核糖体与核酶.ppt

E.coli前体rRNA的转录与加工第31页，共67页，星期日，2025年，2月5日6.2.2核糖体的装配核糖体是自我装配的细胞器，当蛋白质和rRNA合成加工成熟之后就要开始装配核糖体的大小两个亚基，真核生物核糖体亚基的装配地点在细胞核的核仁部位，原核生物核糖体亚基的装配则在细胞质中。第32页，共67页，星期日，2025年，2月5日■核糖体亚基的自我装配●自组装(self-assembly):1968年，MasayasuNomura把拆开的大肠杆菌核糖体的30S小亚基的21种蛋白质与16SrRNA在体外混合后重新装配成30S小亚基，然后把重建的小亚基同50S大亚基以及其他辅助因子混合后，进行蛋白质合成实验，发现重建的核糖体具有生物活性，能催化氨基酸掺入到蛋白质多肽链中。这一实验表明，核糖体是一种自组装(self-assembly)的结构，即没有样板或亲体结构所组成的结构。但是在组装过程中，某些蛋白质必须首先结合到rRNA上，其他蛋白才能组装上去，即组装过程有先后层次(下图)。第33页，共67页，星期日，2025年，2月5日E.coli小亚基的装配图粗箭头表示结合力强，细箭头表示力弱。如S4与16SrRNA之间是粗箭头，表示S4可直接与16SrRNA结合而不需要其他蛋白的存在。而S7与16SrRNA的结合力很弱，并且需要S4、S8、S9、S19、S20蛋白的存在。●30S亚基蛋白质分类:根据在核糖体重装配过程中的作用，可将30S亚基上的蛋白质分为三类:①开始装配所必需的蛋白质，它们先和rRNA特定区段结合，形成核糖体亚基的核心;②结合后可为后一批蛋白提供结合位点；③非30S亚基形成所必需，但却是显示其活性所必需的。第34页，共67页，星期日，2025年，2月5日■原核生物核糖体重组(ribosomerecombination)实验所谓核糖体重组是指将不同来源的核糖体大小亚基、或不同亚基的rRNA或蛋白质重新组合，形成杂合的核糖体后研究其功能的实验方法。第35页，共67页，星期日，2025年，2月5日■真核生物核糖体在核仁中装配●主要过程:下图是关于人细胞中核糖体装配过程人细胞中核糖体装配的主要过程第36页，共67页，星期日，2025年，2月5日?蛋白质结合到rRNA上具有先后层次性。?核糖体的重组装是自我装配过程第37页，共67页，星期日，2025年，2月5日?同一生物中不同种类的r蛋白的一级结构均不相同，在免疫学上几乎没有同源性。?不同生物同一种类r蛋白之间具有很高的同源性，并在进化上非常保守。结论第38页，共67页，星期日，2025年，2月5日Q:二十世纪六十年代初期RobertPerry发现核糖体的合成是在核仁中进行的，请问他是如何发现的?二十世纪六十年代初期RobertPerry用紫外微光束破坏活细胞的核仁，发现破坏了核仁的细胞丧失合成rRNA的能力，这一发现提示核仁与核糖体的形成有关。后来Perry又发现低浓度的放线菌素D能够抑制3H-尿嘧啶掺入rRNA中，而不影响其他种类的RNA合成。显微放射自显影也显示放线菌素D能够选择性阻止核仁RNA的合成，表明核仁与rRNA的合成有关。第39页，共67页，星期日，2025年，2月5日6.3核糖体的功能-蛋白质的合成核糖体的功能是进行蛋白质的合成。在核糖体上合成的是蛋白质的一级结构，即多肽链。合成是从多肽链的N端开始，到C末端结束。对于mRNA来说，合成的方向则是5＇→3＇。蛋白质的合成涉及核糖体的一些功能位点和RNA的作用。第40页，共67页，星期日，2025年，2月5日6.3.1核糖体的功能位点原核生物核糖体中有四种与RNA分子结合的位点，其中一个是与mRNA结合的位点，另三个是与tRNA结合的位点原核生物核糖体中与RNA结合的位点●A位点(Asite)●P位点(Psite)●E位点(exitsite，Esite)第41页，共67页，星期日，2025年，2月5日●mRNA结合位点真核生物的mRNA同核糖体的结合主要靠5＇端的帽子结构，有时也通过IRES同核糖体结合真核生物蛋白质合成的起始，IRES是内部核糖体进入位点(internalribosomeentrysite)。第42页，共67页，星期日，2025年，2月5日原核生物mRNA中与核糖体16SrRNA结合的序列称为SD序列(SDsequence)典型的细菌核糖体与mRNA的结合位点mRNA中的SD序列与核糖体16SrRNA3端互补。在SD序列的下游5～10个碱基处是起