医学生物化学与分子生物学15蛋白质的生物合成-翻译.pptx

～ 15 ～ 蛋白质的生物合成—翻译;蛋白质生物合成（protein biosynthesis）;15.1 蛋白质合成中三类RNA的作用 ;原核生物的多顺反子;mRNA包括 5?-非翻译区(5?-untranslated region, 5?-UTR) 开放阅读框架区(open reading frame, ORF) 3?-非翻译区(3?-untranslated region, 3?-UTR) ;原核生物的多顺反子;遗传密码;遗传密码表 ;遗传密码的特点;（2）连续性（commalessness）;基因损伤引起mRNA阅读框内的碱基发生插入或缺失，可能导致移码突变(frameshift mutation)。; 多种生物基因转录后存在一种对mRNA外显子加工过程，可通过特定碱基的插入、缺失或置换，导致mRNA的移码、错义突变或提前终止。造成mRNA与其DNA模板序列之间不匹配，使同一mRNA前体翻译出序列、功能不同的蛋白质。这种基因表达的调节方式称为mRNA编辑（mRNA editing）。 ;3. 简并性（degeneracy）;各种氨基酸的密码子数目;（4） 摆动性（wobble）;U;（5）通用性（universal）;已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿体。;15.1.2 tRNA是氨基酸的运载体;反密码环;tRNA的三级结构示意图;15.1.3 rRNA参与组成核糖体 ;核糖体的组成;核糖体的组成;原核生物核糖体结构模式 ;　;起始因子（IF和eIF )。 延长因子（EF和eEF )。 释放因子（RF和eRF )。;大肠杆菌蛋白质生物合成的化合物、酶、蛋白质因子和细胞成分等;15.2 蛋白质的生物合成过程 ;15.2.1 氨基酸的活化与搬运 ;反应过程;氨基酸 ＋ATP-E 氨酰-AMP-E ＋ PPi ;第二步反应;（2）氨酰-tRNA合成酶;氨酰-tRNA合成酶对底物氨基酸和tRNA都有高度特异性。;15.2.1.2 氨酰-tRNA的表示方法;起始氨酰-tRNA的表示方法：;15.2.2 核糖体循环（广义） 蛋白质的生物合成是最复杂的生物化学过程之一，它需要上百种不同的蛋白质及数十种RNA分子的参与。为了便于叙述，人们常将整个翻译过程分为起始（initiation）、延长（elongation）和终止（termination）三个阶段，这三个阶段都是在核糖体上完成的，即广义上的核糖体循环。 ;起始因子;（1）原核生物的翻译起始过程 ;IF-3;; 原核生物mRNA在核糖体小亚基上的准确定位和结合涉及两种机制：;rpS-1识别序列 mRNA序列上紧接S-D序列后的小核苷酸序列，可???核糖体小亚基蛋白rpS-1识别并结合。;IF-3;IF-3;IF-3;（2）真核生物的翻译起始过程 ;目录; 指在mRNA模板的指导下，氨基酸依次进入核糖体并聚合成多肽链的过程。肽链延长在核糖体上连续循环式进行，又称为核糖体循环（ribosomal cycle），包括以下三步：;真核生物肽链合成的延长过程和原核生物基本相似。但真核生物有不同的反应体系和延长因子，核糖体没有E位，转位时卸载的tRNA直接从P位脱落。;（1） 进位;目录;Tu;（2）成肽;成肽的反应过程;（3） 转位;EF-G/ eEF-2有转位酶（translocase）活性，可结合并水解1分子GTP，释放的能量促进核糖体向mRNA的3′侧移动，使起始二肽酰-tRNA-mRNA相对位移进入核糖体P位，原核生物卸载的tRNA则移入E位。;目录;;;15.2.2.3 终止 ;RF-3具有GTP酶活性：可结合并水解1分子GTP，促进RF-1和RF-2与核糖体的结合，并帮助多肽从核糖体释放。 ;原核肽链合成终止过程 ;;真核生物与原核生物肽链合成过程的主要差别;多聚核糖体（polysome）;多聚核糖体;电镜下观察的多聚核糖体（左为原核生物，右为真核生物） ;15.3 翻译后加工 从核糖体释放出的新生多肽链一般不具备蛋白质生物活性，必须经过分子折叠及不同的加工修饰过程才转变为具有天然构象的功能蛋白，该过程称为翻译后加工（post-translation processing）。;15.3.1.1 肽链N端Met或fMet的切除 15.3.1.2 特定氨基酸的共价修饰 糖基化 、羟基化 、甲基化、磷酸化、二硫键形成、亲脂性修饰。 15.3.1.3 二硫键的形成;15.3.2 新生多肽链中非功能性片段的切除 15.3.2.1 信号肽和内含肽等的切除 15.3.2.2