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第十二章 翻译-蛋白质的生物合成 翻译体系 翻译过程 翻译后加工修饰 蛋白质的靶向输送 翻译的抑制剂 第一节 翻译体系 参与蛋白质合成的物质: 氨基酸 mRNA tRNA 核蛋白体 有关的酶(氨基酰tRNA合成酶) ATP、GTP等供能物质与必要的无机离子等 参与蛋白质合成的物质 原料：20种氨基酸 模板：mRNA 运载体：tRNA 场所：核蛋白体（rRNA与蛋白质构成） 蛋白质因子： 起始因子（initiation factor, IF） 延长因子（elongation factor，EF） 释放因子（release factor，RF） 其他：酶类、ATP、GTP、无机离子等 1 mRNA 用作翻译的模板 mRNA上与翻译有关的主要位点(真核mRNA) cap 5 ’-非翻译区,5 ’-UTR (untranslated region) AUG ORF STOP CODON, 3’- UTR AAUAAA polyA 1.1 5 ’-UTR 5 ’-非翻译区是指mRNA上,帽子到起始密码子AUG的一段,没有对应的翻译产物(多肽链) 原核的5 ’-UTR 重要的有SD序列 真核5 ’-UTR 重要的有kozak片段 病毒等mRNA上重要的有IRES 1.1.1 SD序列 SD序列，Shine-Dalgarno 原核mRNA上，在起始密码子AUG上游9-13个核苷酸处，有一段可与核糖体16S rRNA配对结合的、富含嘌呤的3-9个核苷酸的共同序列，一般为AGGA，此序列称SD序列。它与核糖体小亚基内16S rRNA的3’端一段富含嘧啶的序列 GAUCACCUCCUUA-OH（暂称反SD序列）互补，形成氢键。使得结合于30S亚基上的起始tRNA能正确地定位于mRNA的起始密码子AUG。 1.1.2 kozak片段（序列） M. kozake 检查了699种 vertebrate mRNAs的5 ’-UTR 后发现以下的consensus seq： ---GCCGCCAGCCATG--- 其中最保守的是-3位的purine，然后是periodical　G，这样的序列能促进翻译的起始，称为kozak序列 1.1.3 IRES IRES, internal ribosome entry site,内部核糖体进入位点 病毒mRNA无cap也可以被有效翻译，原因在于其5 ’-UTR 内有IRES序列 各IRES序列本身没有多少共有性，主要是IRES形成的二级结构有利于核糖体的结合 　IRES的应用 增强基因表达（增强翻译） 构建载体时，实现同一promoter控制下的双基因表达 实现同一promoter控制下的多亚基蛋白的各亚基的同时表达 真核mRNA上增强翻译起始的因素 ５’-cap ~cap binding protein, CBP 5 ’-UTR的二级结构（hairpin） ３’-polyA tail IRES 1.2. ORF (open reading frame) 1.2.1 ORF定义 　 一个核酸序列（＞１５０nt，即50个密码子的长度）若自ＡＴＧ／ＡＵＧ开始没有发现有终止密码子，此核酸序列称为ORF 1.2. 2　顺反子(cistron) 遗传学将编码一个多肽的遗传单位称为顺反子(cistron)。＝ORF 原核细胞中数个结构基因常串联为一个转录单位，转录生成的mRNA可编码几种功能相关的蛋白质，为多顺反子(polycistron) 。 真核mRNA只编码一种蛋白质，为单顺反子(single cistron) 。 1.2. 3 遗传密码的特点 连续性(commaless) 编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连续阅读，密码间既无间断也无交叉。 遗传密码表 1.2. 3 遗传密码的特点 2. 简并性(degeneracy) 几种不同密码子编码同一种氨基酸的现象,称为简并,XXA/G;XXU/C 遗传密码中，除Trp和Met仅有一个密码子外，其余氨基酸有2、3、4个，甚至多至6个三联体为其编码。 condon bias 遗传密码的简并性 3. 通用性(almost 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。 4. 摆动性(wobble) 密码子、反密码子配对的摆动现象 摆动配对的意义 完成61个codon?20个Aa的转变 降低突变的压力 提高ribosome的合成速度(兼顾accuracy 和 rate) 1.2. 3 遗传密码的特点 5.方向性 密码子的识读是有