醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)-第六章核糖體.ppt

1、a,1,第六章 核糖體(ribosome,a,2,核糖體的研究簡(jiǎn)史,1897年，首次觀察到核糖體，當(dāng)時(shí)被稱為核外染色質(zhì)。 1955年，Palade用電鏡觀察到腺細(xì)胞的核糖體，當(dāng)時(shí)被稱為“Palade顆?！?。 1958年，Roberts提出用“ribosome”來命名核糖體，ribosome是核糖核蛋白體的意思，中文簡(jiǎn)稱核糖體,a,3,核糖體的分布,普遍分布于原核細(xì)胞和真核細(xì)胞； 哺乳動(dòng)物的成熟紅細(xì)胞中沒有核糖體； 線粒體基質(zhì)和葉綠體基質(zhì)中含有核糖體； 非細(xì)胞形態(tài)的病毒不含核糖體,第一節(jié) 核糖體的形態(tài)結(jié)構(gòu),電鏡下觀察到的核糖體,Prokaryotic Ribosome70s,Small subu

2、nit,真核細(xì)胞核糖體：寬25nm，長(zhǎng)30nm,原核細(xì)胞核糖體：寬17nm，長(zhǎng)20nm,E. coli 50S subunit E. coli 30S subunit,原核細(xì)胞的核糖體大小亞基,中心突,柄,嵴,頭部,基部,平臺(tái),頭部,平臺(tái),谷,裂,多聚核糖體模式圖,核糖體在進(jìn)行蛋白質(zhì)合成時(shí)，多個(gè)核糖體被一條mRNA鏈串聯(lián)在一起，成為合成蛋白質(zhì)的功能團(tuán)，稱為多聚核糖體,大亞基：呈圓錐形，在一側(cè)伸出三個(gè)突起為中心突、柄和嵴,小亞基：呈弧形，可分為頭部、基部和平臺(tái)部,a,9,游離在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體稱游離核糖體；主要合成細(xì)胞質(zhì)本身所需要的結(jié)構(gòu)蛋白。 附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體稱附著核糖體。主要合成分泌蛋白

3、（如酶、激素及各種抗體）、溶酶體蛋白、跨膜蛋白和駐留于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)的駐留蛋白,游離核糖體與附著核糖體,游離核糖體與附著核糖體,a,11,游離核糖體 附著核糖體 多聚核糖體,注意區(qū)別,a,12,第二節(jié) 核糖體的化學(xué)組成,a,13,三種類型的RNA分子,核糖體RNA（ribosomel RNA，rRNA）構(gòu)成核糖體,轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（transfer RNA，tRNA）轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸至核糖體進(jìn)行蛋白質(zhì)合成,信使RNA（messenger RNA，mRNA）攜帶遺傳信息，指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成,一、核糖體的主要化學(xué)組成（rRNA和蛋白質(zhì),a,15,16S rRNA的二級(jí)結(jié)構(gòu),識(shí)別 mRNA上多肽合成起始位點(diǎn),二、核糖體

4、上RNA的結(jié)合部位,mRNA結(jié)合部位:mRNA的5端起始密碼子的上游3-9個(gè)堿基與小亞基16SrRNA 3端堿基配對(duì)形成,氨酰tRNA結(jié)合部位（aminoacyl tRNA binding site，A位），又稱受位（acceptor site,肽酰tRNA結(jié)合部位（peptidyl tRNA binding site，P位），又稱給位（donor site,mRNA binding site,a,17,肽鏈出口部位 簡(jiǎn)稱E部位,a,18,Ribosome X-ray structure,三、核糖體蛋白質(zhì)在核糖體上的定位,核糖體蛋白質(zhì)的功能,蛋白質(zhì),功能,S16,S12,S11,S18,S4、

5、S5、S12,S3、S10、S14,在核糖體組裝中起重要作用,是多肽鏈的起始部位,缺失時(shí)翻譯錯(cuò)誤增加,與mRNA結(jié)合,與鏈霉素結(jié)合,與tRNA結(jié)合,密碼閱讀位點(diǎn),L17、L19,位于出口域,其它L,位于翻譯域,a,21,第三節(jié) 核糖體的功能,a,22,閱讀遺傳密碼，攜帶氨基酸進(jìn)行蛋白質(zhì)合成,攜帶遺傳密碼、指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成,核糖體的功能,a,23,小亞基的功能,與mRNA結(jié)合 提供密碼閱讀部位 提供 A 位的一部分,a,24,提供A位的一部分 提供P位 提供GTP酶活性部位,大亞基的功能,大亞基的功能,胞質(zhì),內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔,提供激活的肽基轉(zhuǎn)移酶的結(jié)合部位 提供內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜結(jié)合部位 存在中央管，新生肽鏈的釋放

6、部位,a,26,IF-3,IF-1,IF-2,GTP,GDP,Pi,蛋白質(zhì)的合成的過程,步驟一：肽鏈合成的起始,a,27,步驟二：肽鏈的延長(zhǎng),a,28,RF,步驟三：肽鏈延長(zhǎng)的終止,第四節(jié) 核糖體的解離及自我組裝,一、Mg2+對(duì)核糖體組裝的影響,1mmol/L,10mmol/L,a,30,二、核糖體的解離與自我組裝,尿素,尿素,核糖體的整體組裝,小亞基,16S rRNA,21種蛋白質(zhì),Mg2,40-50,30S小亞基,大亞基,23S rRNA,5S rRNA,蛋白質(zhì),4mmol/L Mg2,44 20min,41-48S 中間顆粒,20mmol/L Mg2,50 90min,50S大亞基,a,32,核糖體的在體組裝,核糖體為自組裝結(jié)構(gòu)； 活體內(nèi)裝配更迅速、有效； S16對(duì)組裝的速率有重大影響； 前核糖體亞單位是在核仁中組裝的,第五節(jié) 異常情況下核糖體的變化,游離核糖體的解聚與附著核糖體的脫落均可被視為蛋白質(zhì)合成降低或終止的一個(gè)形態(tài)指標(biāo)； 隨紅細(xì)胞的成熟，多聚核糖體會(huì)逐漸解聚，直至消失； 細(xì)胞在有絲分裂階段，多聚核糖體解聚，蛋白質(zhì)合成下降,正常生理狀況下核糖體的變化,a,34,異常情況下核糖體的變化,腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中可