12 第十一章 蛋白质合成 修改.pptVIP

第十一章 蛋白质的生物合成 本章主要内容 一、遗传密码 二、核糖体 三、转移RNA的功能 四、蛋白质合成的机制 教学目标 掌握遗传密码的含义及作用； 了解蛋白质生物合成的过程； 概 述 中心法则 蛋白质生物合成——翻译 蛋白质的生物合成所涉及的元件 多核糖体 (五）肽链合成后的“加工处理” * * DNA是生物体内的主要遗传物质，生物体的遗传信息以密码的形式编码在DNA分子上，表现为特定的核苷酸排列顺序，并通过DNA的复制由亲代传递给子代。 在后代的生长发育过程中，遗传信息自DNA转录给RNA，然后翻译成特定的蛋白质，以执行各种生命功能，使后代表现出与亲代相似的遗传性状。 由Crick于1958年提出，它极大地推动了遗传学、分子生物学等的发展。 DNA 复制 复制 蛋白质 RNA 以mRNA为模板，合成出具有特定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 参与翻译的物质 mRNA－翻译的模板 tRNA－运载氨基酸的工具 核糖体（蛋白质＋ rRNA) －翻译的场所 一、遗传密码 （一）概念 遗传密码：mRNA中的核苷酸序列与蛋白质中氨基酸序列的关系，称遗传密码。 三联体密码：也称密码子，mRNA上每三个连续的碱基为一种氨基酸编码，称为三联体密码。 P273遗传密码表 （二）遗传密码的特性 1.64种密码子中有一种起始码，三种终止码和 61种氨基酸码。 2.密码的通用性和变异性。 3.密码的无重叠、无标点性。 4.密码的简并性。几种密码子为同一种氨基酸编码的特性，这些密码子称同义密码子。 5.密码的摆动性 。反密码子和密码子配对时，反密码子5碱基与密码子的3碱基之间配对不严格，这种现象称为遗传密码的摆动性。 二、核糖体 （一）核糖体的组成 （二）核糖体的功能部位 氨酰tRNA部位－A位 肽酰tRNA部位－P位 tRNA退出部位－E位 mRNA结合位点－大小亚基接触面的空隙内 E位 P位 A位 三、转移RNA （一）tRNA的结构 二级结构——三叶草型 三级结构——倒L型，氨基酸臂位于L型分子的一端，反密码环位于相反一端，适于它携带氨基酸和识别密码子的功能，是一种紧凑、稳定的结构。 （二）tRNA的功能位点 1.3端－CCA上的氨基酸接受位点 2.反密码子位点 ①反密码子与密码子反向互补。 ②反密码子的5碱基与密码子的3碱基并不严格遵循碱基配对原则，可以“摆动”。 3.识别核糖体的位点。 4.识别氨酰tRNA合成酶的位点。 C C A P P p O~C—CH—NH2 O R 氨基酸 反密码子的5碱基 A C G U I（次黄嘌呤） 密码子的3碱基 U G U或C G或A U、C或A 四、蛋白质合成的机制 氨基酸的激活 肽链合成的起始 肽链的延长 肽链合成的终止与释放 肽链的折叠和加工处理 （一）氨基酸的激活 AA+tRNA+ATP AA－tRNA＋AMP+PPi 氨酰tRNA合成酶 氨酰tRNA PPi＋H2O 2Pi 消耗2个高能键，相当于2个ATP C C A P P p O~C—CH—NH2 O R 氨基酸 （二）肽链合成的起始 1.fMet－tRNAfMet的形成 Met＋tRNAfMet＋ATP Met－tRNAfMet＋AMP+PPi N10－CHO－FH4+Met－tRNAfMet FH4+fMet－tRNAfMet CH3－S－CH2－CH2－CH－COOH NH CHO N－甲酰蛋氨酸（fMet） 2.起始复合物的形成（P280) ② 核糖体30S小亚基附着于mRNA起始信号部位, 形成mRNA－30S复合物，需起始因子 IF-3的参与; ③ fMet-tRNAfMet 与以上复合物相结合，形成mRNA － 30S －fMet-tRNAfMet复合物 ，需要GTP、起始因子IF－1和IF-2的参与； ④ 70S起始复合物的形成： 50S与以上复合物结合，形成70S起始复合物，即70S－mRNA－fMet-tRNAfMet复合物。需GTP水解提供能量。 ①核糖体30S亚基和50S亚基的解离 （三）肽链的延长 四个步骤： 1.进位：在延长因子（Ts、Tu）作用下，GTP供能，氨酰tRNA结合到核糖体的A位点。 2.转肽：转肽酶作用下，即P位上的肽基（起始时是甲酰甲硫氨酰 ）被 转移到A位的氨基酸上，而tRNA留在P位上。 3.脱落：P位上空载的tRNA脱落； 4.移位：在移位酶（G因子）作用下，GTP供能，核糖体沿mRNA移动一个密码子的距离（5→3)，使A位上的肽酰tRNA转移到P位，空出A位继续接受新的氨酰tRNA。 方向： mRNA的解读方向为5