第十五章蛋白質(zhì)的合成模板

1、蛋白質(zhì)的合成第十五章第一節(jié) M RNA一、原核生物MRNA的結(jié)構(gòu)二、真核生物MRNA的結(jié)構(gòu) 第二節(jié)遺傳密碼一、遺傳密碼的破譯二、遺傳密碼的特點第三節(jié)核糖體一、核糖體的結(jié)構(gòu)與組成二、RRNA與核糖體蛋白的結(jié)構(gòu)與功能（一）、rRNA的結(jié)構(gòu)與功能（二）、 核糖體蛋白的結(jié)構(gòu)與功能 第四節(jié)蛋白質(zhì)合成的機理一、氨酰TRNA合成酶：氨基酸的活化 和氨酰TRNA的合成（一）、 活化（二）、連接二、蛋白質(zhì)合成的一般過程（一）、 翻譯起始（二）、延伸（三）、終止（四）、翻譯后加工三、原核生物的蛋白質(zhì)合成（一）、 翻譯起始（二）、延伸1、新氨酰tRNA入位2、肽鍵形成（轉(zhuǎn)肽）3、核糖體移位。（三）、終止（四）、 原

2、核生物的翻譯后加工1、切除加工2、糖基化3、甲基化4、磷酸化（五）、原核生物的翻譯調(diào)控四、真核生物的蛋白質(zhì)合成（一） 、翻譯起始（二） 、延伸1、入位2、肽鍵形成（轉(zhuǎn)肽）3、移位（三） 、終止（四） 、真核生物的翻譯后加工1、切除加工2、糖基化3、羥基化4、磷酸化5、親脂修飾6、甲基化7、二硫鍵形成（五） 、真核生物的翻譯調(diào)控1、mRNA向細胞質(zhì)的運輸2、mRNA的穩(wěn)定性3、翻譯的負調(diào)控4、起始因子磷酸化。5、tran slati onal frameshifti ng五、蛋白質(zhì)合成后的定向轉(zhuǎn)運（一） 、信號肽：翻譯轉(zhuǎn)運同步機制（二） 、翻譯后轉(zhuǎn)運機制（posttranslational tr

3、an slocati on）六、蛋白質(zhì)的折疊。 而對于終產(chǎn)物是蛋白質(zhì)的基因，還必須將 mRNA翻譯成蛋白質(zhì)。因此，蛋白質(zhì)是基因表達的最終產(chǎn)物（基因表達的最終產(chǎn)物還包括tRNA、rRNA及其他RNA），蛋白質(zhì)的生物合成過程實質(zhì)上也是基因表達的一個過程，它包括轉(zhuǎn)錄和翻譯。從化學的角度講，蛋白質(zhì)的合成就是20種基酸按照特定地順序聚合成多肽并按照一定的折疊機制折 疊成最終的活性構(gòu)象狀態(tài)。那么，我們要問，在生物體內(nèi)是誰直接決定著蛋白質(zhì)合成的氨基 酸順序從而最終主宰了它的高級結(jié)構(gòu)和功能的呢？mRNA。根據(jù)中心法則，DNA特定的堿基次序A、T、G、C就象一串密碼（稱為遺傳密碼），首 先經(jīng)過轉(zhuǎn)錄作用，DNA的

4、A、T、G、C堿基序列嚴格按照堿基配對原則被復制成 mRNA的 A、U、G、C序列，于是mRNA就直接充當了蛋白質(zhì)合成的模板，mRNA的A、U、G、C序列被轉(zhuǎn)變成蛋白質(zhì)的氨基酸序列，這種轉(zhuǎn)變是一個質(zhì)的飛躍，稱為翻譯，就好象把一種語 言（堿基序列）翻譯成另一種語言（氨基酸序列）。那么在翻譯過程中就有兩個關(guān)鍵性地問題：（1）遺傳密碼（堿基序列）到底是怎樣決定氨基酸序列的呢？也就是說什么樣的堿基序列決定什么樣的氨基酸序列呢？（2）通過什么樣的方式或機制實現(xiàn)堿基序列到氨基酸序列的轉(zhuǎn)變？因為氨基酸不能與堿基配對，因此一個堿 基序列顯然不能象轉(zhuǎn)錄一樣簡單地直接轉(zhuǎn)換成氨基酸序列，而必須通過一種中間分子（又稱

5、 接頭分子）的媒介作用來實現(xiàn)，而且這種接頭分子要能同時識別堿基序列和它所決定的氨基 酸序列。這種接頭就是tRNA分子。需要指出的是蛋白質(zhì)的合成是一個復雜的過程，包括翻譯、翻譯后加工和定向輸送以及 正確折疊，而且到現(xiàn)在為止，其中的許多重要方面仍在研究之中。真核生物蛋白質(zhì)的合成，需要 300多種生物大分子協(xié)同工作：核糖體 RNA及結(jié)合蛋白、 各種酶、各種tRNA、加工修飾酶等。蛋白質(zhì)合成的場所：標記各種 a.a注入大鼠體內(nèi)，在不同時間取出肝臟，勻漿，離心分 離各種亞細胞器，分析放射性蛋白的分布，證實蛋白質(zhì)的合成是在核糖體上進行的。首先認識一下mRNA、遺傳密碼、和核糖體，然后再深入學習蛋白質(zhì)合成的

6、細節(jié)過程。第一節(jié) mRNAmRNA的概念首先是由F.Jacob和J.Monod1965年提出來的.因為當時已經(jīng)知道編碼蛋 白質(zhì)的遺傳信息載體DNA是在細胞核中，而蛋白質(zhì)的合成是在細胞質(zhì)中，于是就推測，應(yīng) 該有一種中間信使在細胞核中合成后攜帶上遺傳信息進入細胞質(zhì)中指導蛋白質(zhì)的合成，后來 經(jīng)過眾多科學家的實驗，發(fā)現(xiàn)了除rRNA和tRNA之外的第三種RNA,它起著這種遺傳信息傳 送的功能，稱為信使RNA（mRNA）。mRNA的半衰期很短，很不穩(wěn)定，一旦完成其使命后很快就 被水解掉。原核生物和真核生物mRNA的結(jié)構(gòu)差異教大，尤其是在5'端。一、原核生物 mRNA的結(jié)構(gòu)（1）5'端SD序

7、列P404-P405在起始密碼子AUG上游9-13個核苷酸處，有一段可與核糖體 16S rRNA配對結(jié)合的、 富含嘌呤的3-9個核苷酸的共同序列，一般為 AGGA，此序列稱SD序列。它與核糖體小亞 基內(nèi)16S rRNA的3'端一段富含嘧啶的序列 GAUCACCUCCUUA-OH （暫稱反SD序列）互 補，形成氫鍵。使得結(jié)合于 30S亞基上的起始tRNA能正確地定位于mRNA的起始密碼子 AUG。（2）原核mRNA分子，許多是多順反子。轉(zhuǎn)譯時，各個基因都有自己的 SD序列、起始密碼子、終止密碼子，分別控制其合成的 起始與終止，也就是說，每個基因的翻譯都是相對獨立的。如E.coli，個70

8、00b的mRNA編碼5種與Trp合成有關(guān)的酶二、真核生物mRNA的結(jié)構(gòu)（1）真核生物mRNA5 '端均具有m7GpppN帽子結(jié)構(gòu)，無SD序列帽子結(jié)構(gòu)具有增強翻譯效率的作用。若起始 AUG與帽子結(jié)構(gòu)間的距離太近（小于12個 核苷酸），就不能有效利用這個 AUG，會從下游適當?shù)腁UG起始翻譯。當距離在17-80個核 苷酸之間時，離體翻譯效率與距離成正比（2）真核生物mRNA通常是單順反子真核mRNA具有“第一 AUG規(guī)律”，即當5'端具有數(shù)個AUG時，其中只有一個AUG 為主要開放閱讀框架的翻譯起點。起始 AUG具有二個特點：(1) AUG上游的-3經(jīng)常是嘌呤，尤其是 A。(2)

9、緊跟AUG的+4常常是Go起始AUG鄰近序列中，以ANNAUGGN的頻率最咼。若-3不是A，則+4必須是G。無 此規(guī)律的AUG，則無起始功能。有關(guān)mRNA發(fā)現(xiàn)及其證實的細節(jié)看書P391.第二節(jié)遺傳密碼我們已經(jīng)知道，多肽上氨基酸的排列次序最終是由 DNA上核苷酸的排列次序決定的，而 直接決定多肽上氨基酸次序的是 mRNA上的核苷酸的排列次序，不論是DNA還是mRNA都 是由4種核苷酸構(gòu)成，而組成多肽的氨基酸有 20種，顯然，必須是幾個核苷酸的組合編碼一個 氨基酸才能應(yīng)付局面用數(shù)學方法很容易算出，如果每2個核苷酸編碼1個氨基酸，那么4種核 苷酸只有16中編碼方式，顯然不行，如果每3個核苷酸編碼1個

10、氨基酸,則有64種編碼方式, 很理想，如果4對1則有256種,太沒必要也太復雜了，時刻記住生物體是一個最理想的體系.而 且科學家們用生物化學實驗已經(jīng)證實是 3個堿基編碼1個氨基酸,稱為三聯(lián)體密碼或密碼子。 那么讓我們看一下遺傳密碼是如何破譯的。一、遺傳密碼的破譯在遺傳密碼的破譯中，美國科學家M.W.Nirenberg等人做出了重要貢獻,并于1968年獲得 了諾貝爾生理醫(yī)學獎.早在1961年，M.W.Nirenberg等人在大腸桿菌的無細胞體系中外加 poly(U)模板、20種 標記的氨基酸，經(jīng)保溫后得到了多聚phe-phe-phe于是推測UUU編碼phe。利用同樣的方法 得到CCC編碼pro，

11、 GGG編碼gly， AAA編碼lys。如果利用poly (UC)，則得到多聚Ser-Leu-Ser-Leu,推測UCU編碼Ser，CUC編碼Leu， 因為poly (UC)有兩種讀碼方式：UCU CUC和CUCUCU采用這種方式，到1965年就全部破譯了 64組密碼子，見表P394二、遺傳密碼的特點在64個密碼子中有61個編碼氨基酸，3個不編碼任何氨基酸而起肽鏈合成的終止作用， 稱為終止密碼子，它們是 UAG、UAA、UGA，密碼子AUG (編碼Met)又稱起始密碼子。密碼子：mRNA上由三個相鄰的核苷酸組成一個密碼子，代表肽鏈合成中的某種氨基酸 或合成的起始與終止信號。(1) 方向性：從m

12、RNA的5'到3'(2) 連讀性編碼一個肽鏈的所有密碼子是一個接著一個地線形排列，密碼子之間既不重疊也不間隔，從起始密碼子到終止密碼子構(gòu)成一個完整的讀碼框架(不包括終止子)，又稱開放閱讀框架(ORF)。那么如果在閱讀框中插入或刪除一個堿基就會使其后的讀碼發(fā)生移位性錯誤(稱為移碼)。需要指出的是，兩個基因之間或兩個 ORF之間可能會互相部分重疊(共用部分序列)。(3) 簡并性幾種密碼子編碼一種氨基酸的現(xiàn)象稱為密碼子的簡并性。如 GGN (GGA、GGU、GGG、 GGC)都編碼Gly，那么這4種密碼子就稱為Gly的簡并密碼。只有Met和Trp沒有簡并密 碼。一般情況下密碼子的簡并

13、性只涉及第三位堿基。問題：簡并性的生物學意義？A、可以降低由于遺傳密碼突變造成的災(zāi)難性后果試想，如果每種氨基酸只有一個密碼子，那么剩下的 44個密碼子都了終止子，如果一旦 哪個氨基酸的密碼子發(fā)生了單堿基的點突變，那么極有可能造成肽鏈合成的過早終止。如 GUU編碼Ala，由于簡并性的存在，不論第三位的 U變成什么，都仍然編碼 AlaB、可以使DNA上的堿基組成有較達的變化余地，而仍然保持多肽上氨基酸序列不變 (意思基本同上)。(4) 搖擺性密碼子中第三位堿基與反密碼子第一位堿基的配對有時不一定完全遵循A-U、G-C的原則，也就是說密碼子的堿基配對只有第一、二位是嚴謹?shù)模谌粐乐敹鹊?，Crick

14、把這種情況稱為搖擺性，有人也稱擺動配對或不穩(wěn)定配對。顯然，密碼子的第三位和反密碼子的 第一位是搖擺位點。具體說來，反密碼子第一位的 G可以與密碼子第三位的C、U配對，U可以與A、G配 對，另外反密碼子中還經(jīng)常出現(xiàn)罕見的I，可以和密碼子的U、C、A配對，這使得該類反密 碼子的閱讀能力更強。見表 P396問題：細胞內(nèi)有幾種tRNA ?當遺傳密碼破譯后，由于有 61個密碼子編碼氨基酸，于是人們預(yù)測細胞內(nèi)有61種，但 事實上絕大多數(shù)細胞內(nèi)只有 50種左右，Crick也正是在這種情況下提出了搖擺假說并合理解 釋了這種情況根據(jù)搖擺性和61個密碼子，經(jīng)過仔細計算，要翻譯 61個密碼子至少需要31種tRNA，

15、 外加1個起始tRNA，共需32種。但是，在葉綠體和線粒體內(nèi)，由于基因組很小用到的密碼 子少，那么，葉綠體內(nèi)就有 30種左右tRNAs，線粒體只有24種。（5）通用性：密碼子在不同物種間幾乎是完全通用的 目前只發(fā)現(xiàn)線粒體和葉綠體內(nèi)有列外情況，這也是如火如荼的轉(zhuǎn)基因的前提。但要注意 的是不同生物往往偏愛某一種密碼子第三節(jié) 核糖體核糖體又稱核蛋白體，它是蛋白質(zhì)合成的場所：標記各種a.a,注入大鼠體內(nèi)，在不同時間取出肝臟，勻漿，離心分離各種亞細胞器，分析放射性蛋白的分布，證實蛋白質(zhì)的合成是 在核糖體上進行的。對于真核細胞來說，核糖體按其在細胞質(zhì)中的位置分為游離核糖體（合 成細胞質(zhì)蛋白）和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體

16、（合成分泌蛋白和細胞器蛋白）。不論原核細胞還是真核細胞，一條 mRNA可以被同時幾個核糖體閱讀，把同時結(jié)合并翻 譯同一條mRNA的多個核糖體稱為多核糖體。核糖體的結(jié)構(gòu)與組成核糖體是由核糖核酸（稱為核糖體核酸，rRNA ）和幾十種蛋白質(zhì)分子（核糖體蛋白）組 成的一個巨大的復合體。不同類型生物中核糖體的結(jié)構(gòu)高度保守，盡管其rRNA和核糖體蛋白的一級結(jié)構(gòu)有所不同，但其三級結(jié)構(gòu)卻驚人的相似。核糖體的大亞基上有兩個重要的位點：P位點是結(jié)合肽酰tRNA的肽?；奈稽c，A位點是結(jié)合氨酰tRNA的氨?；奈稽c。每個核糖體是由大小兩個亞基組成，每個亞基都有自己不同的rRNA和蛋白質(zhì)分子，表P307二、rRNA與

17、核糖體蛋白的結(jié)構(gòu)與功能（一）、rRNA的結(jié)構(gòu)與功能結(jié)構(gòu)：有大量的莖環(huán)（發(fā)夾）結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復雜，可能是核糖體的鋼筋骨架。功能：（1）蛋白質(zhì)合成的施工平臺（骨架）（2）催化肽鍵形成的轉(zhuǎn)移酶活性存在于 23SrRNA上有人小心的去掉細菌核糖體的蛋白質(zhì)組分，保持rRNA的相對完整性，發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)的合成仍可進行。（3）參與tRNA與mRNA的結(jié)合可能的情況是：mRNA先識別rRNA的特定序列并結(jié)合固定下來 然后tRNA再識別并固 定到rRNA特定的部位，其反密碼子才與 mRNA密碼子配對。已經(jīng)知道16SrRNA上有一段 序列與原核mRNA上的SD序列相結(jié)合。（4）在大小亞基的聚合中起重要作用（5）在翻譯的校

18、正和翻譯的調(diào)控方面有重要功能（如可結(jié)合調(diào)控因子） 總的來說，RNA分子似乎是整個核糖體的活躍的活性中心。（二 ）、核糖體蛋白的結(jié)構(gòu)與功能結(jié)構(gòu)：大多數(shù)核糖體蛋白呈纖維狀（可能起骨架作用），少數(shù)呈球狀（可能起生物功能） 功能：（1）維持核糖體的結(jié)構(gòu)（2）新發(fā)現(xiàn)：一些核糖體蛋白具有 DNA結(jié)（Heilix turn Heilix模塊）；還有些真核核糖 體蛋白具有DNA修復功能問題：既然蛋白質(zhì)是在核糖體中合成的，那么第一個核糖體中的蛋白組分又是怎樣合成的？第 一個核糖體又是怎樣出現(xiàn)的？先有DNA還是先有蛋白質(zhì)？大多數(shù)科學家越來越支持 RNA起源論，既然核糖體中既有蛋白質(zhì)又有 RNA，那么徹底 搞清楚核

19、糖體的結(jié)構(gòu)與功能及其起源也許會弄清生命的起源和演化。RNA起源論：第一個生活細胞里出現(xiàn)的是RNA分子，他同時具有信息儲藏和生物演化的雙重特性，也 就是說既可以在一定程度上復制自己，又可以催化一些最初的生化反應(yīng)，后來，隨著活細胞 的進化，DNA逐漸出現(xiàn)并成為更為穩(wěn)定的遺傳信息儲存分子。第四節(jié)蛋白質(zhì)合成的機理真核生物和原核生物在蛋白質(zhì)合成方面有許多共同之處，因此，我們先學習蛋白質(zhì)合成 的一般過程，然后分別看一下原核和真核蛋白質(zhì)合成的具體過程。游離氨基酸在摻入肽鏈以前必須活化以獲得額外的能量，每一種游離氨基酸首須在專一 的氨酰tRNA合成酶的幫助下與專一的tRNA相連（有人稱裝載，LOAD），然后由

20、tRNA負 責將它帶到核糖體上的特定位點（A位點上）并添加到正在合成的肽鏈 C末端，這種從游離 氨基酸到形成氨酰tRNA的過程既是氨基酸的活化過程，也是肽鏈每合成一步或延伸一步的 必經(jīng)準備階段。下邊我們先看一下這個過程是怎樣完成的？一、 氨酰tRNA合成酶：氨基酸的活化和氨酰tRNA的合成基酸的活化和氨酰tRNA 的合成是蛋白質(zhì)生物合成的第一步，由氨酰tRNA合成酶催化 氨酰tRNA合成酶既能識別氨基酸，又能識別tRNA。（一）、活化2 +在Mg的存在下，氨酰tRNA合成酶首先識別并結(jié)合專一的配體氨基酸，然后氨基酸的 羧基與細胞環(huán)境中的ATP發(fā)生反應(yīng)形成一個酸酐型的高能復合物（氨酰 AMP中間

21、復合物） 該中間復合物暫時結(jié)合在酶上。酶 /氨基酸+ ATP氨酰AMP-酶 + PPI（二 ）、連接由于氨酰tRNA合成酶上還存在專一的tRNA識別位點，因此特定的游離tRNA就會識 別并結(jié)合到氨酰AMP-酶復合物的活性部位，此時氨基酸就會被轉(zhuǎn)移到tRNA的3端，其羧基 與tRNA 3端的自由-OH形成氨酰酯鍵，從而形成氨酰tRNA，這也是一個高能化合物，其能 量足以形成肽鍵。由于氨酰tRNA能量低于氨酰AMP，所以這一過程是可以自發(fā)的。氨酰AMP-酶丁氨酰tRNA + AMP + 酶氨基酸一旦與tRNA形成氨酰tRNA后進一步的去向就由tRNA來決定了，tRNA憑借自 身的反密碼子與mRNA

22、上的密碼子相識別，從而把所攜帶的氨基酸送到肽鏈的 一定位置上。 每一個密碼子對應(yīng)的肽鏈位置上都能摻入正確的氨基酸。結(jié)論：（1） 氨基酸的活化和氨酰tRNA的合成是蛋白質(zhì)生物合成的第一步，每一種氨基酸在被 摻入肽鏈之前都首先被活化和連接在專一 tRNA上，活化和連接都發(fā)生在氨基酸的羧基上。（2）載體tRNA憑借自身的反密碼子與 mRNA上的密碼子相識別而把所攜帶的氨基酸 送到肽鏈的一定位置上（3）遺傳信息是通過mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子間堿基配對作用翻譯出 來的。氨酰tRNA合成酶：每一種氨基酸都有至少一種專一的氨酰tRNA合成酶，它即能識別氨基酸，又能識別tRNA，從而把特定的氨

23、基酸連到對應(yīng)的tRNA上，有人也把氨酰tRNA合成酶的雙向識別功 能稱為第二遺傳密碼。不同的氨酰tRNA合成酶在分子量、氨基酸序列、亞基組成上差異較大。它是如何識別氨基酸的呢？仍不甚清楚。一些氨基酸由于結(jié)構(gòu)上的顯著特征容易識別如大小不同（Trp與Gly），帶正負電荷（lys,asp）,而一些氨基酸結(jié)構(gòu)極其相似，如Ile與Valle僅差一個甲基。盡 管如此tRNA合成酶也能正確識別，但有時也能錯誤的形成 Val -RNAIle，但是每一種氨酰 -tRNA合成酶都有一個校正位點，由于大小原因，只有Val -RNA e才能結(jié)合到校正位點，然 后合成酶將Val又從tRNA唁上將其水解下來。氨酰-tRN

24、A合成酶還能正確的識別和結(jié)合tRNA，對于一些酶來說，tRNA上的反密碼子 是其識別特征，此外，tRNA上的受體莖環(huán)（acceptor stem）也是識別特征。tRNA分子的突變與校正基因可以說tRNA是一個萬能接頭：1）對氨酰-tRNA合成酶的識別位點（接頭合成酶）（2）3端-CCA上的氨基酸運載位點（接頭氨基酸，裝載）（3）對核糖體的識別位點（將氨基酸運送到目的地）（4）反密碼子位點（接頭 MRNA，驗貨并卸載）同復突變：突變型生物有時重所獲得其原有的性狀，這是通過突變型遺傳物質(zhì)的化學變 化而發(fā)生的。這種變化使遺傳物質(zhì)恢復到有功能的狀態(tài)，重所獲得原有的表型，這種過程稱 為回復，被回復的生物

25、稱為回復子?；貜屯蛔兊脑蚝芏?，其中有一種回復突變是由其在基因上發(fā)生一個突變引起的，這稱 為基因校正突變。大多數(shù)較正突變發(fā)生在 tRNA基因上舉例：基因間校正突變圖當有某種tRNA突變分子出現(xiàn)時，必定還有可以識別正常密碼子的該種 tRNA存在。二、蛋白質(zhì)合成的一般過程蛋白質(zhì)合成的一般過程如 圖18.3，可以分為三個階段：起始、延伸、終止，分別由不同的起始因子、延伸因子和終止因子 （釋放因子）參與。（一）、翻譯起始（1）小亞基與 mRNA結(jié)合（2）起始氨酰tRNA進入P位點，它的反密碼子與 mRNA上的起始密碼子AUG堿基配 對。（3）大亞基與小亞基結(jié)合形成起始復合物。（二 ）、延伸方向：mRN

26、A 5 /3/新生肽：NC（1） 就位：第二個氨酰tRNA通過密碼子一反密碼子的配對作用進入核糖體的A位點（氨 基位點）。（2） 轉(zhuǎn)肽：在大亞基上肽酰轉(zhuǎn)移酶（peptidyl transferase的作用下，A位點氨基酸的 A-氨基親核攻擊P位點氨基酸的羧基基團并形成肽鍵，結(jié)果兩個氨基酸均連到了 A位點的 tRNA上，該過程稱為轉(zhuǎn)肽作用（transpeptidation），此時，P位點上卸載的tRNA從核糖體上 離開。（3）移位（translocation,也可稱轉(zhuǎn)位）：核糖體沿著 mRNA移動1個密碼子位置，攜帶 肽鏈的tRNA轉(zhuǎn)位到P位點，A位點空出以便接納下一個氨基酸。（三）、終止由于終

27、止密碼子不能結(jié)合任何氨酰tRNA，于是肽鏈合成的終止因子（又稱釋放因子）識 別并結(jié)合到終止密碼子上，接著肽轉(zhuǎn)移酶的酯化酶功能轉(zhuǎn)變成水解功能，將肽鏈從P位點tRNA上水解掉，核糖體釋放掉 mRNA并解體成大小亞基，翻譯結(jié)束。在翻譯過程中除了核糖體大小亞基、mRNA和氨酰tRNA夕卜，還需要GTP和許多蛋白輔助因子。這些輔助因子有的起催化作用，有的起改變和穩(wěn)定構(gòu)象作用。（四）、翻譯后加工不論原核生物還是真核生物，翻譯完成后，一些肽鏈能直接折疊成最終的活性形式，不 需要加工修飾，然而經(jīng)常的情況是新生肽鏈需要加工修飾（稱為翻譯后加工或修飾）包括：（1）切除部分肽段（蛋白酶）、（2）在特定氨基酸殘基的側(cè)

28、鏈上添加一些基團（共價修飾）、（3）插入輔因子，還有些單肽要聚合成多亞基蛋白。翻譯后加工有兩方面目的：（1）功能需要（2）定向轉(zhuǎn)運的需要（這在真核生物中尤為復雜，合成的蛋白要定向運輸?shù)郊毎|(zhì)、質(zhì)膜、各種細胞器如葉綠體、線粒體、溶酶體、過氧化物酶體等）。盡管原核生物與真核生物在蛋白質(zhì)合成方面有許多相似之處，但也存在差異，這些差異 正是一些抗生素治療和研究應(yīng)用的基礎(chǔ)。見表18.2表18.2 蛋白質(zhì)合成的選擇性抗生素抑制劑抗生素作用氯霉素與50S業(yè)基結(jié)合，抑制原核肽轉(zhuǎn)移酶cycloheximide抑制真核肽轉(zhuǎn)移酶活性Erythromyci n抑制原核肽鏈延伸鏈霉素、卡那霉素結(jié)合到原核30S亞基上引起

29、讀媽錯誤，導致合成的多肽連一級 結(jié)構(gòu)改變Tetracycli ne與30S亞基結(jié)合，干擾氨酰tRNA的結(jié)合三、原核生物的蛋白質(zhì)合成原核生物（大腸桿菌）每秒鐘可翻譯 20個氨基酸，比真核生物快得多，而真核生物每分 鐘才大約50個氨基酸。（圖 18.5）翻譯是從形成起始復合物開始的，在原核生物中該過程需要三個起始因子參與：IFi, IF2, 和IF3。（IFi的功能尚不清楚）。（1）IF3首先結(jié)合在30S亞基上，防止它過早地與 50S亞基結(jié)合。（2）mRNA結(jié)合到30S亞基上。（一）、翻譯起始原核多順反子mRNA上的每一個基因都有自己的SD序列、起始密碼子和終止密碼子, 個基因的翻譯都是相對獨立的

30、（3）IF2、fMet-tRNAfmet 結(jié)合到 30S 亞基上(3)IF2、fMet-tRNA原核mRNA上在距起始密碼子上游約10bp處有一段很短的（約1Obp）富含嘌呤的區(qū)域 稱為SD序列，它能與30S亞基上的16S rRNA 3端的一段互補序列（不妨稱反 SD序列）配 對結(jié)合，mRNA正是通過其SD序列與16S rRNA的配對結(jié)合而使它處于核糖體上的恰當?shù)?位置，并使起始密碼子 AUG處于P位點。SD序列與16S rRNA的配對還為識別起始密碼子 和Met密碼子提供了一種機制。IF2是一個GTP結(jié)合蛋白，它先與30S亞基結(jié)合并促使起始氨酰tRNA的密碼子與mRNA 上的AUG結(jié)合（P位

31、點）。原核生物的起始氨酰tRNA是N 甲酰甲硫氨酰 tRNA（fMet-tRNA fmet ）。GTP水解成GDP釋放的能量引起30S亞基構(gòu)象變化，50S亞基結(jié)合到30S亞基上，同時IF2 和因此3釋放生物肽鏈合成的起始復合體由 mRNA、70S核糖體、fMet-tRNA fMet組成。（4）50S大亞基結(jié)合到30S小亞基上，形成起始復合物。（二 ）、延伸肽鏈延伸分三步進行：（1）新的氨酰tRNA進入核糖體的A位點；（2）肽鍵形成（轉(zhuǎn)肽）； （3）核糖體移位（轉(zhuǎn)位）。這三步構(gòu)成了肽鏈延伸的一個循環(huán)。1、新氨酰tRNA入位圖 18.6首先，在進入A位點之前，新氨酰tRNA必須與延伸因子EF TU

32、 GTP結(jié)合。延伸因 子EFTU是一個GTP結(jié)合蛋白，參與氨酰RNA的就位。氨酰RNA就位后，EF TU GTP 水解，EFTU GDP從核糖體上釋放下來，在第二個延伸因子EFTs幫助下EFTu GDP 釋放掉GDP并重新結(jié)合一分子 GTP再生成EF Tu GTP。2、肽鍵形成（轉(zhuǎn)肽）肽鍵是在肽酰轉(zhuǎn)移酶催化下形成的，現(xiàn)在認為肽酰轉(zhuǎn)移酶活性存在于 50S亞基23S rRNA 上。驅(qū)動肽鍵形成的能量由P位點上的氨基酸與它的tRNA的高能肽酰酯鍵提供。新肽鍵形 成后P位點卸載的tRNA就離開核糖體。3、核糖體移位。移位需要另一個GTP結(jié)合蛋白EFG （延伸因子G，又叫移位酶）的參與。現(xiàn)在認為， GT

33、P水解成GDP時釋放出的能量促使核糖體構(gòu)象發(fā)生變化， 驅(qū)動肽酰tRNA從A位點移動到 P位點?？障碌腁位點等待接納下一個氨酰tRNA。EFTu :機動蛋白（motor protein）。EFTu就疋多亞基的復合體（如核糖體）就象一個生化機器。它由幾個相互作用的工作部件組成 機械性的工作是力與距離的產(chǎn)物。每一個生化機器的設(shè)計都能非常準確地保證所施用的力的 量、所產(chǎn)生運動的量與方向，最后完成一項特定的工作。其中的力通常由核苷酸結(jié)合蛋白提口 供，稱為NTPae,實質(zhì)上是機動蛋白（ motor protein，或稱機械化學轉(zhuǎn)換器 mechanochemical transducers ）因為NTP（A

34、TP和GTP）的水解所造成的它自身構(gòu)象的變化 驅(qū)動了相連分子的構(gòu)象向所需的方向轉(zhuǎn)變。這種NTP水解驅(qū)動的構(gòu)象變化主要定位于一個固定化的結(jié)構(gòu)單元（稱為開關(guān)）。EFTu就是一個廣泛研究的GTP結(jié)合機動蛋白EFTu有三個結(jié)構(gòu)域（domain）,域1含有一個GTP結(jié)合位點和二個開關(guān)區(qū)，域2通 過一個柔軟的肽段與域1相連。在結(jié)合GTP的活性狀態(tài)下（EF-Tu-GTP），EF-TU有一個aa-tRNA結(jié)合位點。aa彳RNA與EF-Tu-GTP結(jié)合后的整個結(jié)構(gòu)稱為三元復合體。EF-Tu的三個域都參與tRNA的結(jié)合。域3的幾個氨基酸殘基與 tRNA的TC環(huán)相互作 用。aa-tRNA的反密碼子從三元復合物上突出

35、來，以便與mRNA的密碼子相互作用。在蛋白質(zhì)合成時，EF-Tu-GDP （非活性狀態(tài)）與EF-Ts相互作用釋放出GDP，隨后域1 的GTP結(jié)合位點結(jié)合一分子GTP并改變域1的兩個開關(guān)區(qū)的構(gòu)象，結(jié)果使域1與域2靠近， 形成1個aa tRNA結(jié)合縫（binding cleft）。一旦一個aa-tRNA結(jié)合到該裂縫中，三元復合物 就進入核糖體，aa-tRNA的反密碼子與A位點上 mRNA D的密碼子可逆結(jié)合，核糖體構(gòu)象 的變化觸發(fā)EF-Tu的GTP結(jié)合位點的構(gòu)象變化，隨后GTP水解使域1與域2分開，aa-tRNA 被釋放下來，EF-TU-GDP離開核糖體。（三）、終止當終止密碼子（UAA, UAG

36、,UGA）進入A位點時肽鏈合成就進入終止期。原核生物有三 個釋放因子（RF-1, RF-2, RF-3）參與終止。RF1識別UAA和UAG，RF2識別UAA與UGA,RF3作用尚不清楚，可能促進 RF1與RF2 結(jié)合。這種識別過程需要GTP并改變了核糖體的構(gòu)象，肽酰轉(zhuǎn)移酶的功能發(fā)生瞬時變化，轉(zhuǎn) 變成酯酶功能，將連接肽鏈與P位點tRNA的肽酰酯鍵水解開，肽鏈從核糖體上釋放，mRNA 與tRNA解離，核糖體解體。原核生物蛋白質(zhì)合成中的能量計算（合成一個二肽）ATPA (GTP)高能鍵甲酰-甲硫氨酰-tRNA合成ATP-AMP2起始 ( IF-2)GTP-GDP1 丁第二個a.a-tRNA合成ATP

37、-AMP2第二個a.a-tRNA進入核糖體（EF-TU）GTP-GDP1核糖體移位（EF-G）GTP-GDP1終止（？）人十一 IXL /丁“十.人 丄112'十 豐c 人甘厶匕*七卜GTP-GDP1厶匕*合成二肽（形成一個肽鏈）需 8個高能鍵，其后每加一個 a.a需4個高能鍵 例：合成200個a.a殘基的多肽8+198X4=8004n=4X 200=800(真核：起始多1個ATP和1個GTP)（四）、原核生物的翻譯后加工一些新生肽鏈從核糖體上釋放下來后就直接折疊成最終的三維結(jié)構(gòu)。但多數(shù)情況下是新 生肽要經(jīng)過一系列的加工修飾，才具有功能。有關(guān)翻譯后加工修飾的許多信息都來自真核生 物中的

38、研究，但是原核細胞中的多肽也要經(jīng)過幾種類型的共價修飾。1、切除加工包括去掉N端的甲酰甲硫氨酸和信號肽序列。信號肽（Signal peptide），也叫引導肽（leader peptide），是決定多肽最終去向的一段序列，通常較短，典型情況下位于N端。在細菌中的一個例子就是多肽要插入細胞質(zhì)膜必須借助信號肽序列。2、糖基化盡管在原核生物中，絕大多數(shù)的復合糖是糖酯，但是，也有少量的糖蛋白的報道，例如 Halobacterium細胞表面的糖蛋白，有關(guān)原核生物糖基化的機制及其功能都還不知道。3、甲基化甲基轉(zhuǎn)移酶利用硫酰苷甲硫氨酸對特定蛋白進行甲基化修飾。在大腸桿菌和有關(guān)細菌中發(fā)現(xiàn)的一種甲基轉(zhuǎn)移酶能甲基化

39、膜結(jié)合的化學受體蛋白的谷氨 酸殘基。這種甲基轉(zhuǎn)移酶和另外一種甲基酯酶催化的甲基化/去甲基化過程在細菌趨化性的信號轉(zhuǎn)導中起重要作用。4、磷酸化近年來，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)由蛋白激酶和蛋白磷酸化酶催化的蛋白質(zhì)磷酸化/去磷酸化在原核生物中十分普遍。磷酸化/去磷酸化的意義還不太清楚。目前只知在細菌趨化性和氮代謝調(diào)空中有 瞬間的磷酸化作用。（五）、原核生物的翻譯調(diào)控蛋白質(zhì)的合成是一個非常耗能的過程。 每形成一個肽鍵要消耗4個高能磷酸鍵（tRNA裝 載2個，aa-tRNA入位1個，移位1個）。在大腸桿菌中，用于合成的能量 90%都給了蛋白質(zhì) 合成。因此，其合成必然要受到嚴格的調(diào)控。在原核生物中，蛋白質(zhì)合成的調(diào)控多在轉(zhuǎn)

40、錄的水平上（操縱子模型），有如下幾個原因：（1）轉(zhuǎn)錄與翻譯直接偶聯(lián)，轉(zhuǎn)錄后不久就開始翻譯，圖 18.7（2）原核生物mRNA的半衰期很短，大約13分鐘，隨著環(huán)境條件的改變，細胞內(nèi)產(chǎn) 生的mRNA種類會迅速改變。大多數(shù) mRNA被兩種核酸外切酶降解：RNAasell和多核苷酸 磷酸化酶。除了轉(zhuǎn)錄調(diào)控機制外，mRNA翻譯速率也是調(diào)控位點。這種翻譯速率的調(diào)控大多是由于 SD序列的差異造成翻譯起始效率的不同。因為 SD幫助識別AUG和啟動翻譯的起始，因此 SD列的變化能影響翻譯的起始效率從而調(diào)控了mRNA的翻譯速率。乳糖操縱子的基因產(chǎn)物有3個：止半乳糖苷酶，半乳糖透過酶，半乳糖苷轉(zhuǎn)甲基酶，各個順反子（

41、即基因之間），常有一段非編碼的間隔區(qū)。不同間隔區(qū)的長度變化，可以在1-100個之間，甚至可以重疊。但是它們的翻譯量是不等的，硫代半乳糖苷轉(zhuǎn)甲基酶的量只有 禺半乳糖苷酶的1/5 （硫代半乳 糖苷酶的功能不清楚。乳糖發(fā)酵通常都是在不能產(chǎn)生它的突變細胞中進行的）。乳糖將縱子產(chǎn)物Z基因產(chǎn)物：半乳糖苷酶1丫基因產(chǎn)物：半乳糖透性粉0.5A基因產(chǎn)物：半乳糖乙?；?.2除了 SD序列的差異外，原核生物還有一種調(diào)控機制：相對過剩的蛋白質(zhì)翻譯產(chǎn)物對自 身多順販子mRNA翻譯的負調(diào)控。也就是說，多順販子 mRNA的其中一個產(chǎn)物相對過剩時 能抑制整個多順販子 mRNA的翻譯。圖 18.8原核核糖體的55種蛋白質(zhì)由2

42、0個操縱子編碼。細菌的良好生長要求這些蛋白質(zhì)的合成 之間及其與rRNA的合成之間協(xié)調(diào)起來。例如 PL11操縱子編碼核糖體蛋白L1和L11，如果 L1相對過剩就會占用了可利用的 23SrRNA，結(jié)果抑制PL11mRNA的翻譯。在23SrRNA缺乏 的情況下，L1蛋白也會結(jié)合在PL11mRNA的5'端抑制自身操縱子的翻譯。纟吉論.（1）原核生物蛋白質(zhì)的合成相對較快，它需要起始因子IF-1、IF-2、1-3，延伸因子EF-TU、 EF-TS、EF-G，釋放因子 RF-1、RF-2、RF-3 的參與。（2）盡管原核生物基因的表達多在轉(zhuǎn)錄水平上進行調(diào)控，但翻譯水平上的調(diào)控也時有發(fā) 生，包括SD序

43、列對翻譯起始的調(diào)控和相對過剩的翻譯產(chǎn)物對自身多順反子mRNA翻譯的負調(diào)控。四、真核生物的蛋白質(zhì)合成蛋白質(zhì)合成的研究最早是在哺乳動物細胞內(nèi)進行的（入氨酰tRNA合成酶和tRNA的發(fā)現(xiàn)），但到60年代后注意力卻集中到了細菌。原因很簡單，細菌細胞易于培養(yǎng)，細菌基因的 表達較簡單也易于操作。進入 70年代后，真核細胞的蛋白質(zhì)合成又變成了研究的熱點。真核細胞的蛋白質(zhì)翻譯需要大量的蛋白因子，翻譯后加工和定向輸送比原核復雜得多。（一）、翻譯起始真核的翻譯起始比原核尤為復雜，原因如下：（1）真核mRNA的二級結(jié)構(gòu)更為多樣和復雜（2）真核mRNA是經(jīng)過多重加工的，它被轉(zhuǎn)錄后首先要經(jīng)過各種加工才能從細胞核進 入細

44、胞質(zhì)中，并形成各種各樣的二級結(jié)構(gòu)。一些 mRNA與幾種類型的蛋白質(zhì)結(jié)合在一起形成 一種復雜的顆粒狀，有時稱核糖核蛋白粒（ribo nucleoprotein particle），在翻譯之前，它的二級 結(jié)構(gòu)必須改變，其中的蛋白質(zhì)必須被去掉。（3）核糖體需要掃描mRNA以尋找翻譯起始位點真核mRNA沒有SD序列來幫助識別翻譯起點，因此核糖體要掃描每一個糖體結(jié)合到mRNA的5'端的帽子結(jié)構(gòu)并向3'端移動一尋找起始位點。這種掃描過程很復雜， 知之甚少，真核的翻譯起始用到的起始因子（elF）至少有9種，多數(shù)的功能仍需進步研究。翻譯起始物的形成過程如下：圖 18.9（1）40S小亞基-（e

45、IF-3）結(jié)合到（elF-2-GTP）-Met-tRNA i復合物上形成 40S前起始復合物 （40S prein itiatio n complex）這里，eIF-2-GTP介導了起始tRNA與40S小亞基的結(jié)合，然后 eIF-2-GDP通過elF-2B （鳥苷酸釋放蛋白）再生。此時，由于eIF-3和40S小亞基相結(jié)合，eIF-6和60S大亞基相結(jié)合，所以小亞基暫時還 不能與大亞基相結(jié)合。（2）mRNA結(jié)合到40S前起始復合物上形成40S起始復合物。該過程需要 ATP，另外還需要一些起始因子（eIF-4A、elF-4B、elF-4F、eIF-1）。eIF-4F 結(jié)合在 mRNA5 '

46、端的帽子結(jié)構(gòu)上，eIF-4A （一種 ATPase）和 eIF-4B （一種 helicase） 改變mRNA的二級結(jié)構(gòu)。對真核起始因子的鑒定發(fā)現(xiàn)一些起始因子是更大因子的組成亞基， 如eIF-4E （也稱cap結(jié)合蛋白或CBP I ）就是由幾個eIF-4F亞基組成。（eIF-4F常稱為CBPII（3）40S起始復合物掃描mRNA尋找適當?shù)钠鹗济艽a子（通常是 5'端附近的AUG）。（4）40S復合物與60S大亞基結(jié)合形成80S起始復合物。該過程另需1個GTP。此時，60S大亞基上的eIF-6已經(jīng)被釋放。在形成復合物過程中， 在 eIF-5 參與下，eIF-2-GTP 水解成 elF-2-

47、GDP。eIF-2, eIF-3, eIF-4A，eIF-4B，eIF-4F，eIF-1 從起始復合物上釋放。因此，真核生物肽鏈合成起始復合物由 mRNA、80S核糖體和Met-tRNA iMet組成。與原 核相比，真核起始多消耗了 1個ATP （形成40S起始復合物）、1個GTP （形成80S起始復合 物）。（二）、延伸圖 18.10與原核類似，也可分為aa-tRNA的入位、轉(zhuǎn)肽、移位三步反應(yīng)。1、入位50kD的延伸因子eEF-1 aGTP與aa-tRNA結(jié)合，引導aa-tRNA進入A位點，aa-tRNA的 反密碼子如果與 mRNA的密碼子正確配對后 eEF-1 a-GTP水解掉一個P,隨后

48、eEF-1 aGDP 離開核糖體，留下aa-tRNA。在eEF-1氏eEF-1 丫的幫助下，eEF-1 aGDP再生為eEF-1 aGTP。在真菌（如酵母）中，需要另一個延伸因子eEF-3與eEF-1 a共同引導aa-tRNA的入位。2、肽鍵形成（轉(zhuǎn)肽）核糖體大亞基的肽酰轉(zhuǎn)移酶活性催化 A位點a氨基親核攻擊P位點的aa的羧基，在A 位點形成一個新的肽鍵。P位點上卸載的tRNA從核糖體上離開3、移位移位需要一個100kD的延伸因子eEF-2-GTPo eEF-2-GTP結(jié)合在核糖體未知的位置上， GTP水解成釋放的能量使核糖體沿 mRNA移動一個密碼子的位置，然后 eEF-2-GDP離開核 糖體

49、。（三）、終止真核細胞中有兩個釋放因子 eRF-1和eRF-3 （GTP結(jié)合蛋白）介導終止。當GTP結(jié)合到 eRF-3后它的GTPase活性就被激活，eRF-1和eRF-3-GTP形成一個復合物，當UAG，UGA， UAA進入A位點時，該復合物就結(jié)合到A位點上，接著GTP水解促使釋放因子離開核糖體， mRNA被釋放，核糖體解體成大小亞基，新生肽在肽酰轉(zhuǎn)移酶催化下被釋放。真核生物蛋白質(zhì)合成中的能量計算（合成一個二肽）ATPA (GTP)高能鍵甲硫氨酰-tRNA合成ATP-AMP2起始（IF-2）2GTP-GDP ATP-ADP3第二個a.a-tRNA合成ATP-AMP2第二個a.a-tRNA進入

50、核糖體（eEF-1 a-GTP）GTP-GDP1核糖體移位（eEF-2-GTP）GTP-GDP1終止（eRF-3-GTP） GTP-GDP |1|合成二肽（形成一個肽鏈）需 10個高能鍵，其后每加一個 a.a需4個高能鍵。例：合成200個a.a殘基的多肽10+198X 4=802（4n+2） =4X 200+2=802（四）、真核生物的翻譯后加工許多新生肽要經(jīng)過一種或幾種共價鍵修飾，這種修飾可以在正延伸著的肽鏈中進行。一 般情況下，翻譯后修飾一是為了功能上的需要，另一種情況是折疊成天然構(gòu)象的需要。包括：1、切除加工典型的情況包括切除N-端甲硫氨酸、信號肽序列和切除部分肽段將無活性的前體轉(zhuǎn)變成

51、活性形式。我們知道，一些酶的前體（稱為前體酶 proenzyme,或酶原zymegen）只有切除特定的肽 段后才能從無活性形式轉(zhuǎn)變成活性形式。無活性的多肽前體稱為前體蛋白（proprotein）圖18.11是胰島素的翻譯后加工包含信號肽的胰島素前體稱為前胰島素原（pre-proinsulin），去掉信號肽的胰島素的前體 稱為胰島素原（proinsulin）,進一步切除稱為C鏈的肽段后才能形成活性形式的胰島素（insulin）蛋白質(zhì)內(nèi)含子90年代初，發(fā)現(xiàn)了兩類新的內(nèi)含子。一類是蛋白質(zhì)內(nèi)含子，其 DNA序列與外顯子一起轉(zhuǎn)錄和翻譯，產(chǎn)生一條多肽鏈，然后 從肽鏈中切除與內(nèi)含子對應(yīng)的a.a序列，再把與外

52、顯子對應(yīng)的氨基酸序列連接起來，成為有功能的蛋白質(zhì)。另一類是翻譯內(nèi)含子，mRNA中存在與內(nèi)含子對應(yīng)的核苷酸序列，在翻譯過程中這一序 列被“跳躍”過去，因此產(chǎn)生的多肽鏈不含有內(nèi)含子對應(yīng)的氨基酸序列。2、糖基化真核生物中糖基化修飾很普遍，但是糖基基團的功能還不是十分清楚。通常情況下，分 泌蛋白的寡糖鏈較復雜，而內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜蛋白含有較高的甘露糖。圖18.12是N-糖苷鍵型核心寡糖鏈的合成，它是在磷酸多萜醇上組裝成的（多萜醇存在于 所有細胞的細胞膜上，磷酸化多萜醇主要存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜）。3、羥基化在結(jié)締組織的膠原蛋白和彈性蛋白中pro和lys是經(jīng)過羥基化的。此外，在乙酰膽堿酯酶（降解神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿）和補體系

53、統(tǒng)（參與免疫反應(yīng)的一系列血清蛋白）都發(fā)現(xiàn)有4-羥輔氨酸。位于粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（RER） 上的三種氧化酶（脯氨酰 4羥化酶，prolyl-4-hydroxylase，脯 氨酰-3-羥化酶和賴氨酰羥化酶，lysylhydroxylase）負責特定脯氨酸和賴氨酸殘基的羥化。脯 氨酰4羥化酶只羥化-Gly-x-pro-,脯氨酰-3-羥化酶羥化 Gly-pro-4-Hyp （Hyp: hydroxyproline）， 賴氨酸羥化酶只作用于-Gly-X-lys-，膠原蛋的脯氨酸殘基和賴氨酸殘基羥化需要Vc，飲食中Vc不足時就易患壞血癥（血管脆弱，傷口難愈），原因就是膠原纖維的結(jié)構(gòu)不力（weak collagen

54、 fiber structure）。4、磷酸化蛋白磷酸化參與代謝調(diào)控和信號轉(zhuǎn)導以及蛋白與蛋白之間的相互作用。例如，PDGF受體的酪氨酸殘基經(jīng)過自身磷酸化后才與細胞質(zhì)定位蛋白質(zhì)結(jié)合。5、親脂修飾蛋白質(zhì)親脂修飾后可以改變膜結(jié)合能力和特定的蛋白與蛋白之間的相互作用。最常見的 親脂修飾是酰化和異戊二烯化。盡管豆蔻酸在真核細胞中很罕見，但是豆蔻?；瘏s是最常見 的酰化形式之一。N-豆蔻?；ǘ罐⑺嵋怎ｕ０辨I形式共價連在肽鏈N端的殘基上）能增加特定G蛋白的a亞基對膜結(jié)合的 氏丫亞基的親和力。6、甲基化通過甲基轉(zhuǎn)移酶進行。天冬氨酸的甲基化能促進已破壞蛋白的修復或降解，在2，3-二磷酸核酮糖羧化酶（rihilo

55、se-2,3-biosphosphate carboxylase）、鈣調(diào)蛋白（calmodulin）、組氨酸（hist on e）、某些核糖體蛋白和細胞色素 C中都有甲基化的賴氨酸殘基。其它可甲基化的氨基 酸殘基還有His （如組蛋白、視紫紅質(zhì)、eEF-2）、Arg （如休克蛋白、核糖體蛋白）。7、二硫鍵形成二硫鍵通常只發(fā)現(xiàn)于分泌蛋白（如胰島素）和某些膜蛋白中，在細胞質(zhì)中由于有各種還 原性物質(zhì)（如谷胱甘肽glutathione和硫氧還蛋白thioredoxin、所以細胞質(zhì)蛋白沒有二硫鍵。 因為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔是一個非還原性環(huán)境，所以粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的新生肽只暫時形成二硫鍵。當新生 肽進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔時，一些肽

56、鏈可能會按氨基酸次序依次暫時形成二硫鍵，但最終會通過交換 二硫鍵位置的形式形成正確的結(jié)構(gòu)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中可能還有一種二硫鍵異構(gòu)酶（disulfide isomerase 催化該過程。（五）、真核生物的翻譯調(diào)控真核的翻譯調(diào)控非常復雜，總結(jié)起來有以下幾個方面：1、mRNA向細胞質(zhì)的運輸核膜創(chuàng)造的轉(zhuǎn)錄與翻譯的隔離為基因的表達提供了一個重要的調(diào)控機會。mRNA的加工（內(nèi)含子切除）、mRNA向細胞質(zhì)的運輸都是調(diào)控位點，mRNA向細胞質(zhì)的運輸是一個受到嚴格控制的過程，并且它至少需要 mRNA5'端的帽子和3'端的poly A尾巴。2、mRNA的穩(wěn)定性mRNA的半衰期從20分鐘到24小時。在 mRNA上有一些去穩(wěn)定序列（destablization sequenc©，它們的二級結(jié)構(gòu)是核酸酶的底物，也有些穩(wěn)定序列（stabl zation sequenc©。特定蛋白與mRNA上特定序列的結(jié)合能影響它的穩(wěn)定性，3'端的腺苷化核去腺苷化會影響它的 穩(wěn)定性核翻譯活性。在核中，mRNA被加工后運輸?shù)郊毎|(zhì)時含有100200個polyA尾巴， 當polyA縮減到30個以下時整