《蛋白質(zhì)的生物合成》精品課件

1、2021/8/23最新 PPT 1n遺傳密碼遺傳密碼n蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ)蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ)n蛋白質(zhì)合成的分子機(jī)制蛋白質(zhì)合成的分子機(jī)制氨基酸的活化氨基酸的活化肽鏈合成的起始肽鏈合成的起始肽鏈合成的延長肽鏈合成的延長肽鏈合成的終止和釋放肽鏈合成的終止和釋放2021/8/23最新 PPT 2l 中心法則中心法則指出，遺傳信息的表達(dá)最終是合成指出，遺傳信息的表達(dá)最終是合成出具有特定氨基酸順序的蛋白質(zhì)，這種以出具有特定氨基酸順序的蛋白質(zhì)，這種以mRNA上所攜帶的遺傳信息上所攜帶的遺傳信息,到多肽鏈上所攜帶的遺傳信到多肽鏈上所攜帶的遺傳信息的傳遞，就好象以一種語言翻譯成另一種語言息的傳遞，就好象以一種

2、語言翻譯成另一種語言時的情形相似，所以稱以時的情形相似，所以稱以mRNA為模板的蛋白質(zhì)為模板的蛋白質(zhì)合成過程為合成過程為翻譯翻譯(translation)。l l 翻譯過程十分復(fù)雜，需要翻譯過程十分復(fù)雜，需要mRNA、tRNA、rRNA和多種蛋白因子參與。在此過程中和多種蛋白因子參與。在此過程中mRNA為合成的模板，為合成的模板，tRNA為運(yùn)輸氨基酸工具，為運(yùn)輸氨基酸工具，rRNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體，是合成蛋白質(zhì)的場所，蛋和蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體，是合成蛋白質(zhì)的場所，蛋白質(zhì)合成的方向為白質(zhì)合成的方向為NC端。端。2021/8/23最新 PPT 32021/8/23最新 PPT 42021/8/23最

3、新 PPT 5l遺傳密碼遺傳密碼: DNA（或（或mRNA）中的核苷酸序列與蛋白）中的核苷酸序列與蛋白質(zhì)中氨基酸序列之間的對應(yīng)關(guān)系稱為遺傳密碼。質(zhì)中氨基酸序列之間的對應(yīng)關(guān)系稱為遺傳密碼。l 密碼子密碼子(codon)：mRNA上每上每3個相鄰的核苷酸編碼蛋個相鄰的核苷酸編碼蛋白質(zhì)多肽鏈中的一個氨基酸，這三個核苷酸就稱為一白質(zhì)多肽鏈中的一個氨基酸，這三個核苷酸就稱為一個密碼子或三聯(lián)體密碼個密碼子或三聯(lián)體密碼 (triplet coden)。 。2021/8/23最新 PPT 62021/8/23最新 PPT 7l密碼子是近于完全通用密碼子是近于完全通用(universal)的。的。l密碼間無標(biāo)點

4、符號且相鄰密碼子互不重疊。密碼間無標(biāo)點符號且相鄰密碼子互不重疊。l密碼的簡并性密碼的簡并性(degeneracy) ：由一種以上密碼子編碼同一個：由一種以上密碼子編碼同一個 氨基酸的現(xiàn)氨基酸的現(xiàn)象稱為簡并，對應(yīng)于同一氨基酸的密碼子稱為同義密碼子象稱為簡并，對應(yīng)于同一氨基酸的密碼子稱為同義密碼子(Synonymous codon)。l密碼子的擺動性密碼子的擺動性(wobble) :轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的tRNA的反密碼需要通過堿基互的反密碼需要通過堿基互補(bǔ)與補(bǔ)與mRNA上的遺傳密碼反向配對結(jié)合，但反密碼與密碼間不嚴(yán)格遵守上的遺傳密碼反向配對結(jié)合，但反密碼與密碼間不嚴(yán)格遵守常見的堿基配對規(guī)律，稱

5、為擺動配對。常見的堿基配對規(guī)律，稱為擺動配對。 l64組密碼子中，組密碼子中，AUG既是的密碼，又是起始密既是的密碼，又是起始密 碼；有三組密碼不編碼碼；有三組密碼不編碼任何氨基酸，而是多肽鏈合成的終止密碼子：任何氨基酸，而是多肽鏈合成的終止密碼子：UAG、UAA、UGA。2021/8/23最新 PPT 8基因損傷引起基因損傷引起mRNA閱讀框架內(nèi)的堿基發(fā)生插入或缺失，閱讀框架內(nèi)的堿基發(fā)生插入或缺失，可能導(dǎo)致移碼突變可能導(dǎo)致移碼突變(frameshift mutation)。插入插入缺失缺失2021/8/23最新 PPT 9密碼子、反密碼子密碼子、反密碼子配對的擺動現(xiàn)象配對的擺動現(xiàn)象tRNA反

6、密碼子第1位堿基IUGACmRNA密碼子第3位堿基U, C, AA, GU, CUG2021/8/23最新 PPT 10l核糖體是蛋白質(zhì)合成的工廠核糖體是蛋白質(zhì)合成的工廠ltRNA是氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)工具是氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)工具l mRNA是模板是模板2021/8/23最新 PPT 11nmRNA(messenger RNA)是蛋白質(zhì)生物合成過程中直接指是蛋白質(zhì)生物合成過程中直接指令氨基酸摻入的模板，是遺傳信息的載體。令氨基酸摻入的模板，是遺傳信息的載體。n遺傳學(xué)將編碼一個多肽的遺傳單位稱為遺傳學(xué)將編碼一個多肽的遺傳單位稱為順反子順反子(cistron)。n原核細(xì)胞中數(shù)個結(jié)構(gòu)基因常串聯(lián)為一個轉(zhuǎn)錄單位，轉(zhuǎn)錄

7、生原核細(xì)胞中數(shù)個結(jié)構(gòu)基因常串聯(lián)為一個轉(zhuǎn)錄單位，轉(zhuǎn)錄生成的成的mRNA可編碼幾種功能相關(guān)的蛋白質(zhì)，為可編碼幾種功能相關(guān)的蛋白質(zhì)，為多順反子多順反子(polycistron) 。n真核真核mRNA只編碼一種蛋白質(zhì)，為只編碼一種蛋白質(zhì)，為單順反子單順反子(single cistron) 。2021/8/23最新 PPT 125 3 順反子順反子順反子順反子順反子順反子插入順序插入順序插入順序插入順序先導(dǎo)區(qū)先導(dǎo)區(qū)末端順序末端順序AGGAGGUSD區(qū)區(qū)半衰期短半衰期短許多原核生物許多原核生物mRNAmRNA以多順反子形式存在以多順反子形式存在AUGAUG作為起始密碼；作為起始密碼；AUGAUG上游上游7

8、 71212個核苷酸處有一被稱為個核苷酸處有一被稱為SDSD序列的序列的保守區(qū)，保守區(qū)， 16S rRNA316S rRNA3- - 端反向互補(bǔ)而使端反向互補(bǔ)而使mRNAmRNA與核糖體結(jié)合。與核糖體結(jié)合。2021/8/23最新 PPT 132021/8/23最新 PPT 14起始密碼起始密碼SD序列序列2021/8/23最新 PPT 155 “帽子帽子”PolyA 3 順反子順反子m7G-5 ppp-N-3 p帽子結(jié)構(gòu)功能帽子結(jié)構(gòu)功能使使mRNAmRNA免遭核酸酶的破壞免遭核酸酶的破壞使使mRNAmRNA能與核糖體小亞基結(jié)合并開始能與核糖體小亞基結(jié)合并開始合成蛋白質(zhì)合成蛋白質(zhì) 被蛋白質(zhì)合成的

9、起始因子所識別，從被蛋白質(zhì)合成的起始因子所識別，從而促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成。而促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成。是是mRNAmRNA由細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)由細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)所必需的形式所必需的形式 它大大提高了它大大提高了mRNAmRNA在細(xì)胞質(zhì)在細(xì)胞質(zhì)中的穩(wěn)定性中的穩(wěn)定性AAAAAAA-OH2021/8/23最新 PPT 161.tRNA的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu): (1) 3端的氨基酸結(jié)合位點端的氨基酸結(jié)合位點 (2) 識別氨酰識別氨酰-tRNA合成酶位點合成酶位點 (3) 核糖體識別位點核糖體識別位點 (4) 反密碼子反密碼子 2021/8/23最新 PPT 172021/8/23最新 PPT 182021/8/23最新 PP

10、T 19 2021/8/23最新 PPT 20n貯存在貯存在mRNA的遺傳密碼稱為第一套遺傳密碼的遺傳密碼稱為第一套遺傳密碼n氨酰氨酰-tRNA合成酶只催化一種氨基酸和其相對應(yīng)合成酶只催化一種氨基酸和其相對應(yīng)的一種和幾種的一種和幾種tRNA結(jié)合結(jié)合.n原核細(xì)胞內(nèi)至少有原核細(xì)胞內(nèi)至少有32種種tRNAntRNA分子上某些堿基能決定其攜帶氨基酸的專分子上某些堿基能決定其攜帶氨基酸的專一性一性.n氨酰氨酰-tRNA合成酶和合成酶和tRNA之間的相互作用和之間的相互作用和tRNA分子中某些堿基對決定攜帶專一氨基酸的分子中某些堿基對決定攜帶專一氨基酸的作用稱為作用稱為第二套遺傳密碼第二套遺傳密碼2021

11、/8/23最新 PPT 211.核糖體的組成核糖體的組成2021/8/23最新 PPT 22結(jié)合結(jié)合或接受肽或接受肽基的部位基的部位）結(jié)合或結(jié)合或接受接受AA- tRNAAA- tRNA的部位）的部位）50SmRNA30S2021/8/23最新 PPT 232021/8/23最新 PPT 242021/8/23最新 PPT 252021/8/23最新 PPT 26l在氨酰在氨酰-tRNA合成酶合成酶(aminoacyl-tRNA synthetase)的的催化下進(jìn)行催化下進(jìn)行氨基酸氨基酸 + tRNA氨基酰氨基酰- tRNAATP AMPPPi氨酰氨酰-tRNA合成酶合成酶2021/8/23最

12、新 PPT 27第一步反應(yīng)第一步反應(yīng)氨基酸氨基酸 ATP-E 氨酰氨酰-AMP-E PPi2021/8/23最新 PPT 28第二步反應(yīng)第二步反應(yīng)氨酰氨酰-AMP-E tRNA 氨酰氨酰-tRNA AMP E2021/8/23最新 PPT 29tRNA氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶ATP2021/8/23最新 PPT 302021/8/23最新 PPT 31轉(zhuǎn)甲酰基酶轉(zhuǎn)甲?；窶et-tRNAtMetfMet-tRNAtMet + +H H2 2N-CH-COO-tRNAN-CH-COO-tRNA CH CH2 2 CH CH2 2 S S CH3 CH3CHO-HN-CH-COO-tRN

13、A CH2 CH2 S CH32021/8/23最新 PPT 322021/8/23最新 PPT 332021/8/23最新 PPT 342021/8/23最新 PPT 35IF-3IF-1核蛋白體大小亞基分離核蛋白體大小亞基分離2021/8/23最新 PPT 36A U G53IF-3IF-1 mRNA在小亞基定位結(jié)合在小亞基定位結(jié)合2021/8/23最新 PPT 37IF-3IF-1IF-2GTP起始氨基酰起始氨基酰tRNA( fMet-tRNAimet )結(jié)合到小亞結(jié)合到小亞基基A U G532021/8/23最新 PPT 38IF-3IF-1IF-2GTPGDPPi核蛋白體大亞基結(jié)合，

14、起始復(fù)合物形成核蛋白體大亞基結(jié)合，起始復(fù)合物形成A U G532021/8/23最新 PPT 39IF-3IF-1A U G53IF-2GTPIF-2-GTPGDPPi2021/8/23最新 PPT 4030S50S2021/8/23最新 PPT 41 肽鏈延長在核蛋白體上連續(xù)性循環(huán)式進(jìn)行，又稱為肽鏈延長在核蛋白體上連續(xù)性循環(huán)式進(jìn)行，又稱為核核蛋白體循環(huán)蛋白體循環(huán)(ribosomal cycle)，每次循環(huán)增加一個氨基酸，每次循環(huán)增加一個氨基酸，包括以下三步：包括以下三步：進(jìn)位進(jìn)位(entrance)成肽成肽(peptide bond formation)移位移位(translocation)

15、2021/8/23最新 PPT 422021/8/23最新 PPT 432021/8/23最新 PPT 44Tu TsGTPGDPA U G53TuTsGTP2021/8/23最新 PPT 452021/8/23最新 PPT 462021/8/23最新 PPT 47lP P位上無負(fù)載的位上無負(fù)載的tRNAtRNA在肽鍵形成前從在肽鍵形成前從E E位脫落。位脫落。2021/8/23最新 PPT 482021/8/23最新 PPT 49fMetA U G53fMetTuGTP2021/8/23最新 PPT 5070S70S復(fù)合物形成復(fù)合物形成時的能量消耗時的能量消耗l活化活化:2:2個個ATPAT

16、Pl70S70S復(fù)合物形成時消耗復(fù)合物形成時消耗1 1個個ATPATP2021/8/23最新 PPT 51：2021/8/23最新 PPT 52U A G53COO-2021/8/23最新 PPT 532021/8/23最新 PPT 542021/8/23最新 PPT 552021/8/23最新 PPT 562021/8/23最新 PPT 572021/8/23最新 PPT 58SRP:信號識別體信號識別體信號肽的識別過程信號肽的識別過程2021/8/23最新 PPT 592021/8/23最新 PPT 602021/8/23最新 PPT 612021/8/23最新 PPT 62 2021/8

17、/23最新 PPT 632021/8/23最新 PPT 642021/8/23最新 PPT 652021/8/23最新 PPT 662021/8/23最新 PPT 67酶酶（eEF2的作用相當(dāng)于的作用相當(dāng)于EFG）( (無活性無活性) )2021/8/23最新 PPT 682021/8/23最新 PPT 69122021/8/23最新 PPT 702021/8/23最新 PPT 71 GEF正常時：正常時：eIF2-GDP eIF2-GTP 缺鐵性貧血：缺鐵性貧血：2021/8/23最新 PPT 722021/8/23最新 PPT 73l9、 人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。22.1.12

18、22.1.12Wednesday, January 12, 2022l10、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。*1/12/2022 10:01:40 PMl11、人總是珍惜為得到。22.1.12*Jan-2212-Jan-22l12、人亂于心，不寬余請。*Wednesday, January 12, 2022l13、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。22.1.1222.1.12*January 12, 2022l14、抱最大的希望，作最大的努力。2022年1月12日星期三*22.1.12l15、一個人炫耀什么，說明他內(nèi)心缺少什么。2022年1月*22.1.12*January 12, 2022l16、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。*1/12/2022l17、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。*22.1.12謝謝大家謝謝大家2021/8/2374l9、 人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。22.1.1222.1.12Wednesday, January 12, 2022l10、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。*1/12/2022 10:01:4