第七讲蛋白质的生物合成.pptVIP

原核生物的翻译起始复合物为70S亚基-mRNA-fMet-tRNAfMet，而真核生物为80S亚基-Met-tRNAiMet-mRNA。复合物的形成需要一系列起始因子和GTP的参与。第94页，共95页，星期日，2025年，2月5日第95页，共95页，星期日，2025年，2月5日******************************通过eIF-5的作用，可使结合Met-tRNAiMet·GTP及mRNA40S小亚基与60S大亚基结合，形成80S复合物。eIF-5具有GTP酶活性，催化GTP水解为GDP及Pi，并有利于其它起始因子从40S小亚基表面脱落，从而有利于40S与60S两个亚基结合起来成为具有活性的80S-Met-tRNAiMet-mRNA起始复合物（图7-9和图7-10）。第62页，共95页，星期日，2025年，2月5日图7-9真核细胞翻译起始复合物的形成第63页，共95页，星期日，2025年，2月5日图7-10真核生物翻译起始示意图第64页，共95页，星期日，2025年，2月5日多肽链的延长（1）为密码子所特定的氨基酸tRNA结合到核蛋白体的A位，称为进位：氨基酰tRNA在进位前需要有三种延长因子的作用，即热不稳定的EF-Tu,热稳定的EF-Ts以及依赖GTP的转位因子。EF-Tu首先与GTP结合，然后再与氨基酰tRNA结合成三元复合物，这样的三元复合物才能进入A位。此时GTP水解成GDP，EF-Tu和GDP与结合在A位上的氨基酰tRNA分离（图7-11）。第65页，共95页，星期日，2025年，2月5日图7-11原核生物肽链延长因子EFTu与GTP的作用原理第66页，共95页，星期日，2025年，2月5日（2）转肽--肽键的形成：在70S起始复合物形成过程中，核糖核蛋白体的P位上已结合了起始型甲酰蛋氨酸tRNA，当进位后，P位和A位上各结合了一个氨基酰tRNA，两个氨基酸之间在核糖体转肽酶作用下，P位上的氨基酸提供α-COOH基，与A位上的氨基酸的α-NH2形成肽键，从而使P位上的氨基酸连接到A位氨基酸的氨基上，这就是转肽。转肽后，在A位上形成了一个二肽酰tRNA（图7-12）。第67页，共95页，星期日，2025年，2月5日图7-12肽键的形成①核蛋白体“给位”上携甲酰蛋氨酰基的tRNA②核蛋白体“受体”上新进入的氨基酰tRNA;③失去甲酰蛋氨酰基后，即将从核蛋白体脱落的tRNA;④接受甲酰蛋氨酰基后已增长一个氨基酸残基的肽键第68页，共95页，星期日，2025年，2月5日（3）移位：转肽作用发生后，氨基酸都位于A位，P位上无负荷氨基酸的tRNA就此脱落，核蛋白体沿着mRNA向3’端方向移动一组密码子，使得原来结合二肽酰tRNA的A位转变成了P位，而A位空出，可以接受下一个新的氨基酰tRNA进入，移位过程需要EF-G，GTP和Mg2+的参加（图7-13）。第69页，共95页，星期日，2025年，2月5日图7-13大肠杆菌蛋白质合成的延伸过程第70页，共95页，星期日，2025年，2月5日以后，肽链上每增加一个氨基酸残基，即重复上述进位，转肽，移位的步骤，直至所需的长度，实验证明mRNA上的信息阅读是从5’端向3’端进行，而肽链的延伸是从氨基端到羧基端。所以多肽链合成的方向是N端到C端。第71页，共95页，星期日，2025年，2月5日无论原核生物还是真核生物都有三种终止密码子UAG，UAA和UGA。没有一个tRNA能够与终止密码子作用，而是靠特殊的蛋白质因子促成终止作用。这类蛋白质因子叫做释放因子，原核生物有三种释放因子：RF1，RF2和RF3。RF1识别UAA和UAG，RF2识别UAA和UGA。RF3的作用还不明确。真核生物中只有一种释放因子eRF，它可以识别三种终止密码子。翻译的终止及多肽链的释放第72页，共95页，星期日，2025年，2月5日不管原核生物还是真核生物，释放因子都作用于A位点，使转肽酶活性变为水解酶活性，将肽链从结合在核糖体上的tRNA的CCA末端上水解下来，然后mRNA与核糖体分离，最后一个tRNA脱落，核糖体在IF-3作用下，解离出大、小亚基。解离后的大小亚基又重新参加新的肽链的合成，循环往复，所以多肽链在核糖体上的合成过程又称核糖体循环(图7-14)。第73页，共95页，星期日，2025年，2月5日图7-14大肠杆菌蛋白质合成的终止过程第74页，共95页，星期日，2025年，2月5日上述只是单个核糖体的翻译过程，事实上在细胞内一条mRNA链上结合着多个核糖体，甚至可多到几百个