第六章蛋白质的生物合成-翻译 推荐.pptVIP

第六章 蛋白质的生物合成-翻译 2. 遗传密码的特性 ① 密码的基本单位 遗传密码编码在核酸分子上，其基本单位是按 照5’－3’方向编码、无重叠、无标点的三联体 密码子 ② 起始密码与终止密码 AUG为起始密码子，另外，以UAA 、UAG与UGA 为终止密码子，上述三种非编码任何一种氨基酸 的密码子又分别称为: UAA为赭石型密码(ochre codon), UAG为琥珀型密码子(amber codon), UGA 为蛋白石型密码子(opal codon) 3. 密码的简并性 概念(degeneracy): 同一种氨基酸具有两个或更 多密码子的现象 生物学意义: 可以减少有害突变 4. 密码的变偶性(wobble) tRNA上的反密码子与 mRNA 密码子配对时可以 在一定范围内变动的现象。 U可以和A或G配对，G可以和U或C配对，I可以和 U 、A 、C配对，但A和C只能与U和G配对。 5. 遗传密码的通用性与变异性 各种低等和高等生物基本上享用同一套 遗传密码 6. 突变效应及遗传密码的防错系统 a. 转换(transition) b. 颠换(transversion) 7. 可读框与重叠基因 ① 可读框: 指从起始密码子起至终止密码子止的 一段连续密码子区域 ② 重叠基因是指一个基因的编码区部分或全部 与另一基因的编码区重叠，故一种可读框编码一 种蛋白质，而其他可能的可读框编码第二种蛋白 质的一部分或全部。 第二节 翻译 一. 概述 蛋白质是基因表达的最终产物，是具有内在结 构信息的生物大分子，其结构信息储存在其氨基 酸序列中，而这些信息又由存在染色体DNA上的 核苷酸序列所决定，即是由mRNA中的核苷酸序 列所决定。 二. 翻译的分子基础 1. mRNA是蛋白质生物合成的模板 特点: a. 其碱基组成与相应的DNA碱基组成一致，即携 带来自DNA的遗传信息 b. 链的长度不同 c. 在肽链合成时信使应与核糖体进行短暂的结合 d. 信使的半衰期很短，因此其代谢速度很快 ２. tRNA转运活化的氨基酸至信使模板 组成: 氨基酸结合部位与信使RNA结合部位 立体结构: 由50-95个核苷酸组成的一条多聚核苷酸链经分子内折叠，形成三叶草形构象，含有4个双链的茎和4个单链的环。5‘端和3’端的碱基通过形成7个Waston-Crick碱基配对被拉在一起，形成受体臂，氨基酸通过与游离3’端的核糖连接而形成氨酰-tRNA分子 3. 密码子与反密码子的相互作用 氨基酸一旦与转运RNA形成氨酰-tRNA后，其 进一步的去向由tRNA决定。 tRNA凭借自身的反 密码子与mRNA分子上的密码子相识别，而把所 带的氨基酸运送到肽链的一定位置。 4. 蛋白质生物合成的场所-核糖体 原核细胞核糖体 真核细胞核糖体 核糖体RNA 三. 翻译的过程 起始 1. 氨酰-tRNA复合物的形成 2. 氨酰tRNA合成酶的参与 3. mRNA分子与核糖体的识别与结合 由核糖体小亚基与mRNA结合识别起始密码 ① 起始 参与因子: initiation factor，IF 任务: 在mRNA分子的正确起始密码子处完成完整核糖体的组装 步骤: ? 形成mRNA30S复合物 ? tRNAfMet结合形成30S起始复合物 ? 形成70S起始复合物 70S核糖体在IF-1作用下解离成30S和50S两个亚基 IF-1和IF-3与游离的30S亚基结合，以阻止在于mRNA结合前30S亚基与大亚基的结合，从而防止无活性核糖体的形成 IF-2与GTP的复合体结合到小亚基上，有助于已负载的起始tRNA与该复合体结合 30S亚基利用mRNA分子上的核糖体结合位点附着到mRNA上 起始tRNA通过其反密码子与mRNA分子上AUG密码子的碱基配对，与上述复合体结合，同时释放出IF-3 50S亚基与上述复合体结合，替换出IF-1和IF-2，而GTP在此耗能过程中被水解 ② 延伸 氨酰tRNA的转运 肽键的形成 移位 参与因子: EF-Tn、EF-Ts ＆ EF-G 步骤: a. 氨酰-tRNA的转运 b. 肽键的形成 c. 移位 ③ 终止 总结 真核生物蛋白质的生物合成 步骤 起始tRNA首先与40S亚基结合，eIF3和eIF4结合到40S亚基上，促使其与起始tRNA、eIF2和GTP结合形成43S核糖体复合物 mRNA先与eIF4B和eIF4F发生作用，利用来自ATP的能量解旋去除高级结构 在40S亚基复合体上，通过5’帽子结构与mRNA复合体结合后，在mRNA链上滑动寻找AUG起始密码子 由eIF5替换eIF2和eIF3后，60S亚基才能与40S亚基结合，并水解GTP eIF4C在帮助60S亚基结合形成完整的80S起始复合体后被释放