第12章翻译1PPT.ppt

蛋白质的生物合成（翻译）Protein Biosynthesis，Translation;;;蛋白质的生物合成，即翻译，就是将核酸中由 4 种核苷酸序列编码的遗传信息，通过遗传密码破译的方式解读为蛋白质一级结构中20种氨基酸的排列顺序 。;蛋白质合成体系Protein Biosynthesis System ;一、翻译模板mRNA及遗传密码;原核生物的多顺反子; mRNA上存在遗传密码;遗传密码表;从mRNA 5?端起始密码子AUG到3?端终止密码子之间的核苷酸序列，各个三联体密码连续排列编码一个蛋白质多肽链，称为开放阅读框架(open reading frame, ORF)。 ;1. 连续性(commaless);基因损伤引起mRNA阅读框架内的碱基发生插入或缺失，可能导致框移突变(frameshift mutation)。 ;2. 简并性(degeneracy);2. 简并性(degeneracy);3. 通用性(universal);4. 摆动性(wobble);U;密码子、反密码子配对的摆动现象;二、核蛋白体是多肽链合成的装置;;核蛋白体的组成;原核生物翻译过程中核蛋白体结构模式:;;三、tRNA与氨基酸的活化;tRNA的三级结构示意图;氨基酸 + tRNA;第一步反应;第二步反应; tRNA与酶结合的模型;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(proofreading activity) 。 氨基酰-tRNA的表示方法： Ala-tRNAAla Ser-tRNASer Met-tRNAMet ;真核生物： Met-tRNAiMet 原核生物： fMet-tRNAifMet;蛋白质生物合成过程 The Process of Protein Biosynthesis ;翻译的起始(initiation) 翻译的延长(elongation) 翻译的终止(termination );一、肽链合成起始;原核、真核生物各种起始因子的生物功能 ;（一）原核生物翻译起始复合物形成;IF-3;A;S-D序列 ;IF-3;IF-3;IF-3;　　　图14－2 转换因子eIF－2B的功能;（二）真核生物翻译起始复合物形成;met;　　　　图15－6 真核生物的翻译起始复合物;;　　　图15－7 真核生物的翻译起始过程;二、肽链合成延长;延伸过程所需蛋白因子称为延长因子(elongation factor, EF) 原核生物：EF-T (EF-Tu, EF-Ts) EF-G 真核生物：EF-1 、EF-2 ;原核延长因子;又称注册(registration);延长因子EF-T催化进位（原核生物） ;;Tu;（二）成肽;（三）转位;fMet;进位;真核生物肽链合成的延长过程与原核基本相似，但有不同的反应体系和延长因子。 另外，真核细胞核蛋白体没有E位，转位时卸载的tRNA???接从P位脱落。; 三、肽链合成的终止;终止相关的蛋白因子称为释放因子 (release factor, RF) ;原核肽链合成终止过程 ;U;多聚核蛋白体(polysome);电镜下的多聚核蛋白体现象;蛋白质合成后加工和输送Posttranslational Processing Protein Transportation;从核蛋白体释放出的新生多肽链不具备蛋白质生物活性，必需经过不同的翻译后复杂加工过程才转变为天然构象的功能蛋白。;一、多肽链折叠为天然功能构象的蛋白质;几种有促进蛋白折叠功能的大分子;1. 热休克蛋白(heat shock protein, HSP) HSP70、HSP40和GreE族 2. 伴侣素(chaperonins) GroEL和GroES家族;热休克蛋白促进蛋白质折叠的基本作用—— 结合保护待折叠多肽片段，再释放该片段进行折叠。形成HSP70和多肽片段依次结合、解离的循环。 ;伴侣素GroEL/GroES系统促进蛋白质折叠过程 ;蛋白二硫键异构酶 ;肽-脯氨酰顺反异构酶 ;二、一级结构的修饰;鸦片促黑皮质素原(POMC)的水解修饰;三、高级结构的修饰;蛋白质合成后需要经过复杂机制，定向输送到最终发挥生物功能的细胞靶部位，这一过程称为蛋白质的靶向输送。 ;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 。 ;靶向输送蛋白;（一）分泌蛋白的靶向输送;信号肽的一级结构;信号肽引导真核分泌蛋白进入内质网 ;（二）线粒体蛋白的靶向输送 ;（三）细胞核蛋白的靶向输送;蛋白质生物合成的干扰和抑制Interference Inhibition of Protein