临床 第十二章 蛋白质的生物合成.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。 蛋白质生物合成体系 Pro.合成酶系：氨基酰-tRNA合成酶 转肽酶（肽酰转移酶） 转位酶 rRNA和蛋白质组成的核蛋白体是合成蛋白质的场所。 mRNA是遗传信息的携带者和传递者 是蛋白质生物合成的直接模板 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)。 （二）连续性 （三）简并性 （四）通用性 蛋白质生物合成的整套密码，从原核生物到人类都通用。 已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿体。 密码的通用性进一步证明各种生物进化自同一祖先。 原核生物和真核生物核蛋白体的组成 蛋白质生物合成过程包括三大步骤： ① 氨基酸的活化； ② 肽链的生物合成； ③ 肽链形成后的加工和靶向输送。 第二节氨基酸的活化 Activation of Amino Acids 真核生物： 肽链的生物合成过程 The Biosynthesis Process of Peptide Chain 一、原核生物的肽链合成过程 起始(initiation) 延长(elongation) 终止(termination ) 指在mRNA模板的指导下，氨基酸依次进入核蛋白体并聚合成多肽链的过程。 每添加一个氨基酸消耗4个高能磷酸键 活化：2个ATP 进位：1个GTP 移位：1个GTP （四）多聚核蛋白体 蛋白质翻译后修饰和靶向输送Posttranslational Processing Protein Transportation 主要包括 一、多肽链折叠为天然构象的蛋白质 三、高级结构的修饰 （一）亚基聚合 对于四级结构的蛋白质来说，新合成的多肽链仅仅是其亚基的形式，必须通过聚合才能形成具有完整功能的结构单位。 例：血红蛋白的珠蛋白：Hb(α2β2) （二）辅基连接 例：血红蛋白：珠蛋白和血红素结合。 分泌蛋白进入内质网的信号肽引导机制 （四）线粒体蛋白的靶向输送 蛋白质生物合成的干扰和抑制Interference Inhibition of Protein Biosynthesis 影响翻译起始的抗生素 影响翻译延长的抗生素 嘌呤霉素作用示意图 二、其他干扰蛋白质生物合成的物质 毒素(toxin) 干扰素(interferon) 白喉毒素(diphtheria toxin)的作用机理 干扰素的作用机理 2.干扰素诱导病毒mRNA降解 例：鸦片促黑皮质素原(POMC)的水解修饰 （三）多肽链的水解修饰 促肾上腺皮质激素样中叶肽 促肾上腺皮质激素 促黑激素 定向输送 到达细胞膜 排到细胞外 翻译后经加工的蛋白质 留在胞浆 进入细胞器 蛋白质靶向转运 蛋白质合成后去路： 1、保留在胞浆 2、进入线粒体、细胞核等细胞器 3、分泌到细胞外或成为膜蛋白 四、蛋白质合成后的靶向输送 穿膜 蛋白质合成后被定向输送到其最终发挥生物功能的细胞靶部位的过程称为蛋白质的靶向输送(protein targeting)。 新生蛋白质的去向 信号序列(signal sequence) （一）靶向输送的蛋白质存在特异的信号序列 所有靶向输送的蛋白质结构中存在分选信号，主要为N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。靶向输送到溶酶体，质膜或分泌到细胞外的蛋白，其肽链的N端存在13-36氨基酸的信号序列，叫信号肽。 人前胰岛素原 MALWRLLPLLALLALWGPDPAAAFV······ 牛生长激素 MMAAGPRTSLLLLAFALLCLPWTQVVGAF······ 蜂毒肽 MKFLVNVALVFMVVYISTTTAAP······ 果蝇粘液蛋白 MKLLVVAVIACMLIGFADPASGCK······ 碱性区 中心区 加工区 信号肽N— ··········连接分泌蛋白 N-端含1个或几个带正电荷的碱性氨基酸残基，如Lys(K)、Arg(R)；中段为疏水核心区，主要含疏水的中性氨基酸，如Leu、Ile等；C-端加工区由一些