第八章蛋白质的生物合成.pptVIP

第八章 蛋白质的生物合成 （翻译）Protein Biosynthesis，Translation  翻译是蛋白质生物合成的同义词 翻译的过程就是将核酸中由4种碱基序列组成的遗传信息，通过遗传密码破译的方式转变成为蛋白质中的20种氨基酸排列顺序。 8.1 蛋白质生物合成体系 参与蛋白质生物合成的物质包括： 20种氨基酸（AA）作为原料 酶及众多蛋白因子，如IF、eIF ATP、GTP、无机离子 8.1.1 翻译模板mRNA及遗传密码 * mRNA是遗传信息的携带者 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)。 移码突变（框移突变） 密码子、反密码子配对的摆动现象 4、通用性（Universal） 从病毒直到人类，细胞核DNA指导的蛋白质合成都使用同一套遗传密码。 8.1.2 tRNA结构与功能 tRNA的三级结构示意图 tRNA分子的反密码环与mRNA上的密码配对。 tRNA的3’-末端__________是氨基酸的结合位点, 由_______— _______—_______之间的“对号入座”，保证了从核酸到蛋白质信息传递的准确性。 核糖体是肽链合成的装置 （1）P位：即肽位(peptidyl site)，或给位，在延长成肽之后，连接肽链的肽酰tRNA占据的位置，肽链转位至此，延长继续。 （2）A位：即氨基酰位(aminoacyl site)，或称受位，每次延长，氨基酰tRNA就加入到A位上，延长成肽，此位因接受肽酰基链，故名受位。 （3）E位：tRNA排出位(exit site) 8.2 蛋白质生物合成过程 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 8.2.2 肽链合成起始 甲硫氨酰tRNA与mRNA结合到核蛋白体上，生成 翻译起始复合物 （translational initiation complex） 起始因子IF 和 eIF 原核生物翻译起始复合物形成 核糖体大小亚基分离； mRNA在小亚基定位结合； 起始氨基酰-tRNA的结合； 核糖体大亚基结合。 2、30S小亚基通过SD序列与mRNA模板相结合。 真核生物翻译起始复合物形成 真核生物翻译的起始 首先，起始因子eIF3结合到核糖体（80S）的小亚基（40S）上，使大亚基（60S）与小亚基解离 甲硫酰tRNA（ Met-tRNAimet ）结合 mRNA结合（需帽结合蛋白CBP） 8.2.3 肽链合成延长 根据mRNA密码序列的指导，顺序添加的氨基酸从N端向C端延伸肽链，直到合成终止的过程。 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 又称注册(registration) 转肽酶催化 P位-fMet-tRNAfMet + A位-aa-tRNA 肽(fMet成 （酰基） （氨基） 为N—末端) （A位上） A位成肽后，P位留下空载tRNA （三）转位（Translocation） 转位酶 （Translocase） （活性存在于EF-G中） 延长因子EF-G有转位酶活性，可结合并水解1分子GTP，促进核蛋白体向mRNA的3侧移动。 核糖体阅读mRNA密码子是从5’向3’方向进行，肽链合成是从__端向__端方向进行的。 多聚核蛋白体(polysome) 8.3 蛋白质合成后加工Posttranslational Processing Protein Transportation 新生蛋白质经蛋白酶切后变成有功能的成熟蛋白质 2、二硫键的形成 两个半胱氨酸-SH -SH -SH 二硫键 3、特定氨基酸的修饰 磷酸化、糖基化、甲基化、乙基化、羟基化和羧基化 本章重点 蛋白质合成的一般知识 遗传密码的特点 核糖体的功能活性中心 氨酰-tRNA合成酶与氨