分子生物学蛋白质的生物合成.pptVIP

糖基化蛋白的N-连接和O-连接方式 当前第63页\共有105页\编于星期五\18点 三、蛋白质的转运/定位 当前第64页\共有105页\编于星期五\18点 细胞中蛋白质的合成发生在两个场所： 绝大部分由细胞质中的核糖体合成； 极少部分由细胞器(叶绿体和线粒体)中的核糖体合成(保留在细胞器内) 合成后的蛋白质有三个去向： 留在细胞质中， 运到特定的细胞器内； 分泌到细胞外 当前第65页\共有105页\编于星期五\18点 游离核糖体上合成的蛋白质释放于细胞质，一部分就留在细胞质中，另一部分需要转运到细胞核、线粒体、叶绿体等。 膜结合核糖体上合成的蛋白质主要是膜蛋白、分泌蛋白以及存在于溶酶体、内质网和高尔基体腔内的酶等。 当前第66页\共有105页\编于星期五\18点 这就意味着合成后的蛋白质必须经过运输才能够得到准确的定位： 蛋白质通过膜上的特殊结构进行跨膜转运 当前第67页\共有105页\编于星期五\18点 分泌蛋白 游离核糖体 膜结合核糖体 翻译后转运 翻译时转运 蛋白质完全翻译完成后从核糖体上脱落，扩散至合适的定位点 蛋白质便进行翻译合成边与运输元件结合 蛋白质由特殊途径定位 细胞质蛋白 线粒体信号 核信号 高尔基体滞留信号 内质网滞留信号 当前第68页\共有105页\编于星期五\18点 无论是蛋白质边翻译边进入内质网，还是蛋白质翻译后再扩散至特定的细胞部位，蛋白质都要利用N端的一段特殊序列引导进膜，这段引导序列在成熟蛋白质中已被切除 两个与蛋白质运送有关的理论： 信号肽假设——翻译时转运 导肽假设——翻译后转运 当前第69页\共有105页\编于星期五\18点 1．信号肽假说——针对分泌蛋白 当编码分泌蛋白的mRNA与胞浆中游离核糖体结合后，蛋白质的合成立即开始。首先合成的是蛋白质N-端的信号肽序列。 胞浆中信号识别颗粒(SRP)识别、结合信号肽，并进入核糖体A位点，使肽链延伸反应暂时停止。 核糖体-mRNA-信号肽-SRP复合体与内质网膜表面的SRP受体结合。 当前第70页\共有105页\编于星期五\18点 SRP释放核糖体A位点，多肽链的合成立即恢复。SRP从其受体上释放下来，完成SRP循环。 在内质网膜表面的核糖体受体蛋白和蛋白转运因子协同作用下，信号肽及新生肽链穿过跨膜通道。 内质网腔内侧面的信号肽酶切除并进一步水解信号肽。 当前第71页\共有105页\编于星期五\18点 信号肽 (Signal Peptide) 位于分泌性蛋白质N 端的长约16-30个氨基酸残基的序列。信号肽的N端是带正电荷的氨基酸残基（碱性氨基酸）构成，随后是6-12个疏水性氨基酸连续排列的疏水肽段。疏水肽段能形成一段α螺旋，在信号肽序列之后的一段氨基酸残基也能形成一段α螺旋，两段α螺旋会形成一个易嵌入细胞膜的发夹结构。 当前第72页\共有105页\编于星期五\18点 信号肽结构模式 当前第73页\共有105页\编于星期五\18点 信号识别颗粒 (Signal Recognition Particle, SRP)： 由一个7S RNA(305个碱基)和6个蛋白质分子组成的狭长核糖核蛋白复合物，SRP能识别并结合信号肽，形成 SRP-新生肽-核糖体 复合物，借助内质网膜上的 SRP受体， 将 SRP-新生肽-核糖体 复合物带到内质网膜的外表面。SRP与新生肽-核糖体结合后能抑制肽链的延伸，SRP与SRP受体的结合恢复了肽链的延伸作用。 当前第74页\共有105页\编于星期五\18点 翻译过程从开放阅读框架的5‘-AUG开始向3’方向阅读，按照mRNA上三联体密码子的顺序指导蛋白质从N端向C端合成，直至终止密码的出现。 整个合成过程分为5个阶段： 氨基酸的活化——氨基酰tRNA的形成 肽链合成的起始 肽链的延长 肽链合成的终止及释放 翻译后蛋白质的折叠及加工 当前第31页\共有105页\编于星期五\18点 * 氨基酸的活化 AA + tRNA → 氨酰-tRNA 细胞中一般只有二十种氨酰-tRNA合成酶，不同tRNA与同一氨基酸的结合均由同一个酶催化。合成酶有很强的校对功能。 黄色碱基为识别必需位点 当前第32页\共有105页\编于星期五\18点 原核生物肽链合成的起始 当前第33页\共有105页\编于星期五\18点 AA2 原核生物多肽合成延伸过程示意图 当前第34页\共有105页\编于星期五\18点 原核生物多肽合成终止 当前第35页\共有105页\编于星期五\18点 真核生物mRNA与小亚基的结合 当前第36页\共有105页\编于星期五\18点 真核生物翻译的起始 当前第37页\共有105