生物化学翻译..pptVIP

蛋白质的生物合成（翻译）Protein Biosynthesis，Translation 蛋白质的生物合成，即翻译，就是将核酸中由 4 种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一级结构中20种氨基酸的排列顺序 。 蛋白质合成体系Protein Biosynthesis System 参与蛋白质生物合成的物质包括 合成原料：20种有遗传密码的氨基酸 一、翻译模板mRNA及遗传密码 mRNA是遗传信息的携带者 遗传密码表 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，各个三联体密码连续排列编码一个蛋白质多肽链，称为开放阅读框架(open reading frame, ORF)。 1. 方向性 2. 连续性(commaless) 3. 简并性(degeneracy) 3. 简并性(degeneracy) 4. 通用性(universal) 蛋白质生物合成的整套密码，从原核生物到人类都通用。 已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿体。 密码的通用性进一步证明各种生物进化自同一祖先。 5. 摆动性(wobble) 密码子、反密码子配对的摆动现象 二、核蛋白体是多肽链合成的装置 三、tRNA是蛋白质合成的搬运工具 氨基酰tRNA合成酶有20种，分别特异性识别相应的20种氨基酸和相应的tRNA.。 真核生物： Met-tRNAiMet 原核生物： fMet-tRNAifMet 蛋白质生物合成过程 The Process of Protein Biosynthesis 翻译的起始(initiation) 翻译的延长(elongation) 翻译的终止(termination ) 一、肽链合成起始 指mRNA和起始氨基酰-tRNA分别与核蛋白体结合而形成翻译起始复合物 (translational initiation complex)。 eIF-2：促进起始Met-tRNAiMet与40S小亚基结合 eIF-2B：鸟苷酸交换因子（GEF），将eIF-2上的GDP交换成GTP eIF-3：最先与40S小亚基结合，促进大小亚基分离 eIF-4A：eIF-4F复合物成分，有解旋酶活性，有利用mRNA扫描 eIF-4B：结合mRNA，促进mRNA扫描定位起始AUG eIF-4E：eIF-4F复合物成分，结合mRNA的5′端帽子结构 eIF-4G：eIF-4F复合物成分，连接eIF-4E、eIF-3和PABP等组分 eIF-5：水解GTP， 促进各种起始因子从核糖体释放，进而结合大亚基 eIF -6：促进核蛋白体分离成大小亚基 （一）原核生物翻译起始复合物形成 核蛋白体大小亚基分离； mRNA在小亚基定位结合； 起始氨基酰-tRNA的结合； 核蛋白体大亚基结合。 （二）真核生物翻译起始复合物形成 二、肽链合成延长 指根据mRNA密码序列的指导，次序添加氨基酸从N端向C端延伸肽链，直到合成终止的过程。 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 又称注册(registration) （二）成肽 （三）转位 延长因子EF-G有转位酶( translocase )活性，可结合并水解1分子GTP，促进核蛋白体向mRNA的3侧移动 。 多聚核蛋白体(polysome) 蛋白质合成后加工和输送Posttranslational Processing Protein Transportation 主要包括: 一、多肽链折叠为天然功能构象的蛋白质 几种有促进蛋白折叠功能的大分子 1. 分子伴侣 (molecular chaperon) 2. 蛋白二硫键异构酶 (protein disulfide isomerase, PDI) 3. 肽-脯氨酰顺反异构酶 (peptide prolyl cis-trans isomerase, PPI) 二、一级结构的修饰 （一）肽链N端的修饰 三、高级结构的修饰 （一）亚基聚合 四、蛋白质合成后的靶向输送 蛋白质合成后需要经过复杂机制，定向输送到最终发挥生物功能的细胞靶部位，这一过程称为蛋白质的靶向输送 (protein targeting) 。 （二）线粒体蛋白的靶向输送 （三）细胞核蛋白的靶向输送 蛋白质生物合成的干扰和抑制Interference Inhibition of Protein Biosynthesis 二、其他干扰蛋白质生物合成的物质 毒素(toxin) 干扰素(interferon) 白喉毒素(diphtheria toxin)的作用机理 干扰素的作用