蛋白质的合成、转运和加工protein biosyn thesis.pptVIP

第一节 蛋白质合成概述 一、翻译： 在细胞中mRNA分子的碱基序列信息转变成多肽的氨基酸序列的过程 二、读码方向：5’ →3’ 三、翻译方向：N-端 → C-端 四、参与翻译的物质： mRNA：模板 氨基酸：底物 tRNA：运载工具 氨酰-tRNA 合成酶 核糖体（ribosome）：合成场所 起始、延长、终止各阶段蛋白因子 ATP、GTP 第二节 遗传密码 (genetic code) 一、定义： DNA(或mRNA)上每三个核苷酸翻译成多肽链中的一个氨基酸，这三个核苷酸就成为一个密码子。 三联体密码：对应一个氨基酸的3个核苷酸 43＝64种密码 有61种密码子为20种氨基酸编码 终止密码（stop codons）： 有3种密码子不代表任何一种氨基酸但可导致翻译的终止 UAA、UAG、UGA 起始密码（start codon）： 编码蛋白质的第一个密码子 AUG：甲硫氨酸密码兼起始密码 同义密码子（Synonymous codons）： 代表同一种氨基酸的密码子 二、遗传密码的特征： 1、遗传密码为三联体密码 2、遗传密码的连续性: 无重叠、无标点 3、有起始密码和终止密码 4、遗传密码的简并性（degenerate） 5、遗传密码的通用性和特殊性 三、突变的影响 转换（transition）： 嘧啶突变为嘧啶或嘌呤突变为嘌呤 颠换（transversion）： 嘧啶突变为嘌呤或嘌呤突变为嘧啶 错义突变（missense mutation） 由于结构基因中某个核苷酸的变化使一种氨基酸的密码变成另一种氨基酸的密码 无义突变（nonsense mutation） 在蛋白质编码的基因中一个核苷酸的改变可能使代表某个氨基酸的密码变成终止密码子 四、密码的防错系统 1、第三位碱基决定密码的简并性 转换通常不改变其编码的氨基酸 颠换一半以上是无效的 2、第二位碱基决定氨基酸的极性 中间碱基为嘧啶时编码非极性、疏水氨基酸 中间碱基为嘌呤时编码极性、亲水的氨基酸 第三节 蛋白质生物合成的分子基础 一、mRNA 1、开放读码框 （Open reading frame） 从一个起始密码子开始到一个终止密码子结束的一段序列；不是所有ORF都能被表达出蛋白产物 单顺反子的 mRNA：一个开放读码框 多顺反子的 mRNA：不止一个开放读码框 2、非翻译区（UTR) 位于mRNA 5’端 或 3’端的编码区以外的序列 5’-UTR 3’-UTR （1）核糖体结合位点（RBS） SD 序列（shine-Dalgarno 序列） 细菌mRNA上AUG起始密码之前的一段序列，可与16S rRNA上3’末端序列互补，在核糖体与mRNA结合中起作用，与翻译起始有关 特点： 位于起始密码上游 富含嘌呤的一段序列：5’-AGGAGGU-3’ 能和原核生物30S亚基的16s rRNA相应的富含嘧啶序列互补 （2）甲基化的帽子和 Kozak 序列 二、tRNA 1、tRNA的结构 2、tRNA的功能位点： （1）3’端CCA上的氨基酸接受位点 （2）氨酰-tRNA合成酶识别位点 （3）核糖体识别位点 （4）反密码子位点 3、tRNA的种类 （1）起始tRNA： 特异的识别mRNA模板上起始密码子的tRNA。 原核：fMet-tRNAifMet； 真核： tRNAiMet （2）延伸tRNA （3）同工tRNA： 几个代表相同氨基酸的tRNA （4）校正tRNA： tRNA经过其反密码子上发生某种突变，以 “代偿”或校正原有突变 4、tRNA的命名 氨基酸：serine 同工tRNA：tRNASer 氨酰-tRNA: Ser-tRNASer 三、氨酰-tRNA 合成酶 1、氨酰-tRNA 合成酶的特异性 （1）识别相应的氨基酸（根据侧链基团的不同） （2）识别与此氨基酸相对应的一个或多个tRNA 鉴别元件: 集中在氨基酸接受臂和反密码环 不同的tRNA识别的位点不完全相同 2、氨酰-tRNA 复合物的形成 两步反应： 将AMP 连到氨基酸的 COO - 端，形成氨酰腺苷酸 AA+ATP → AA-AMP +PPi 氨酰腺苷酸与适合的空载tRNA作用形成氨酰-tRNA AA-AMP + tRNA → AA-tRNA +AMP 3、校正作用： 能水解非正确结合的氨基酸和tRNA间的共价键 四、核糖体（Ribosomes） 1. 组成 真核细胞的核糖体 2、活性部位 （1）给位（P位，肽位）：结合肽基tRNA （2）受位（A位，