第12章 翻译概念.pptVIP

第 十 二 章 蛋白质的生物合成（翻译）Protein Biosynthesis，Translation 第 一 节 蛋白质合成体系Protein Biosynthesis System 第 二 节 蛋白质生物合成过程 The Process of Protein Biosynthesis 又称注册(registration) 第 三 节 蛋白质合成后加工和输送Posttranslational Processing Protein Transportation 第 四 节 蛋白质生物合成的干扰和抑制Interference Inhibition of Protein Biosynthesis IF-3 IF-1 IF-2 GTP GDP Pi 4. 核蛋白体大亚基结合，起始复合物形成 A U G 5 3 IF-3 IF-1 A U G 5 3 IF-2 GTP IF-2 -GTP GDP Pi （二）真核生物翻译起始复合物形成 核蛋白体为80S（40S和60S）； 起始蛋氨酰-tRNA不需甲酰化； 起始因子种类更多，至少有9种； 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。 肽链延长在核蛋白体上连续性循环式进行，又称为核蛋白体循环(ribosomal cycle)，每次循环增加一个氨基酸，包括以下三步： 进位(entrance) 成肽(peptide bond formation) 转位(translocation) 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 EF-2 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 EFG EF-1-βγ 调节亚基 EF-Ts EF-1-α 促进氨基酰-tRNA进入A位，结合分解GTP EF-Tu 对应真核延长因子 生物功能 原核延长因子 肽链合成的延长因子 （一）进位 指根据mRNA下一组遗传密码指导，使相应氨基酰-tRNA进入核蛋白体A位。 Tu Ts GTP GDP A U G 5 3 Tu Ts GTP （二）成肽 是由转肽酶催化的肽键形成过程。数种大亚基蛋白组成转肽酶活性；成肽反应在A位进行 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 。 （三）转位 fMet A U G 5 3 fMet Tu GTP 真核生物肽链合成的延长过程与原核基本相似，但有不同的反应体系和延长因子。 另外，真核细胞核蛋白体没有E位，转位时卸载的tRNA直接从P位脱落。 （四）真核生物延长过程 三、肽链合成的终止 当mRNA上终止密码出现后，多肽链合成停止，肽链从肽酰-tRNA中释出，mRNA、核蛋白体等分离，这些过程称为肽链合成终止。 终止相关的蛋白因子称为释放因子(release factor, RF) 一是识别终止密码，如RF-1特异识别UAA、UAG；而RF-2可识别UAA、UGA。 二是诱导转肽酶改变为酯酶活性，相当于催化肽酰基转移到水分子-OH上，使肽链从核蛋白体上释放。 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 U A G 5 3 RF COO- ——使蛋白质合成高速、高效进行。 多聚核蛋白体(polysome) 电镜下的多聚核蛋白体现象 从核蛋白体释放出的新生多肽链不具备蛋白质生物活性，必需经过不同的翻译后复杂加工过程才转变为天然构象的功能蛋白。 主要包括 多肽链折叠为天然的三维结构 肽链一级结构的修饰 高级结构修饰 一、多肽链折叠为天然功能构象的蛋白质 新生肽链N端在核蛋白体上一出现，肽链的折叠即开始。可能随着序列的不断延伸肽链逐步折叠，产生正确的二级结构、模序、结构域到形成完整空间构象。 一般认为，多肽顺序储存着蛋白质折 叠肽链自身氨基酸的信息，即一级结 构是空间构象的基础。 细胞中大多数天然蛋白质折叠都不是 自动完成，而需要其他酶、蛋白辅助。 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) 1. 热休克蛋白(heat shock protein, HSP) HSP70、HSP40和GreE族 2. 伴侣