第1章蛋白質(zhì)合成ppt課件

1、 蛋白質(zhì)的生物合成，即翻譯蛋白質(zhì)的生物合成，即翻譯(translation)(translation) 翻譯的過程就是將核酸中核苷酸序列編翻譯的過程就是將核酸中核苷酸序列編碼的遺傳信息，經(jīng)過遺傳密碼破譯的方碼的遺傳信息，經(jīng)過遺傳密碼破譯的方式解讀為蛋白質(zhì)分子中式解讀為蛋白質(zhì)分子中2020種氨基酸的陳種氨基酸的陳列順序。列順序。 蛋白質(zhì)的生物合成需求信息、能量、物質(zhì)：蛋白質(zhì)的生物合成需求信息、能量、物質(zhì)： InformationmRNA EnergyATP, GTP MaterialAa Activated tRNAAa CofactorsEnzyme、Protein factors、 Meta

2、l ions或或“密碼子。密碼子。從從mRNA 5端起始密碼子端起始密碼子AUG到到3端終止密碼子之間的核苷酸序列，各端終止密碼子之間的核苷酸序列，各個三聯(lián)體密碼延續(xù)陳列編碼一個蛋白質(zhì)多個三聯(lián)體密碼延續(xù)陳列編碼一個蛋白質(zhì)多肽鏈。肽鏈。 開放閱讀框架開放閱讀框架 (open reading frame, ORF) (open reading frame, ORF) 二、二、Characteristics of Genetic Code Characteristics of Genetic Code 1 1、延續(xù)性、延續(xù)性 ( (無標(biāo)點，無標(biāo)點，Commaless)Commaless) From

3、AUG From AUG to UAA to UAA，一個接一個閱讀，其間無，一個接一個閱讀，其間無NtNt隔開。隔開。插入或刪去一個插入或刪去一個NtNt，即呵斥移碼突變，如：，即呵斥移碼突變，如： 2、Currency通用性通用性 Virus、Procaryote、Eucaryote都用同都用同一套一套Genetic Code，如用兔紅血球核糖體含，如用兔紅血球核糖體含mRNA與與E.Coli tRNA及及pr合成因子保溫，合成因子保溫，合成了兔合成了兔Hb，闡明，闡明E.Coli tRNA能正確閱讀兔能正確閱讀兔Hb mRNA上的信息。上的信息。 但同一但同一Aa的幾組的幾組Codons

4、，不同生物利用頻率，不同生物利用頻率不同。不同。 3、 Degeneracy簡并性簡并性 大多數(shù)大多數(shù)Aa，除，除Met、Trp外，都具有好幾組外，都具有好幾組Codon64：20，如，如UGU，UGC皆編碼皆編碼Cysh，編碼同一，編碼同一Aa的幾種密的幾種密碼子叫簡并碼子叫簡并Codon同義密碼子。同義密碼子。 4、第三堿基的變偶性，擺動性、第三堿基的變偶性，擺動性Wobble第三堿基具較低專注性第三堿基具較低專注性 Codon的專注性主要由頭兩個的專注性主要由頭兩個N決議，第三決議，第三堿基不那么重要，這一性質(zhì)稱堿基不那么重要，這一性質(zhì)稱Codon的變偶的變偶性，它與簡并性不同，變偶性主

5、要是指性，它與簡并性不同，變偶性主要是指tRNA反密碼子對反密碼子對Codon第三位第三位N某種程度的某種程度的變異仍具閱讀才干變異仍具閱讀才干, 特別是特別是Anticodon中中I的的閱讀才干閱讀才干I與與U、C、A配對。配對。密碼子、反密碼子配對的擺動景象密碼子、反密碼子配對的擺動景象tRNA反密碼子反密碼子第第1位堿基位堿基IUGACmRNA密碼子密碼子第第3位堿基位堿基U, C, AA, GU, CUG 5、Reading Direction of Genetic Code 5 3 6、密碼字典中有三組、密碼字典中有三組Codon不編碼不編碼Aa UAA，UAG，UGA，它們是終止，

6、它們是終止Codon； 一組一組AUG，既編碼，既編碼Met，又是起始，又是起始Codon。第二節(jié)第二節(jié) 核糖體核糖體 RibosomeRibosome是體內(nèi)是體內(nèi)prpr合成的場所，是合成的場所，是prpr合成總裝配車間，有大量實驗給予證明。合成總裝配車間，有大量實驗給予證明。 一、一、Structure of Ribosome 1、Composition： 細(xì)菌的核糖體含有細(xì)菌的核糖體含有65%的的rRNA和和35%的的Pr構(gòu)成，由兩構(gòu)成，由兩個不同大小的亞基組成。原核與真核在個不同大小的亞基組成。原核與真核在rRNA和蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)組成上各不一樣，大小亞基也有差別。組成上各不一樣，大小亞

7、基也有差別。 在蛋白質(zhì)翻譯過程中，兩個不規(guī)那么外形的亞基聚合在蛋白質(zhì)翻譯過程中，兩個不規(guī)那么外形的亞基聚合時會構(gòu)成裂隙，核糖體沿時會構(gòu)成裂隙，核糖體沿mRNA挪動時，挪動時，mRNA就穿過就穿過這個裂隙。這個裂隙。 近分子分辨率程度上的細(xì)菌核糖體構(gòu)造近分子分辨率程度上的細(xì)菌核糖體構(gòu)造tRNA:tRNA:綠色陰影；綠色陰影；mRNAmRNA：綠線部分：綠線部分原核生物原核生物核糖體組成核糖體組成真核生物真核生物核糖體組成核糖體組成核蛋白體是多肽鏈合成的安裝核蛋白體是多肽鏈合成的安裝原核生物原核生物真核生物真核生物核蛋核蛋白體白體小亞基小亞基大亞基大亞基核蛋核蛋白體白體小亞基小亞基大亞基大亞基S7

8、0S30S50S80S40S60SrRNA16S-rRNA5S-rRNA23S-rRNA18S-rRNA28S-rRNA5S-rRNA5.8S-rRNAProrpS 21種種rpL 36種種rpS 33種種rpL 49種種 不同細(xì)胞核蛋白體的組成不同細(xì)胞核蛋白體的組成 二、核糖體構(gòu)造特點和作用：二、核糖體構(gòu)造特點和作用： 1 1、具有、具有mRNAmRNA結(jié)合位點結(jié)合位點 位于位于30s30s小亞基頭部，小亞基頭部，此處由幾種蛋白質(zhì)構(gòu)成此處由幾種蛋白質(zhì)構(gòu)成一個以上的構(gòu)造域，擔(dān)一個以上的構(gòu)造域，擔(dān)任與任與mRNAmRNA的結(jié)合，特別的結(jié)合，特別是是16s rRNA 316s rRNA 3端與端與

9、 mRNA AUGmRNA AUG之前的一段序之前的一段序列互補是這種結(jié)合必不列互補是這種結(jié)合必不可少的?？缮俚摹?原核生物原核生物mRNAmRNA中與核糖體中與核糖體16SrRNA16SrRNA結(jié)合的序結(jié)合的序列稱為列稱為SDSD序列序列(SD sequence(SD sequence，又稱為核糖，又稱為核糖體結(jié)合位點體結(jié)合位點) )。是一個以。是一個以AGGAAGGA和和GAGGGAGG為中心為中心的富含嘌呤的共同序列，在的富含嘌呤的共同序列，在SDSD序列的下游序列的下游5 51010個堿基處是起始密碼個堿基處是起始密碼AUGAUG或或GUGGUG。Lac promoter and op

10、eratorTemplateDNA strandTranscriptionstart ORFTranscriptionstopLac transcription 真核生物的真核生物的mRNAmRNA同核糖體的結(jié)合主要靠同核糖體的結(jié)合主要靠5 5端的帽子端的帽子構(gòu)造，翻譯前起始復(fù)合物結(jié)合在以后，沿著序列進構(gòu)造，翻譯前起始復(fù)合物結(jié)合在以后，沿著序列進展掃描，直到找到起始密碼子。展掃描，直到找到起始密碼子。5 5端能夠有多個端能夠有多個AUGAUG三聯(lián)密碼子，但真正的起始密碼子位于一段短三聯(lián)密碼子，但真正的起始密碼子位于一段短通用序列通用序列CCRCCAUGG CCRCCAUGG 中中KozakKo

11、zak共有序列。共有序列。2 2、具有、具有A A位點位點Aminoacyl-tRNA siteAminoacyl-tRNA site 又叫做氨基酰又叫做氨基酰-tRNA -tRNA 位或受位。它大部位或受位。它大部分位于大亞基而小分位于大亞基而小部分位于小亞基，部分位于小亞基，它是結(jié)合一個新進它是結(jié)合一個新進入的氨基酰入的氨基酰tRNA tRNA 的位置。的位置。3、具有、具有P位點位點peptidyl tRNA site 又叫做肽?；纸凶鲭孽；?tRNA-tRNA位或位或P P位。它位于大、位。它位于大、小亞基接觸面上，它小亞基接觸面上，它是結(jié)合起始是結(jié)合起始tRNAtRNA以及以及延伸

12、的多肽酰延伸的多肽酰tRNAtRNA并向并向A A位給出氨基酸位給出氨基酸的位置。的位置。 4 4、具有轉(zhuǎn)肽酶活性部位、具有轉(zhuǎn)肽酶活性部位 轉(zhuǎn)肽酶活性部位位于轉(zhuǎn)肽酶活性部位位于P P位和位和A A位的銜接處，催位的銜接處，催化肽鍵的構(gòu)成?；逆I的構(gòu)成。 5 5、結(jié)合參與蛋白質(zhì)合成的各種因子的位點、結(jié)合參與蛋白質(zhì)合成的各種因子的位點 起始因子起始因子Initiation FactorInitiation Factor，IFIF、 延伸因子延伸因子(Elengation Factor(Elengation Factor，EF)EF)、 終止因子或釋放因子終止因子或釋放因子(Release Fact

13、or(Release Factor，RF)RF)原核生物翻譯過程中核蛋白體構(gòu)造方式原核生物翻譯過程中核蛋白體構(gòu)造方式A位：氨基酰位位：氨基酰位(aminoacyl site)P位：肽酰位位：肽酰位(peptidyl site)E位：排出位位：排出位(exit site)核糖體的根本功能核糖體的根本功能 識別識別mRNAmRNA上的起始位點并開場翻譯；上的起始位點并開場翻譯； 密碼子密碼子codoncodon與與tRNAtRNA上的反密碼上的反密碼子子anticodonanticodon正確配對；正確配對； 合成肽鍵。合成肽鍵。 pr合成復(fù)雜，估計有合成復(fù)雜，估計有近近300種細(xì)胞組份參與，種細(xì)

14、胞組份參與，全部過程在核糖體上進全部過程在核糖體上進展，可大約分為四個階展，可大約分為四個階段。真核大同小異，段。真核大同小異，但更復(fù)雜但更復(fù)雜 第三節(jié)第三節(jié)Mechanism of Protein SynthesisMechanism of Protein Synthesis一、一、Synthesis of Aa-tRNA 一切Aa在摻入肽鏈前須經(jīng)活化，并在氨酰tRNA合成酶催化下與相應(yīng)的tRNA發(fā)生酯化反響，構(gòu)成氨酰tRNA，才干被準(zhǔn)確運載到指定的位置。第一步反響第一步反響?；错戸；错懙诙椒错懙诙椒错戸セ错戸セ错慳.a.需需Mg2+Mg2+或或Mn2+Mn2+的巰基的巰基酶。酶

15、。b.b.至少有兩至少有兩個 結(jié) 合 位 。個 結(jié) 合 位 。 氨 基 酸 和 氨 基 酸 和ATPATPCharacteristics of Aminoacyl-tRNA Synthetase tRNA與酶結(jié)合的模型tRNA氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA合成酶合成酶ATPc.c.氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA合成酶具有校正活性合成酶具有校正活性(proofreading activity) (proofreading activity) ：氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA合成酶催化氨基酸的?；⒑铣擅复呋被岬孽；⒉粐?yán)厲專注。不嚴(yán)厲專注。氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA合成酶催化的酯

16、化反響卻具合成酶催化的酯化反響卻具有高度特異性。有高度特異性。 因此，氨基酰因此，氨基酰-tRNA-tRNA合成酶可以糾正?；铣擅缚梢约m正?；腻e誤具酯酶活性，水解非正確組合的的錯誤具酯酶活性，水解非正確組合的氨基酸和氨基酸和tRNA tRNA 之間的共價聯(lián)絡(luò)。之間的共價聯(lián)絡(luò)。氨酰氨酰tRNAtRNA合成酶與合成酶與tRNAtRNA的相互作用的相互作用 第二遺傳密碼第二遺傳密碼tRNAtRNA上參與氨酰上參與氨酰tRNAtRNA合合成酶識別作用的核苷酸成酶識別作用的核苷酸幾乎都集中在氨基酸臂幾乎都集中在氨基酸臂和反密碼子臂上綠色和反密碼子臂上綠色部位與橘色部位。對部位與橘色部位。對于某些合成

17、酶的識別作于某些合成酶的識別作用來說，構(gòu)造特征比序用來說，構(gòu)造特征比序列更重要。列更重要。d.d.氨基酰氨基酰tRNAtRNA合成酶有兩類合成酶有兩類 (E.Coli) (E.Coli)：I I類先將類先將Aa-AMPAa-AMP上的氨基酸轉(zhuǎn)到上的氨基酸轉(zhuǎn)到2 2OHOH，然后再轉(zhuǎn)到然后再轉(zhuǎn)到3 3OHOH上；上；而而IIII類可直接將類可直接將Aa-AMPAa-AMP上的氨基酸轉(zhuǎn)到上的氨基酸轉(zhuǎn)到3 3OHOH上。上。 Gln-tRNA synthetase(type I, monomeric)Asp-tRNA synthetase(type II, dimeric)ATPAmino acid

18、 armAnticodon arm 以上合成的以上合成的Aa-tRNA是一切摻入是一切摻入Aa的必由之路，但是對起始的必由之路，但是對起始Aa-MetAUG還有特殊要求。還有特殊要求。 體內(nèi)有兩種能攜帶體內(nèi)有兩種能攜帶Met的的tRNA： tRNAfMet和和tRNAMet ，它們，它們Base組成不同，但都識別組成不同，但都識別AUG tRNAfMet攜帶攜帶Met到起始部位，到起始部位，pr合成后切除。合成后切除。 tRNAMet攜帶攜帶Met到肽鏈內(nèi)部。到肽鏈內(nèi)部。 對應(yīng)于起始密碼子對應(yīng)于起始密碼子AUG摻入的是甲酰甲硫氨酸摻入的是甲酰甲硫氨酸fMet，tRNAMet所攜帶所攜帶Met的

19、氨基被甲?；复呋杉柞＜椎陌被患柞；复呋?，生成甲酰甲硫氨酰硫氨酰tRNAfMet-tRNAfMet。 二、原核生物的翻譯過程二、原核生物的翻譯過程起始階段起始階段 起始氨基酰起始氨基酰-tRNA-tRNA、mRNAmRNA結(jié)合到核糖體上，構(gòu)成翻譯起始結(jié)合到核糖體上，構(gòu)成翻譯起始復(fù)合物。復(fù)合物。 核糖體大小亞基分別；核糖體大小亞基分別； mRNA mRNA與小亞基結(jié)合；與小亞基結(jié)合； 起始氨基酰起始氨基酰-tRNA-tRNA與小亞基與小亞基結(jié)合；結(jié)合； 核糖體大亞基結(jié)合；核糖體大亞基結(jié)合； Activation of Ribosome50S+ IF1 IF330S-IF1-IF3 Co

20、mplex50S+ IF130SIF3mRNA中的中的SD序列引導(dǎo)起始序列引導(dǎo)起始AUG到它的正到它的正確位置。確位置。 + mRNA + fMet- tRNAfMet+ GTP +IF2AUGSecond Codon35mRNAfMet30S-IF1-IF3 Complex+ IF1fMet- tRNAfMet的反密碼子與的反密碼子與mRNA的起始密的起始密碼子正確配對。碼子正確配對。 70S起始復(fù)合物的合成起始復(fù)合物的合成 mRNA-30S-IF3IF2IF1-fMet-tRNAfMet-GTP + 50S mRNA-fMet-tRNAfMet-70S+ GDPPi +IF3IF2IF1

21、a.30S復(fù)合物與復(fù)合物與50S核糖體亞基核糖體亞基結(jié)合，同時與結(jié)合，同時與IF2 結(jié)合的結(jié)合的GTP水解成水解成GDP和和Pi，三個起始因子釋三個起始因子釋放出來。放出來。5 3mRNAfMetP位位A位位AUG30S起始復(fù)合物起始復(fù)合物 50S在在70S70S復(fù)合物構(gòu)成過程中至少包含了三個相互識別作用：復(fù)合物構(gòu)成過程中至少包含了三個相互識別作用：密碼子與反密碼子的相互作用；密碼子與反密碼子的相互作用；SDSD序列與序列與16SrRNA16SrRNA的相互的相互作用；作用；fMet-tRNAfMetfMet-tRNAfMet和核糖體和核糖體P P位點的相互作用；位點的相互作用；肽鏈合成起始：

22、肽鏈合成起始：70S70S起始復(fù)合物的構(gòu)成起始復(fù)合物的構(gòu)成 2、Elongation of Peptide Chain 肽鏈延伸分肽鏈延伸分3步，分別叫步，分別叫“進位、進位、“轉(zhuǎn)肽、轉(zhuǎn)肽、“移位。移位。 fMetAa2Aa2fMetP位位A位位AUG5 3 mRNA (2)(2)、轉(zhuǎn)肽：、轉(zhuǎn)肽：肽基轉(zhuǎn)移酶，肽基轉(zhuǎn)移酶，K+K+fMet-COO-Aa2-NH2Aa2-NH2-C-fMet-NHOO=CH生長方向生長方向N NC CA位位Aa2-fMetEFG GTPAa2-fMetAa3-tRNAA位位A位位經(jīng)過進位經(jīng)過進位- -轉(zhuǎn)肽轉(zhuǎn)肽- -移位不斷反復(fù)，移位不斷反復(fù)， 肽鏈自肽鏈自NCNC

23、端不斷延伸端不斷延伸OHEFG，GTPOHA每生成每生成1個肽鍵，要耗費個肽鍵，要耗費2分子分子GTP(進位和移位進位和移位), 而氨基酸活化需耗費而氨基酸活化需耗費2個高能磷酸鍵，每添加個高能磷酸鍵，每添加1個個氨基酸殘基實踐耗費氨基酸殘基實踐耗費4個高能磷酸鍵。個高能磷酸鍵。 3、肽鏈合成的終止和釋放、肽鏈合成的終止和釋放 1、當(dāng)核糖體在、當(dāng)核糖體在mRNA上沿上沿 5 3方向不斷挪動中，如遇方向不斷挪動中，如遇mRNA上出現(xiàn)終止上出現(xiàn)終止CodonUAA，UAG，UGA，那么不再接受，那么不再接受AatRNA而由釋放因子而由釋放因子RF占據(jù)。占據(jù)。 2、合成的肽鏈被肽酰轉(zhuǎn)移酶水解下來并釋

24、放入水相中。、合成的肽鏈被肽酰轉(zhuǎn)移酶水解下來并釋放入水相中。 3、tRNA脫離，核糖體脫離并解體為脫離，核糖體脫離并解體為30S + 50S 4、30S再與再與IF3結(jié)合此可阻止與結(jié)合此可阻止與50S結(jié)合結(jié)合a. 終止密碼子的識別終止密碼子的識別 RF-1或或RF-2UAAOCO =R-CHAUAAOCO =R-CHUAARFRF1識別識別UAG和和UAA，RF2識別識別UGA和和UAA；H-OH轉(zhuǎn)肽酶轉(zhuǎn)肽酶b. 肽鏈的水解和零落肽鏈的水解和零落OHRFCO =R-CHORFR-CHC-OHO =RF1或或RF2與終止與終止密碼子的結(jié)合誘導(dǎo)密碼子的結(jié)合誘導(dǎo)肽基轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移新肽基轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移新生肽鏈

25、到一個水分生肽鏈到一個水分子上。子上。 tRNA、RF、mRNA的釋放，的釋放， 核糖體大小亞基的解聚核糖體大小亞基的解聚OHRFOHRF 總總 結(jié)：結(jié)： Aa-tRNA合成合成ATP-AMP、胞液中，、胞液中，源源運到核糖體一切源源運到核糖體一切Aa 合成起始：合成起始：fMet-tRNAfMet合成需合成需tRNAfMet甲?；?，只甲酰化酶，只fMet-tRNAfMet需需求這一步驟求這一步驟 30S復(fù)合物合成復(fù)合物合成 fMet-tRNAfMet-mRNA-30S-IF3IF2IF1-GTP 70S復(fù)合物合成復(fù)合物合成fMet-tRNAf-mRNA-70S此處此處GTP在一個蛋白質(zhì)分子

26、合成中只用在一個蛋白質(zhì)分子合成中只用一次，可忽略。一次，可忽略。 延伸階段：延伸階段： Aa-tRNA進位進位A位：耗第一個位：耗第一個GTP，EFTU-GTP 肽酰轉(zhuǎn)位：肽基轉(zhuǎn)移酶，肽酰轉(zhuǎn)位：肽基轉(zhuǎn)移酶，K+ ， N C 頭向生長頭向生長 核糖體移位核糖體移位 ： EFG GTP 第二個第二個GTP 終止：終止：RF1或或RF2識別識別UAA占據(jù)占據(jù)A位；轉(zhuǎn)移位；轉(zhuǎn)移E水解酶，水解酶，RF3協(xié)助水解，肽釋放，協(xié)助水解，肽釋放，tRNA零落，核糖體零落解體。零落，核糖體零落解體。蛋白質(zhì)的合成，是三種蛋白質(zhì)的合成，是三種不同類型的不同類型的RNARNA通力協(xié)作的結(jié)果通力協(xié)作的結(jié)果l核糖體為核糖體

27、為80S80S，由，由60S60S的大亞基和的大亞基和40S40S的小亞的小亞基組成基組成, ,起始密碼起始密碼AUGAUGl起始起始tRNAtRNA為為MetMettRNAtRNAl起始復(fù)合物結(jié)合在起始復(fù)合物結(jié)合在mRNA 5mRNA 5端端AUGAUG上游的帽子上游的帽子構(gòu)造，真核構(gòu)造，真核mRNAmRNA無富含嘌呤的無富含嘌呤的SDSD序列序列l(wèi)已發(fā)現(xiàn)的真核起始因子有近已發(fā)現(xiàn)的真核起始因子有近1010種種eukaryote Initiation factor,eIFeukaryote Initiation factor,eIF l肽鏈終止因子釋放因子肽鏈終止因子釋放因子:eRF:eRF四

28、、四、Poly ribosomePoly ribosome 在在pr合成過程中，往往多個合成過程中，往往多個Ribosome結(jié)合于一條結(jié)合于一條 mRNA分子上，分別完成同一種分子上，分別完成同一種pr的合成義務(wù)，的合成義務(wù)，這種構(gòu)造叫多聚核糖體，它使翻譯速度成倍提高。這種構(gòu)造叫多聚核糖體，它使翻譯速度成倍提高。幼蠶絲腺體幼蠶絲腺體 多聚核糖體的電鏡圖多聚核糖體的電鏡圖核糖體循環(huán)核糖體循環(huán) 當(dāng)肽鏈的合成還在進展時或合成后，經(jīng)過當(dāng)肽鏈的合成還在進展時或合成后，經(jīng)過建立適宜的氫鍵、離子鍵、范德華力和疏建立適宜的氫鍵、離子鍵、范德華力和疏水相互作用，多肽鏈構(gòu)成天然構(gòu)象。儲存水相互作用，多肽鏈構(gòu)成天然

29、構(gòu)象。儲存在在mRNAmRNA中的線性遺傳信息以這種方式轉(zhuǎn)變中的線性遺傳信息以這種方式轉(zhuǎn)變成蛋白質(zhì)的三維構(gòu)造。原核生物和真核生成蛋白質(zhì)的三維構(gòu)造。原核生物和真核生物的一些新生蛋白都要經(jīng)過翻譯后修飾才物的一些新生蛋白都要經(jīng)過翻譯后修飾才干獲得具有生物活性的構(gòu)象。干獲得具有生物活性的構(gòu)象。 氨基末端和羧基末端的修飾氨基末端和羧基末端的修飾 信號序列的切除信號序列的切除 蛋白酶的切割加工蛋白酶的切割加工 個別氨基酸的修飾個別氨基酸的修飾 磷酸化、甲基化、乙?；⑻橇姿峄?、甲基化、乙?；⑻腔?、異戊二烯基團參與、輔基基化、異戊二烯基團參與、輔基的參與、二硫鍵構(gòu)成的參與、二硫鍵構(gòu)成一蛋白質(zhì)合成后的加工

30、修飾一蛋白質(zhì)合成后的加工修飾3、蛋白酶的水解加工、蛋白酶的水解加工 初始合成的無活性的蛋白質(zhì)前體經(jīng)過蛋初始合成的無活性的蛋白質(zhì)前體經(jīng)過蛋白酶的作用，進展肽鏈的有限水解，產(chǎn)白酶的作用，進展肽鏈的有限水解，產(chǎn)生較小的具有活性的成熟分子。生較小的具有活性的成熟分子。 如：胰島素、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶如：胰島素、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶 4. 4. 個別氨基酸的修飾個別氨基酸的修飾 許多的蛋白質(zhì)可以進展不同的類型化學(xué)許多的蛋白質(zhì)可以進展不同的類型化學(xué)基團的共價修飾，修飾后可以表現(xiàn)為激基團的共價修飾，修飾后可以表現(xiàn)為激活形狀，也可以表現(xiàn)為失活形狀活形狀，也可以表現(xiàn)為失活形狀 磷酸化、乙酰化、甲基化、糖基

31、化、異磷酸化、乙?；⒓谆?、糖基化、異戊二烯基團參與、輔基的參與、二硫鍵戊二烯基團參與、輔基的參與、二硫鍵構(gòu)成等構(gòu)成等磷磷 酸酸 化化 磷酸化多發(fā)生在多肽鏈絲氨酸，蘇氨酸的羥基上，磷酸化多發(fā)生在多肽鏈絲氨酸，蘇氨酸的羥基上，偶爾也發(fā)生在酪氨酸殘基上，這種磷酸化的過程受偶爾也發(fā)生在酪氨酸殘基上，這種磷酸化的過程受細(xì)胞內(nèi)一種蛋白激酶催化，磷酸化后的蛋白質(zhì)可以細(xì)胞內(nèi)一種蛋白激酶催化，磷酸化后的蛋白質(zhì)可以添加或降低它們的活性。添加或降低它們的活性。蛋白質(zhì)甲基化蛋白質(zhì)甲基化 蛋白質(zhì)甲基化普通都是指精氨酸或賴氨蛋白質(zhì)甲基化普通都是指精氨酸或賴氨酸在蛋白質(zhì)序列中的甲基化。甲基由酸在蛋白質(zhì)序列中的甲基化。甲

32、基由S-S-腺苷甲硫氨酸轉(zhuǎn)移至組織蛋白，甲基化腺苷甲硫氨酸轉(zhuǎn)移至組織蛋白，甲基化的組織蛋白可以在表觀遺傳上壓制或活的組織蛋白可以在表觀遺傳上壓制或活潑基因表現(xiàn)。潑基因表現(xiàn)。蛋白質(zhì)乙?；鞍踪|(zhì)乙?；诘鞍踪|(zhì)分子鏈上嫁接在蛋白質(zhì)分子鏈上嫁接上一個乙酰基分子，是上一個乙?；肿?，是蛋白質(zhì)最主要的修飾方蛋白質(zhì)最主要的修飾方式之一。修飾后的蛋白式之一。修飾后的蛋白質(zhì)可以對細(xì)胞內(nèi)的各類質(zhì)可以對細(xì)胞內(nèi)的各類通路進展準(zhǔn)確的調(diào)理與通路進展準(zhǔn)確的調(diào)理與控制，完成對基因所發(fā)控制，完成對基因所發(fā)出的出的“指令的執(zhí)行過程，指令的執(zhí)行過程，從而實現(xiàn)對人體各項信從而實現(xiàn)對人體各項信息的傳送和各項機能的息的傳送和各項機能的調(diào)

33、控。調(diào)控。糖糖 基基 化：質(zhì)膜蛋白質(zhì)和許多分泌性蛋白質(zhì)都具有糖化：質(zhì)膜蛋白質(zhì)和許多分泌性蛋白質(zhì)都具有糖鏈，這些寡糖鏈結(jié)合在絲氨酸或蘇氨酸的羥基上鏈，這些寡糖鏈結(jié)合在絲氨酸或蘇氨酸的羥基上O銜接。此外還有銜接。此外還有N銜接的寡糖鏈銜接的寡糖鏈Gln、Asn。二硫鍵的構(gòu)成二硫鍵的構(gòu)成多肽鏈經(jīng)過二個半胱氨酸的疏基氧化而構(gòu)成二多肽鏈經(jīng)過二個半胱氨酸的疏基氧化而構(gòu)成二硫鍵，二硫鍵的構(gòu)成對于許多酶和蛋白質(zhì)的活硫鍵，二硫鍵的構(gòu)成對于許多酶和蛋白質(zhì)的活性是必需的。性是必需的。 某些蛋白質(zhì)參與異戊二烯基團，協(xié)某些蛋白質(zhì)參與異戊二烯基團，協(xié)助蛋白質(zhì)錨定在細(xì)胞膜上。助蛋白質(zhì)錨定在細(xì)胞膜上。G G蛋白、蛋白、Ras

34、Ras蛋白蛋白 結(jié)合蛋白只需加上相應(yīng)的輔基才具結(jié)合蛋白只需加上相應(yīng)的輔基才具備生物學(xué)活性。備生物學(xué)活性。二、折疊是肽鏈高級構(gòu)造構(gòu)成的過程二、折疊是肽鏈高級構(gòu)造構(gòu)成的過程 1.分步反響快速進展折疊分步反響快速進展折疊 1折疊按等級進展折疊按等級進展 首先在肽鏈部分構(gòu)成二級構(gòu)造，然首先在肽鏈部分構(gòu)成二級構(gòu)造，然后在較大范圍內(nèi)發(fā)生相互作用，如后在較大范圍內(nèi)發(fā)生相互作用，如構(gòu)成超二級構(gòu)造，直至構(gòu)成構(gòu)造域構(gòu)成超二級構(gòu)造，直至構(gòu)成構(gòu)造域及更為高級的構(gòu)造。及更為高級的構(gòu)造。2 2經(jīng)過非極性殘基間疏水作用經(jīng)過非極性殘基間疏水作用的介導(dǎo)，自動折疊成的介導(dǎo)，自動折疊成“熔球的熔球的嚴(yán)密構(gòu)造。嚴(yán)密構(gòu)造。 “熔球內(nèi)含

35、有多熔球內(nèi)含有多個二級構(gòu)造。個二級構(gòu)造。 2 2、分子伴侶參與蛋白質(zhì)折疊、分子伴侶參與蛋白質(zhì)折疊 細(xì)胞內(nèi)存在一些輔助蛋白，指點蛋細(xì)胞內(nèi)存在一些輔助蛋白，指點蛋白質(zhì)按特有的方式進展正確折疊，分為白質(zhì)按特有的方式進展正確折疊，分為核糖體結(jié)合與非核糖體結(jié)合兩類，后者核糖體結(jié)合與非核糖體結(jié)合兩類，后者主要包括主要包括70KD70KD和和40KD40KD熱休克蛋白、蛋白熱休克蛋白、蛋白質(zhì)二硫鍵異構(gòu)酶質(zhì)二硫鍵異構(gòu)酶PDIPDI、脯氨酸順反異、脯氨酸順反異構(gòu)酶構(gòu)酶PPIasePPIase等。等。 分子伴侶的功能分子伴侶的功能 封鎖待折疊蛋白的暴露的疏水區(qū)段；封鎖待折疊蛋白的暴露的疏水區(qū)段； 創(chuàng)建一個隔離的環(huán)境，蛋白質(zhì)可互不干創(chuàng)建一個隔離的環(huán)境，蛋白質(zhì)可互不干擾在此折疊；擾在此折疊； 促進折疊和去聚合；促進折疊和去聚合； 遇到應(yīng)激，使已折疊的蛋白質(zhì)去折疊。遇到應(yīng)激，使已折疊的蛋白質(zhì)去折疊。熱休克蛋白熱休克蛋白7070Hsp70Hsp70的兩個主要功能域為折的兩個主要功