生化15 蛋白质的合成.ppt

RNA的一级结构 AMP、GMP、CMP、UMP 3′,5′-磷酸二酯键 三类：mRNA、rRNA、tRNA mRNA：信使RNA 真核生物mRNA特点： 5′端有帽子结构；3′端加poly A尾。 rRNA：核糖体RNA 原核及真核生物核糖体的组成 tRNA：转移RNA 功能：选择性转运氨基酸。 原核细胞mRNA的结构特点 S-D序列又称核糖体结合位点 真核细胞mRNA的结构特点 5′端有核糖体进入部位 帽子结构帮助识别 向3′扫描至AUG 遗传密码是DNA上核苷酸与蛋白质中的氨基酸的对应关系。也是mRNA中蕴藏遗传信息的碱基顺序。 mRNA中的4种碱基组成的密码子代表了20种氨基酸，同时决定了翻译过程的起始与终止位置。 起始密码子和终止密码子： 起始密码子：AUG 终止密码子：UAA、UAG、UGA 遗传密码表 遗传密码具有以下特点： 3′-端上CCA-OH的氨基酸接受位点； 氨酰- tRNA合成酶识别的位点； 核糖体识别位点； 反密码子位点。 核糖体的组成 多聚核糖体 一条mRNA模板链都可附着10～100个核糖体，这些核糖体依次结合起始密码子并沿5′→3′方向读码移动，同时进行肽链合成，这种mRNA与多个核糖体形成的聚合物称为多聚核糖体(polysome)。 原核生物中延长因子：EF-Tu、EF-Ts、EF-G； 真核生物中延长因子：eEFα、eEFβγ、eEF-2。 EF的作用主要促使氨基酰tRNA进入核蛋白的受体，并可促进移位过程。 氨基酰-tRNA合成酶 特 性 氨基酰-tRNA合成酶对底物氨基酸和tRNA都有高度特异性。 氨基酰-tRNA合成酶具有校正活性。 各种氨基酸和对应的tRNA结合后形成的氨基酰-tRNA表示为： 氨酰tRNA合成酶的校正功能 ——水解非正确组合的AA和tRNA (二)起始肽链合成的氨酰-tRNA (一)原核生物翻译起始复合物形成 核糖体大小亚基分离； mRNA在小亚基定位结合； 起始氨基酰-tRNA的结合； 核糖体大亚基结合。 (二)真核生物翻译起始复合物形成 (一)原核生物肽链合成终止过程 终止密码的辨认：释放因子 肽链从肽酰-tRNA水解出：RF诱导转肽酶 mRNA、卸载tRNA及RF从核糖体脱离 大小亚基解聚：IF-1、IF-3 解聚后的大、小亚基可再次结合，重新进入肽链合成过程 新生多肽链不具备蛋白质的生物学活性，必须经过复杂的加工过程才能转变为具有天然构象的功能蛋白质，这一加工过程称为翻译后修饰。 翻译后修饰包括： 多肽链折叠为天然的三维结构 肽链一级结构的修饰 空间结构修饰 一、一级结构的修饰 (一)肽链N端的修饰 (二)个别氨基酸的共价修饰 (三)多肽链的水解修饰 肽链N端的修饰 翻译过程以fMet-tRNAifMet作为第一个进位的起始物，蛋白质合成过程中，N端氨基酸总是α-氨基甲酰化的甲硫氨酸。 天然蛋白质大多数不以甲硫氨酸为N端第一位氨基酸。细胞内脱甲酰基酶或氨基肽酶可以除去N-甲酰基、N-端甲硫氨酸或N端附加序列。这一过程不一定等肽链合成终止才发生，也可在肽链合成中进行。 个别氨基酸的修饰 某些蛋白质肽链中存在共价修饰氨基酸残基，在肽链合成后特异加工产生，蛋白质正常生物功能依赖于这些翻译后修饰。 如：细胞内信号分子的丝氨酸、苏氨酸或酪氨酸残基的磷酸化介导细胞信号转导。 多肽链的水解修饰 某些无活性的蛋白前体可经蛋白酶水解，生成活性的蛋白质、多肽，如胰岛素原酶解成胰岛素。 真核细胞某些大分子多肽前体，经水解生成数种小分子活性肽。 二、高级结构的修饰 亚基聚合 具有四级结构的蛋白质由两条以上的肽链通过非共价聚合，形成寡聚体。 血红蛋白分子α2β2亚基的聚合。 辅基连接 蛋白质分为单纯蛋白和结合蛋白两类，各种主要的结合蛋白，合成后需要结合相应辅基，成为功能蛋白质。 如：糖蛋白在多种糖基转移酶的催化下添加糖链辅基，在内质网和高尔基体上完成。 疏水脂链的共价连接 某些蛋白质，翻译后需要在肽链特定位点共价连接一个、多个疏水性强的脂链，这些蛋白质通过脂链嵌入疏水膜脂双层，定位成为特殊质膜内蛋白，才成为具有生物功能的蛋白质。 三、蛋白质合成后的靶向输送 所有靶向输送的蛋白质结构中存在分选信号，主要为N末端特异氨基酸序列，可引导蛋白质转移到细胞的适当靶部位，这一序列称为信号序列。 信号肽的一级结构 (1)抗菌素 链霉素、卡那霉素、新霉素 主要抑制G-菌Pr合成三个阶段： ①起始复合物形成—使氨基酰tRNA从复合物脱落； ②肽链延伸阶段—使氨基酰tRNA与mRNA错配； ③终止阶段—阻碍终止因子与核糖体结