆 柒 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 fMet A U G53 fMet TuGTP 目 录 尔 麓 沛 蔷 娃 擅 驴 疵 枝 僳 瞩 滨 滴 滔 辕 妓 啪 俩 谐 树 率 缎 囚 箭 铰 弓 柳 秃 照 钵 报 镭 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 进 位 转 位 成肽 讲 挟 印 歧 胯 堆 逃

42、脊 峰 对 猿 壁 瓢 豆 蒂 幽 必 镀 舶 晨 邢 袜 味 破 轨 蛹 择 谁 兜 清 鸭 入 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 （四）核糖体在肽链延长阶段有校读作用 l 核糖体的校读功能建立在正确的密码子与 反密码子相互作用的基础上。 译 铆 决 发 绅 腿 侣 牙 乳 袄 藤 虏 预 桂 敲 眯 御 悬 吻 崩 润 失 垂 熟 糠 揣 换 彻 郊 咕 柿 粱 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 四、肽链合成终止阶段释放新生的肽链 肽链合成的终止包括终止密码的识别 ，肽链从肽酰-tRNA中释出，从核

43、糖体分从核糖体分 离出离出mRNAmRNA和大、小亚基拆开。和大、小亚基拆开。 痉 乓 膨 浅 袜 惋 掌 齿 臼 铝 骨 官 以 商 蜂 矢 撩 蓑 摊 貉 树 劫 鸥 鉴 肛 侄 莹 丙 谤 漱 脯 阿 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 终止过程需要的蛋白因子称为释放因子 (release factor, RF) 1. 识别终止密码，如RF-1特异识别UAA、UAG ；而RF-2可识别UAA、UGA。 2. 帮助完成合成的多肽从P位点的tRNA释放。 释放因子的功能： 原核生物释放因子：RF-1、RF-2、RF-3 真核生物释放因子：eRF 巴

44、 恐 痰 缘 符 死 槽 糙 广 官 问 棵 藉 谊 霉 灰 钥 千 益 哈 舒 摈 库 优 应 涡 尤 怪 矗 裹 井 枉 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 原 核 生 物 肽 链 合 成 终 止 过 程 时 羚 剥 挝 酶 眨 刻 踪 烟 尤 秒 晌 玻 诛 墓 梢 赚 捍 函 觉 蓟 避 玫 份 必 吊 咕 荔 霹 省 摈 执 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 U A G53 RF COO- 目 录 惹 惫 鸽 踞 场 创 微 榜 芽 绪 垫 会 棠 世 妹 遗 碱 皑 拂 练 顾 蟹 返 囱 疹

45、 躲 处 丑 戳 骑 矗 稿 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 多聚核蛋白体(polysome)： mRNA与多个核糖体的聚合物 使蛋白质合成以高速 度、高效率进行。 目 录 垫 御 左 树 诱 酸 榨 孟 函 哭 赴 汗 彤 诛 举 党 龚 刺 疾 蘑 斗 姓 九 炸 咬 曲 烧 狞 萝 否 诛 苹 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 电镜下的多聚核糖体现象 目 录 料 琉 眨 锭 膳 柠 姐 恿 敷 谆 北 凄 骗 邹 综 笨 擞 凋 摘 殿 有 几 舱 乳 宛 施 压 汗 臻 混 蓖 除 蛋 白 质

46、 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 翻译后的折叠和加工修饰 Folding and Posttranslational Processing 第三节 讲 豁 疲 扩 童 酪 揖 伞 亩 汁 做 氯 惑 毡 欣 先 揽 则 红 蜂 磷 解 忆 口 祷 豁 您 澳 舔 赔 扯 呵 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 从核糖体释放出的新生多肽链不一定是具备 生物活性的成熟蛋白质，必需经过各种翻译后修 饰、加工过程才转变为有活性的成熟蛋白。 主要包括： l蛋白质折叠（protein folding） l翻译后加工（post-

47、translation processing） 君 从 黎 豌 狈 饲 汝 浦 美 庇 秉 蕴 家 肚 幌 纱 践 襟 锐 概 抛 匣 贺 硒 畸 哥 镐 九 侈 阁 强 烈 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 一、新生肽链经历翻译后修饰 （一）肽链N端和C端的切除和/或化学修饰 l细胞内的脱甲酰基酶或氨基肽酶可以去除N -甲酰基、N-末端蛋氨酸或N-末端的一段肽 链。 l在真核细胞，50%的蛋白质在翻译后，氨 基末端的氨基发生乙酰化。 l有些情况下，羧基末端的残基也可被酶切 除。 任 赤 箩 舟 递 姿 粉 稿 味 淳 霍 柏 蛆 喧 煽 隙 蹈

48、书 末 泌 柏 日 腕 杆 廖 绰 斧 瑰 孟 逞 印 组 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 （二）水解加工包括多蛋白水解加工和内含 肽的剪接 1多蛋白水解加工可产生多种肽链 一些蛋白质在合成之初是含有一系列头尾 相连的蛋白质的长多肽链。多肽链的水解将裂 解释放出各种蛋白质，释放出的蛋白质可能具 有完全不同的功能，这些蛋白质称为多蛋白。 谚 进 质 膏 蜗 尖 核 意 土 寞 干 埃 苞 虎 作 威 褥 帖 坪 摹 菏 蠕 姓 拢 膳 嫌 娘 惹 徒 铡 荡 岁 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 蛋 白 质 合 成 与 加 工 翻 译 阿皮素原(POMC)的水解加工： NC 信号肽 KRKR 103肽 ACTH -LT -MSH -MSH Endophin 尉 程 王 堤 严 予 呀 杆 煤 抠 烦 瞄 方 父 较