蛋白質(zhì)的生物合成3

1、會(huì)計(jì)學(xué)1蛋白質(zhì)的生物合成蛋白質(zhì)的生物合成3不重疊密碼不重疊密碼重疊密碼重疊密碼 關(guān)于關(guān)于SD序列序列l(wèi)二、核糖體的結(jié)構(gòu)二、核糖體的結(jié)構(gòu)原核生物原核生物真核生物真核生物四、核糖體的功能四、核糖體的功能 參與多肽鏈的啟動(dòng)、延長、終止，并參與多肽鏈的啟動(dòng)、延長、終止，并“移移動(dòng)動(dòng)”含有遺傳信息的模板含有遺傳信息的模板mRNA第三節(jié)第三節(jié) 轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移RNA的功能的功能 在蛋白質(zhì)合成中，在蛋白質(zhì)合成中，tRNA起著運(yùn)載氨基酸的起著運(yùn)載氨基酸的作用，按照作用，按照mRNA鏈上的密碼子所決定的氨基酸鏈上的密碼子所決定的氨基酸順序?qū)被徂D(zhuǎn)運(yùn)到核糖體的特定部位。順序?qū)被徂D(zhuǎn)運(yùn)到核糖體的特定部位。 tRNA有兩

2、個(gè)關(guān)鍵部位：有兩個(gè)關(guān)鍵部位： 3端端CCA：接受氨基酸：接受氨基酸，形成氨酰，形成氨酰-tRNA.需需ATP提供活化氨基酸所需的能量。提供活化氨基酸所需的能量。 與與mRNA結(jié)合部位結(jié)合部位反密碼子部位反密碼子部位(tRNA的接頭作用的接頭作用) 此外此外, tRNA上尚有上尚有(3)識(shí)別氨酰識(shí)別氨酰tRNA合成酶的合成酶的位點(diǎn)位點(diǎn), (4)核糖體識(shí)別位點(diǎn)核糖體識(shí)別位點(diǎn)35ICCA-OH53CCA-OHG G CC C G密碼子與反密碼子的密碼子與反密碼子的閱讀方向均為閱讀方向均為5 5 3 3，兩者反向平行配對(duì)。兩者反向平行配對(duì)。2. 翻譯方向：翻譯方向： 53 1. 部位部位:細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)

3、 2. 酶酶:氨酰氨酰-tRNA合成酶合成酶 3. 能量能量:消耗消耗2ATP 4. 產(chǎn)物產(chǎn)物: 氨酰氨酰-tRNA 甲酰化產(chǎn)物甲?；a(chǎn)物fMet-tRNA(原核生物起始原核生物起始AA)l氨基酸在摻入肽鏈前必須活化氨基酸在摻入肽鏈前必須活化, ,在在胞液中胞液中進(jìn)行。進(jìn)行。l氨基酸的活化是指各種參加蛋白質(zhì)合成的氨基酸的活化是指各種參加蛋白質(zhì)合成的AAAA與攜與攜帶它的相應(yīng)的帶它的相應(yīng)的tRNAtRNA結(jié)合成結(jié)合成氨酰氨酰- tRNA- tRNA的過程?；畹倪^程。活化反應(yīng)在化反應(yīng)在氨酰氨酰-tRNA -tRNA 合成酶合成酶的催化下進(jìn)行。的催化下進(jìn)行。(一一)氨基酸的活化氨基酸的活化 2020

4、種氨基酸中每一種都有各自特異的氨酰種氨基酸中每一種都有各自特異的氨酰- -tRNAtRNA合成酶。合成酶。 氨酰氨酰-tRNA-tRNA合成酶具有高度的專一性合成酶具有高度的專一性，它既它既能識(shí)別相應(yīng)的氨基酸（能識(shí)別相應(yīng)的氨基酸（L-L-構(gòu)型），又能識(shí)別與此構(gòu)型），又能識(shí)別與此氨基酸相對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)氨基酸相對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)tRNA tRNA 分子；即使分子；即使AAAA識(shí)別出現(xiàn)錯(cuò)誤，此酶具有水解功能，可以將其水識(shí)別出現(xiàn)錯(cuò)誤，此酶具有水解功能，可以將其水解掉。解掉。這種高度的專一性保證了氨基酸與其特定這種高度的專一性保證了氨基酸與其特定的的tRNA準(zhǔn)確匹配，從而使蛋白質(zhì)的合成具有一準(zhǔn)確匹配，從

5、而使蛋白質(zhì)的合成具有一定的保真性。定的保真性。起始氨酰起始氨酰-tRNA-tRNAi i: : 甲硫氨酰甲硫氨酰-tRNA-tRNAi 甲酰化甲?；?起始氨基酸起始氨基酸原核：甲酰甲硫氨酸原核：甲酰甲硫氨酸 fMet 真核：甲硫氨酸真核：甲硫氨酸 Met 甲?；蟛拍芘c甲酰化后才能與IF2 結(jié)合生成結(jié)合生成30S復(fù)合物復(fù)合物 甲?；乐蛊鹗及被徇M(jìn)入延伸中的肽鏈甲?；乐蛊鹗及被徇M(jìn)入延伸中的肽鏈 使使fmet-tRNA i 結(jié)合在核糖體結(jié)合在核糖體P部位部位 延長因子延長因子EF-Tu識(shí)別未甲酰化的識(shí)別未甲?；?Met-tRNA原核：甲酰甲硫氨酸原核：甲酰甲硫氨酸 ( fMet )(2)7

6、0S(2)70S起始復(fù)合物的形成起始復(fù)合物的形成 肽鏈的延長分為四個(gè)步肽鏈的延長分為四個(gè)步驟：驟： 進(jìn)位進(jìn)位 轉(zhuǎn)肽轉(zhuǎn)肽 脫落脫落 移位移位-核糖體循環(huán)核糖體循環(huán) 1. 1. 進(jìn)位：進(jìn)位： 1) 1) 一個(gè)新的一個(gè)新的氨酰氨酰-tRNA進(jìn)入進(jìn)入A位，位， 2) 延長因子參加延長因子參加: 3) 消耗消耗1個(gè)個(gè)GTP 3. 脫落脫落 轉(zhuǎn)肽后，轉(zhuǎn)肽后，P部位上空載的部位上空載的tRNA經(jīng)出口經(jīng)出口位點(diǎn)位點(diǎn) (E) 脫落脫落原核生物原核生物 轉(zhuǎn)錄與翻轉(zhuǎn)錄與翻譯相偶聯(lián)譯相偶聯(lián)四、四、 蛋白質(zhì)合成所需的能量蛋白質(zhì)合成所需的能量v蛋白質(zhì)的合成是一個(gè)高耗能過程蛋白質(zhì)的合成是一個(gè)高耗能過程 AAAA活化活化 2

7、 2個(gè)高能磷酸鍵（個(gè)高能磷酸鍵（ATPATP） 肽鏈起始肽鏈起始 1 1個(gè)（個(gè)（70S70S復(fù)合物形成，復(fù)合物形成，GTPGTP） 進(jìn)位進(jìn)位 1 1個(gè)（個(gè)（GTPGTP） 移位移位 1 1個(gè)（個(gè)（GTPGTP）第一個(gè)氨基酸參入需消耗第一個(gè)氨基酸參入需消耗3 3個(gè)（活化個(gè)（活化2+2+起始起始1 1 ）, ,以后每摻入一個(gè)以后每摻入一個(gè)AAAA需要消耗需要消耗4 4個(gè)（個(gè)（活化活化2 +2 +進(jìn)位進(jìn)位 1 1個(gè)個(gè) + +移位移位1 1個(gè)）。個(gè)）。l 從氨基酸開始合成一個(gè)含從氨基酸開始合成一個(gè)含200個(gè)殘基的蛋白個(gè)殘基的蛋白質(zhì)需要消耗多少高能磷酸鍵質(zhì)需要消耗多少高能磷酸鍵?l 活化一個(gè)氨基酸活化一

8、個(gè)氨基酸 -2 2002=400l 起始一次起始一次 ： -1 l 形成一個(gè)肽鍵：形成一個(gè)肽鍵： - 2 1992=398l 共消耗高能鍵共消耗高能鍵 4003981=799五五. .活性肽合成的特征活性肽合成的特征 P.285-286P.285-286 l二、核糖體的結(jié)構(gòu)二、核糖體的結(jié)構(gòu)原核生物原核生物真核生物真核生物 1. 部位部位:細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì) 2. 酶酶:氨酰氨酰-tRNA合成酶合成酶 3. 能量能量:消耗消耗2ATP 4. 產(chǎn)物產(chǎn)物: 氨酰氨酰-tRNA 甲?；a(chǎn)物甲酰化產(chǎn)物fMet-tRNA(原核生物起始原核生物起始AA)l氨基酸在摻入肽鏈前必須活化氨基酸在摻入肽鏈前必須活化, ,在在胞液中胞液中進(jìn)行。進(jìn)行。l氨基酸的活化是指各種參加蛋白質(zhì)合成的氨基酸的活化是指各種參加蛋白質(zhì)合成的AAAA與攜與攜帶它的相應(yīng)的帶它的相應(yīng)