核酸代谢4--蛋白质合成PPT.pptVIP

核酸代谢;8.4 蛋白质的生物合成 Protein Biosynthesis;A G C C T G;Translation is the second step of gene expression 蛋白质合成的场所是核糖体(Ribosomes) 原料是20种L-氨基酸，反应所需能量由ATP、GTP提供，此外还有Mg2+、K+ 等金属离子参与。 蛋白质合成体系主要由mRNA、tRNA、rRNA、有关的酶以及几十种蛋白质因子组成。 ;蛋白质合成体系的组分; 遗 传 密 码;8.4.1.1遗传密码的特点 ⑴密码子的方向性 密码子的阅读方向为5--3’，与mRNA链合成时延伸方向相同。 ⑵密码子的简并性 大多数的aa都有几组不同的密码子， Trp及Met只 有一个密码子。 一个氨基酸可以由几种不同密码子编码：简并性 编码同一氨基酸的密码子：同义密码子 简并性可以减少有害的突变; （3）密码子的摆动性（变偶性） 密码子的专一性基本取决于前两位碱基，第三位碱基有较大灵活性,如Ala：GCU，GCC，GCA，GCG 。 tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子配对时，密码子的第一位、第二位碱基配对是严格的，第三位碱基可以有一定变动，这种现象称为密码的摆动性或变偶性（wobble）。 ;（4）密码子的连续性（读码）（无标点、无重叠）读码框是连续的，若：移码，则：移码突变。;密码子; （6） 起始密码子 AUG-Met 终止密码子：UAG、UAA、UGA（无义密码子） 终止密码子：核糖体遇到这三个密码子则蛋白质终止合成 起始密码子：mRNA的第一个AUG密码子 ;8.4.1.2阅读框架;1）mRNA结构 1. 原核mRNA结构 在起始密码子AUG上游9-13个核苷酸处，有一段可与核糖体结合、富含嘌呤的3-9个核苷酸的保守序列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互补，使得结合于小亚基上的起始tRNA能正确地定位于mRNA的起始密码子AUG。 ;SD序列与16S rRNA结合; 2. 真核mRNA结构 真核mRNA具有m7GpppN帽子结构，无SD序列。 帽子结构具有增强翻译效率的作用。 若起始AUG与帽子结构间的距离太近（小于12 个核苷酸），就不能有效利用这个AUG，会从下 游适当的AUG起始翻译。当距离在17-80个核苷 酸之间时，离体???译效率与距离成正比。 ; 真核mRNA具有“第一AUG规律”，即当5’端具有数个AUG时，其中只有一个AUG为主要开放阅读框架的翻译起点。 起始AUG二个特点： （1）AUG上游的-3经常是嘌呤，尤其是A。 （2）紧跟AUG的+4常常是G。 起始AUG邻近序列中，以ANNAUGGN的频率最高。 若-3不是A，则+4必须是G。无此规律的AUG，则无起始功能。; 8.4.3 tRNA 同工tRNA:一种氨基酸可以有一种以上tRNA作为运载工具。把携带相同氨基酸而反密码子不同的一组tRNA称为同工tRNA。（20种氨基酸，60-120种tRNA） ;tRNA分子有二个功能: A. 专一性地结合氨基酸，生成氨酰-tRNA，使氨基酸活化。 B. 识别氨基酸密码子，依靠核糖体的特定位点对 mRNA的密码子进行识别。 每一个细菌细胞内约有60种不同tRNA（至少有31-32种），真核细胞内可达100-120种。 ;校正tRNA; 核糖体是蛋白质合成的场所。核糖体是由几十种蛋白质和几种rRNA组成的亚细胞颗粒,其中蛋白质与rRNA的重量比约为1:2。 ;1.不同来源核糖体的大小和rRNA组成;P;;;8.4.5参与蛋白质合成的辅助因子（大肠杆菌） 蛋白质合成体系中，有一些蛋白质因子，在蛋白质合成的不同阶段起作用。主要有：起始因子、延长因子、终止因子（或释放因子）。 此外还有ATP、GTP、Mg2+等参与。 原核： Initiation Factor（IF1, IF2, IF3） Elongation Factor（EF-Tu, EF-Ts, EF-G） Termination/Releasing Factor（RF1, R