东北师范大学生物化学第十三章蛋白质的生物合成.pptVIP

第十三章蛋白质的生物合成 遗传密码的特性 （1）?密码的通用性与变异性 保持遗传的稳定性 二 蛋白质生物合成的分子机制 （二）蛋白质的生物合成过程（原核生物） 1 肽链合成的起始 1、肽链合成的起始 （1）起始信号 （2）起始复合物的形成： a 起始氨基酸-甲酰甲硫氨基酸 （二）蛋白质的生物合成过程（原核生物） 1 肽链合成的起始 （二）蛋白质的生物合成过程（原核生物） 1 肽链合成的起始 1 水解剪切 白喉毒素： 3 肽链的终止和释放 2 肽链的延伸 起始密码子常为AUG，少数为GUG SD序列与16SRNA结合，有助于核糖体辨别起始密码子 （二）蛋白质的生物合成过程（原核生物） 小亚基先与mRNA 结合，再与IF2-fMet-tRNAf结合,GTP稳定IF2与核糖体的结合 b. 30S起始复合物： IF3将大小亚基分开 IF1辅助IF3 形成mRNA-30S-起始复合物，释放IF3 c. 70S起始复合物 P位被占据 A位空着 30S起始复合物与大亚基结合 释放IF3 IF2水解GTP，释放IF1，IF2和Pi 3 肽链的终止和释放 2 肽链的延伸（进位、移位、转肽） 耗能 2、肽链的延伸 新的氨酰tRNA进入A位 需要两种延长因子Tu，Ts 消耗1摩尔GTP 进位 转肽酶催化肽键的形成 能量来于氨酰tRNA的高能酯键 A位上形成了一个二肽酰tRNA P位空着 转肽 转肽酶 蛋白质的合成方向是N至C端 耗能 核糖体沿5-3方向移动 P位被占据 A位空着 消耗1GTP 移位酶EF-G参与 移位 3 肽链的终止和释放 2 肽链的延伸（进位、移位、转肽） 3 肽链的终止和释放 释放因子（RF）识别终止密码子UAA，UAG，UGA RF1识别UAA、UAG RF2识别UAA、UGA RF3核糖体与RF1和RF2的结合 RF使转肽酶发挥水解酶的作用，将肽链与tRNA分离 多核糖体循环 真核生物蛋白质生物合成比原核生物更复杂 （三）、真核生物蛋白质的生物合成 起始氨基酸为蛋氨酸 起始复合物形成在mRNA5’端AUG上游的帽子结构，没有SD序列 1 起始? 起始因子有近10种 GTP和ATP供给能量 小亚基先与tRNA结合，再与mRNA结合 ATP （四） 蛋白质合成后的加工处理 蛋白质合成后加工处理 水解剪切 氨基酸侧链修饰 二硫键的形成 亚基的聚合与辅基成分的连接 新生肽链的折叠 （四） 蛋白质合成后的加工处理 fMet-多肽 +H2O 甲酸 + Met-多肽 脱甲酰酶 Met-多肽 + H20 Met + 多肽 氨肽酶 原核生物：保留或不保留N端的蛋氨酸 真核生物：大多不保留N端的蛋氨酸 （1）N端切除Met 信号肽指导真核细胞蛋白进入到ER(翻译、转运同时进行） （2）切除信号肽 信号肽识别蛋白 转位酶 胰岛素的加工过程 （3）水解去除某些肽段 如酶原的激活、前胰岛素转变为胰岛素等 2 氨基酸侧链的修饰 磷酸化（发生在丝氨酸或苏氨酸的羟基） 羟基化（羟脯氨酸、羟赖氨酸） 糖基化 有活性 糖原磷酸化酶 b 糖原磷酸化酶 a 磷酸化激酶 磷蛋白磷酸酶 无活性 有活性 糖蛋白中常见的糖一肽连接键 糖基化发生在内质网或高尔基体内 * * * * 遗传信息的传递 一 蛋白质的合成体系 蛋白质合成的原料是氨基酸，其合成过程非常复杂。 真核生物细胞合成蛋白质需要70多种核糖体蛋白，20 多种活化氨基酸的酶，10多种辅酶和其他蛋白质因子参加，同时还要100多种附加的酶类参与蛋白质合成后的修饰、40种tRNA、4种rRNA，总计300多种不同的大分子参与多肽的合成。 一个典型的细菌其细胞干重35%的物质参与蛋白质合成过程。蛋白质合成所消耗的能量，约占全部合成反应总耗能的90%，所需要的能量由ATP和GTP提供。 一 蛋白质的合成体系 （一）合成的原料 （二）mRNA是合成蛋白质的直接模板 （四）tRNA是氨基酸的运载工具 （三）核糖体是合成蛋白质的场所 (a)原核生物mRNA为多顺反子 (b)真核生物mRNA为单顺反子 （二）mRNA是合成蛋白质的直接模板 一个三联体密码（密码子）决定着一个氨基酸 利用酶法或化学法合成特定序列的均聚核苷酸、共聚核苷酸，以及核糖体结合技术等方法，用4年的时间于1965年编制了遗传密码表 mRNA共有64种密码子（其中起始密码子1个，终止密码子3个） 地球上的生物有共同的起源 密码子? 通用密码 人线粒体密码 UGA 终止密码 Trp（色氨酸） AGA，AGG Arg 终止密码 AUA，AUU Ile 起始密码 人线粒体遗传密码的特点 UGA（终止密码子）编码硒代半胱氨酸。硒代半胱氨酸是某些酶的组分，被认为是第21种氨基酸 （2）?简并性