第15章蛋白質(zhì)生物合成

1、蛋白質(zhì)的生物合成蛋白質(zhì)的生物合成（翻譯）（翻譯）Protein Biosynthesis (Translation)【掌握】【掌握】1mRNA、tRNA，rRNA在翻譯過程中的作用和相互配在翻譯過程中的作用和相互配 合關系；合關系；2遺傳密碼的特點；遺傳密碼的特點；3密碼子和反密碼子的關系。密碼子和反密碼子的關系?！臼煜ぁ俊臼煜ぁ? 1遺傳密碼表的用法；遺傳密碼表的用法；2 2翻譯的起始、肽鏈的延長、肽鏈的終止過程；翻譯的起始、肽鏈的延長、肽鏈的終止過程；3 3翻譯后的加工。翻譯后的加工?！玖私狻俊玖私狻? 1原核、真核生物翻譯起始的異同；原核、真核生物翻譯起始的異同；2 2信號肽的概念；信號

2、肽的概念；3 3蛋白質(zhì)生物合成的抑制劑。蛋白質(zhì)生物合成的抑制劑。 蛋白質(zhì)生物合成的概念蛋白質(zhì)生物合成的概念蛋白質(zhì)生物合成蛋白質(zhì)生物合成(protein biosynthesis)也稱也稱翻譯翻譯(translation)，是按照轉(zhuǎn)錄合成的，是按照轉(zhuǎn)錄合成的mRNA分分子中核苷酸組成的密碼子信息合成蛋白質(zhì)的過子中核苷酸組成的密碼子信息合成蛋白質(zhì)的過程。程。n定義定義第一節(jié)第一節(jié)蛋白質(zhì)生物合成體系蛋白質(zhì)生物合成體系Protein Biosynthesis System 基本原料：基本原料：20種編碼氨基酸種編碼氨基酸 模板：模板：mRNA 適配器：適配器：tRNA 裝配機：核蛋白體裝配機：核蛋白體

3、 主要酶和蛋白質(zhì)因子：氨基酰主要酶和蛋白質(zhì)因子：氨基酰-tRNA合成酶、合成酶、轉(zhuǎn)肽酶、起始因子轉(zhuǎn)肽酶、起始因子IF、延長因子、延長因子EF、釋放因子、釋放因子RF等等 能源物質(zhì)：能源物質(zhì)：ATP、GTP 無機離子：無機離子：Mg2+、 K+蛋白質(zhì)生物合成體系蛋白質(zhì)生物合成體系蛋白質(zhì)合成的三大物質(zhì)基礎蛋白質(zhì)合成的三大物質(zhì)基礎一、一、mRNA是蛋白質(zhì)生物合成的直接模板是蛋白質(zhì)生物合成的直接模板nmRNA的基本結構的基本結構Start of genetic messageCapEndTail5-端非翻譯區(qū)端非翻譯區(qū) 5 3 3-端非翻譯區(qū)端非翻譯區(qū) 開放閱讀框架開放閱讀框架 從從mRNA 5 -端

4、起始密碼子端起始密碼子AUG到到3 -端終止密端終止密碼子之間的核苷酸序列，稱為開放閱讀框架碼子之間的核苷酸序列，稱為開放閱讀框架(open reading frame, ORF)。翻譯模板翻譯模板mRNA及遺傳密碼及遺傳密碼 mRNA mRNA是遺傳信息的攜帶者是遺傳信息的攜帶者 遺傳學將編碼一個多肽的遺傳單位稱為遺傳學將編碼一個多肽的遺傳單位稱為順反子（順反子（cistron）。 原核細胞細胞中數(shù)個結構基因常串聯(lián)為一個轉(zhuǎn)錄單位，原核細胞細胞中數(shù)個結構基因常串聯(lián)為一個轉(zhuǎn)錄單位， 轉(zhuǎn)錄生成的轉(zhuǎn)錄生成的mRNAmRNA可編碼幾種相關的蛋白質(zhì)，為可編碼幾種相關的蛋白質(zhì)，為多順反子多順反子（poly

5、cistronpolycistron）。）。 真核真核mRNAmRNA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 cistronsingle cistron）。 原核生物的多順反子原核生物的多順反子真核生物的單順反子真核生物的單順反子非編碼序列非編碼序列核蛋白體結合位點核蛋白體結合位點起始密碼子起始密碼子終止密碼子終止密碼子編碼序列編碼序列PPP5 3 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)PPPmG -5 3 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)AAA nmRNA上存在遺傳密碼上存在遺傳密碼在在mRNA的開放閱讀框架區(qū)，以每的開放閱讀框架區(qū)，以每3個相鄰的個相鄰的核苷酸為一組，代表一種氨基酸核苷酸為一組，代表一

6、種氨基酸(或其他信息或其他信息)，這，這種三聯(lián)體形式的核苷酸序列稱為密碼子。種三聯(lián)體形式的核苷酸序列稱為密碼子。起始密碼子起始密碼子(initiation codon)：AUG終止密碼子終止密碼子(termination codon) ：UAA、UAG、UGA密碼子（密碼子（codon）起始密碼子和終止密碼子：起始密碼子和終止密碼子：遺遺傳傳密密碼碼表表n遺傳密碼的特點遺傳密碼的特點1. 方向性方向性(directional)翻譯時遺傳密碼的閱讀方向是翻譯時遺傳密碼的閱讀方向是53，即讀，即讀碼從碼從mRNA的起始密碼子的起始密碼子AUG開始，按開始，按53的方向逐一閱讀，直至終止密碼子。的方

7、向逐一閱讀，直至終止密碼子。 NC肽鏈延伸方向肽鏈延伸方向53讀碼方向讀碼方向2. 連續(xù)性連續(xù)性(non-punctuated)編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的各個三聯(lián)體密編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的各個三聯(lián)體密碼連續(xù)閱讀，密碼子及密碼子的各堿基之間碼連續(xù)閱讀，密碼子及密碼子的各堿基之間既無間隔也無交叉。既無間隔也無交叉。 AlaValHisMet終止密碼終止密碼基因損傷引起基因損傷引起mRNA閱讀框架內(nèi)的堿基發(fā)閱讀框架內(nèi)的堿基發(fā)生插入或缺失，可能導致生插入或缺失，可能導致框移突變框移突變(frameshift mutation)。纈纈 脯脯 蘇蘇 天冬天冬纈纈 丙丙 酪酪 甘甘纈纈 丙丙 絲絲 精精3. 簡

8、并性簡并性(degenerate)一種氨基酸可具有一種氨基酸可具有2個或個或2個以上的密碼個以上的密碼子為其編碼。這一特性稱為遺傳密碼的簡并子為其編碼。這一特性稱為遺傳密碼的簡并性。性。除色氨酸和甲硫氨酸僅有除色氨酸和甲硫氨酸僅有1個密碼子外，個密碼子外，其余氨基酸有其余氨基酸有2、3、4個或多至個或多至6個三聯(lián)體為個三聯(lián)體為其編碼。為同一種氨基酸編碼的各密碼子稱其編碼。為同一種氨基酸編碼的各密碼子稱為簡并性密碼子，也稱同義密碼子為簡并性密碼子，也稱同義密碼子 。各種氨基酸的密碼子數(shù)目各種氨基酸的密碼子數(shù)目4. 通用性通用性(universal) 蛋白質(zhì)生物合成的整套密碼，從原核生物到人類都通

9、蛋白質(zhì)生物合成的整套密碼，從原核生物到人類都通 用。用。 已發(fā)現(xiàn)少數(shù)例外，如動物細胞的線粒體、植物細胞的已發(fā)現(xiàn)少數(shù)例外，如動物細胞的線粒體、植物細胞的 葉綠體。葉綠體。 密碼的通用性進一步證明各種生物進化自同一祖先。密碼的通用性進一步證明各種生物進化自同一祖先。5. 擺動性擺動性(wobble) 反密碼子與密碼子之間的配對有時并不反密碼子與密碼子之間的配對有時并不嚴格遵守常見的堿基配對規(guī)律，這種現(xiàn)象稱嚴格遵守常見的堿基配對規(guī)律，這種現(xiàn)象稱為擺動配對為擺動配對( (wobble base pairing) )。 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

10、位堿基U, C, AA, GU, CUGU3 2 11 2 3擺擺動動配配對對二、二、tRNAtRNA是氨基酸的運載工具及蛋白質(zhì)是氨基酸的運載工具及蛋白質(zhì)生物合成的適配器生物合成的適配器ntRNA的作用的作用tRNA的兩個關鍵部位的兩個關鍵部位：1、氨基酸結合部位、氨基酸結合部位 2、mRNA結合部位結合部位tRNA的的功能：蛋白質(zhì)合成中作為載體，通過反密功能：蛋白質(zhì)合成中作為載體，通過反密碼子識別碼子識別mRNA的密碼子，將其所攜帶的氨基酸準的密碼子，將其所攜帶的氨基酸準確的運送到核糖體中完成蛋白質(zhì)的合成。確的運送到核糖體中完成蛋白質(zhì)的合成。二級結構三級結構反密碼環(huán)反密碼環(huán)氨基酸臂氨基酸臂n

11、tRNA的構象的構象蛋白質(zhì)生物合成需要酶類、蛋白蛋白質(zhì)生物合成需要酶類、蛋白質(zhì)因子等質(zhì)因子等（一）重要的酶類（一）重要的酶類氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶(aminoacyltRNA synthetase)，催化氨基酸的活化；催化氨基酸的活化；轉(zhuǎn)肽酶轉(zhuǎn)肽酶(peptidase)，催化核蛋白體，催化核蛋白體P位上的肽酰基轉(zhuǎn)位上的肽?；D(zhuǎn)移至移至A位氨基酰位氨基酰-tRNA的氨基上，使?；c氨基結合的氨基上，使?；c氨基結合形成肽鍵形成肽鍵;并受釋放因子的作用后發(fā)生變構，表現(xiàn)出并受釋放因子的作用后發(fā)生變構，表現(xiàn)出酯酶的水解活性，使酯酶的水解活性，使P位上的肽鏈與位上的肽鏈與tRNA分離；分離；

12、轉(zhuǎn)位酶轉(zhuǎn)位酶(translocase)，催化核蛋白體向，催化核蛋白體向mRNA3-端移端移動一個密碼子的距離，使下一個密碼子定位于動一個密碼子的距離，使下一個密碼子定位于A位。位。 50SPA50SE轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)肽肽酶酶rRNA的作用的作用rRNA不能單獨作用，需與核糖體蛋白質(zhì)結合成核糖體，核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所。肽酰位肽酰位(P)(P)：結合肽酰結合肽酰-tRNA-tRNA氨酰位氨酰位(A)(A)：結合氨酰結合氨酰-tRNA-tRNA催化肽鍵生成，催化肽鍵生成，兼有酯酶活性兼有酯酶活性空載空載tRNAtRNA排除位排除位（真核無（真核無E E位）位）553mRNA3mRNA（二）蛋白質(zhì)因子（二）蛋

13、白質(zhì)因子起始因子（起始因子（initiation factor，IF）延長因子（延長因子（elongation factor，EF）釋放因子（釋放因子（release factor，RF）氨基酸的活化氨基酸的活化 氨基酸與特異的氨基酸與特異的tRNA結合形成氨基酰結合形成氨基酰-tRNA的過的過 程稱為氨基酸的活化。程稱為氨基酸的活化。 參與氨基酸的活化的酶：參與氨基酸的活化的酶：氨基酰氨基酰-tRNA合成酶。合成酶。n反應過程反應過程（一）（一） 氨基酸活化形成氨基酰氨基酸活化形成氨基酰-tRNA氨基酸氨基酸 + tRNA氨基酰氨基酰- tRNAATP AMPPPi氨基酰氨基酰-tRNA合成

14、酶合成酶氨基酸氨基酸 ATP-E 氨基酰氨基酰-AMP-E PPi 第一步反應第一步反應 第二步反應第二步反應氨基酰氨基酰-AMP-E tRNA氨基酰氨基酰-tRNA AMP E第二節(jié)第二節(jié)蛋白質(zhì)生物合成過程蛋白質(zhì)生物合成過程The Process of Protein Biosynthesis 翻譯過程從翻譯過程從，按按mRNA模板三聯(lián)體密碼的順序延長肽模板三聯(lián)體密碼的順序延長肽鏈，鏈， 整個翻譯過程可分為整個翻譯過程可分為 ： 起始起始(initiation) 延長延長(elongation) 終止終止(termination )一、翻譯起始一、翻譯起始 參與翻譯起始復合物形成的多種蛋白質(zhì)

15、因參與翻譯起始復合物形成的多種蛋白質(zhì)因子，稱為子，稱為起始因子（起始因子（initiation factor, IF) 指指mRNA和起始氨基酰和起始氨基酰-tRNA分別與核蛋白分別與核蛋白體結合而形成體結合而形成翻譯起始復合物翻譯起始復合物 (translational initiation complex)。促促進進核核蛋蛋白白體體分分離離成成大大小小亞亞基基eIF-6促促進進各各種種起起始始因因子子從從小小亞亞基基解解離離，進進而而結結合合大大亞亞基基eIF-5eIF-4F復復合合物物成成分分，結結合合eIF-4E和和PABeIF-4GeIF-4F復復合合物物成成分分，結結合合mRNA5

16、帽帽子子eIF-4E結結合合mRNA，促促進進mRNA掃掃描描定定位位起起始始AUGeIF-4BeIF-4F復復合合物物成成分分，有有解解螺螺旋旋酶酶活活性性，促促進進mRNA結結合合小小亞亞基基IF-4A最最先先結結合合小小亞亞基基促促進進大大小小亞亞基基分分離離eIF-2B，eIF-3促促進進起起始始tRNA與與小小亞亞基基結結合合eIF-2真真核核生生物物促促進進大大小小亞亞基基分分離離，提提高高P位位對對結結合合起起始始tRNA敏敏感感性性EIF-3促促進進起起始始tRNA與與小小亞亞基基結結合合EIF-2占占據(jù)據(jù)A位位防防止止結結合合其其他他tRNAIF-1原原核核生生物物生生物物功

17、功能能起起始始因因子子促促進進核核蛋蛋白白體體分分離離成成大大小小亞亞基基eIF-6促促進進各各種種起起始始因因子子從從小小亞亞基基解解離離，進進而而結結合合大大亞亞基基eIF-5eIF-4F復復合合物物成成分分，結結合合eIF-4E和和PABeIF-4GeIF-4F復復合合物物成成分分，結結合合mRNA5帽帽子子eIF-4E結結合合mRNA，促促進進mRNA掃掃描描定定位位起起始始AUGeIF-4BeIF-4F復復合合物物成成分分，有有解解螺螺旋旋酶酶活活性性，促促進進mRNA結結合合小小亞亞基基IF-4A最最先先結結合合小小亞亞基基促促進進大大小小亞亞基基分分離離eIF-2B，eIF-3促

18、促進進起起始始tRNA與與小小亞亞基基結結合合eIF-2真真核核生生物物促促進進大大小小亞亞基基分分離離，提提高高P位位對對結結合合起起始始tRNA敏敏感感性性EIF-3促促進進起起始始tRNA與與小小亞亞基基結結合合EIF-2占占據(jù)據(jù)A位位防防止止結結合合其其他他tRNAIF-1原原核核生生物物生生物物功功能能起起始始因因子子原核生物翻譯起始復合物形成原核生物翻譯起始復合物形成 核蛋白體大小亞基分離；核蛋白體大小亞基分離； mRNA在小亞基定位結合；在小亞基定位結合； 起始氨基酰起始氨基酰-tRNA的結合；的結合； 核蛋白體大亞基結合。核蛋白體大亞基結合。IF-3IF-11.1.核蛋白體大小

19、亞基分離核蛋白體大小亞基分離A U G53IF-3IF-12.mRNA2.mRNA在小亞基定位結合在小亞基定位結合 mRNAmRNA 起始密碼子上游起始密碼子上游S-DS-D序列（核蛋白體結合位序列（核蛋白體結合位點），使點），使mRNAmRNA與小亞基結合。與小亞基結合。 mRNAmRNA上上S-DS-D序列后的小核苷酸序列可被小亞基蛋白序列后的小核苷酸序列可被小亞基蛋白rps-1rps-1結合。結合。IF-3IF-1IF-2GTP3.起始氨基酰起始氨基酰tRNA(fMet-tRNAfMet )結合到小亞基結合到小亞基A U G53IF-3IF-1IF-2GTPGDPPi4.4.核蛋白體大亞

20、基結合，起始復合物形成核蛋白體大亞基結合，起始復合物形成A U G53IF-3IF-1A U G53IF-2GTPIF-2-GTPGDPPi起始復合物形成過程起始復合物形成過程 指在指在mRNA模板的指導下，氨基酸依次進入模板的指導下，氨基酸依次進入核蛋白體并聚合成多肽鏈的過程。核蛋白體并聚合成多肽鏈的過程。1. 進位進位(positioning)/注冊注冊(registration)2. 成肽成肽(peptide bond formation)3. 轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)位(translocation) 二、翻譯延長二、翻譯延長 肽鏈延長在核蛋白體上連續(xù)循環(huán)式進行，又肽鏈延長在核蛋白體上連續(xù)循環(huán)式進行，又稱

21、為稱為核蛋白體循環(huán)核蛋白體循環(huán)(ribosomal cycle)，包括以，包括以下三步：下三步： 每輪循環(huán)使多肽鏈增加一個氨基酸殘基。每輪循環(huán)使多肽鏈增加一個氨基酸殘基。原核延長因原核延長因子子生物功能生物功能對應真核延長對應真核延長因子因子EF-Tu促進氨基酰促進氨基酰-tRNA進入進入A位，結合分位，結合分解解GTPEF-1-EF-Ts調(diào)節(jié)亞基調(diào)節(jié)亞基EF-1-EFG有轉(zhuǎn)位酶活性，促進有轉(zhuǎn)位酶活性，促進mRNA-肽酰肽酰-tRNA由由A位前移到位前移到P位，促進卸載位，促進卸載tRNA釋放釋放EF-2肽鏈合成的延長因子肽鏈合成的延長因子 延長因子延長因子(elongation factor

22、, EF)又稱注冊又稱注冊 (registration)（一）進位（一）進位指根據(jù)指根據(jù)mRNA下下一組遺傳密碼指導，一組遺傳密碼指導，使相應氨基酰使相應氨基酰-tRNA進入核蛋白體進入核蛋白體A位。位。Tu TsGTPGDPA U G53TuTsGTPn進位的反應過程：進位的反應過程：（二）成肽（二）成肽是由是由轉(zhuǎn)肽酶轉(zhuǎn)肽酶(transpeptidase)催化的肽鍵催化的肽鍵形成過程。形成過程。（三）（三） 轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)位fMetA U G53fMetTuGTP成肽成肽轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)位下一輪進位下一輪進位進進位位轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位位成肽成肽n肽鏈合成延長肽鏈合成延長(核蛋白體循環(huán)核蛋白體循環(huán))過程過程 三、翻譯終止三

23、、翻譯終止當當mRNA上終止密碼出現(xiàn)后，多肽鏈合成上終止密碼出現(xiàn)后，多肽鏈合成停止，肽鏈從肽酰停止，肽鏈從肽酰-tRNA中釋出，中釋出，mRNA、核、核蛋白體等分離，這些過程稱為蛋白體等分離，這些過程稱為肽鏈合成終止肽鏈合成終止。 終止相關的蛋白因子稱為終止相關的蛋白因子稱為釋放因子釋放因子 (release factor, RF) (release factor, RF) 原核生物釋放因子：原核生物釋放因子：RF-1RF-1，RF-2RF-2，RF-3RF-3 真核生物釋放因子：真核生物釋放因子：eRF eRF 釋放因子的功能釋放因子的功能 一、識別終止密碼，如一、識別終止密碼，如RF-1R

24、F-1特異識別特異識別UAAUAA、UAGUAG； 而而RF-2RF-2可識別可識別UAAUAA、UGAUGA。 二、誘導轉(zhuǎn)肽酶改變?yōu)轷ッ富钚?，相當于催化肽酰二、誘導轉(zhuǎn)肽酶改變?yōu)轷ッ富钚?，相當于催化肽?基轉(zhuǎn)移到水分子基轉(zhuǎn)移到水分子-OH-OH上，使肽鏈從核蛋白體上釋放。上，使肽鏈從核蛋白體上釋放。l 終止密碼的辨認：終止密碼的辨認：RFl 肽鏈從肽酰肽鏈從肽酰-tRNA水解出：水解出：RF誘導轉(zhuǎn)肽酶誘導轉(zhuǎn)肽酶l mRNA、卸載、卸載tRNA及及RF從核蛋白體脫離從核蛋白體脫離l 大小亞基解聚：大小亞基解聚：IF-1、IF-3l 解聚后的大、小亞基可再次結合，重新進入肽解聚后的大、小亞基可再次

25、結合，重新進入肽鏈合成過程鏈合成過程原核生物肽鏈合成終止過程原核生物肽鏈合成終止過程原原核核肽肽鏈鏈合合成成終終止止過過程程 蛋白質(zhì)翻譯后修飾和靶向輸送蛋白質(zhì)翻譯后修飾和靶向輸送Posttranslational Modification and Targeting Transfer of Protein翻譯后修飾翻譯后修飾 新生多肽鏈不具備蛋白質(zhì)的生物學活性，必須經(jīng)過復雜的新生多肽鏈不具備蛋白質(zhì)的生物學活性，必須經(jīng)過復雜的加工過程才能轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂刑烊粯嬒蟮墓δ艿鞍踪|(zhì)，這一加加工過程才能轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂刑烊粯嬒蟮墓δ艿鞍踪|(zhì)，這一加工過程稱為工過程稱為翻譯后修飾（翻譯后修飾（posttranslatio

26、nal modification） 翻譯后修飾包括翻譯后修飾包括 多肽鏈折疊為天然的三維結構多肽鏈折疊為天然的三維結構 肽鏈一級結構的修飾肽鏈一級結構的修飾 空間結構修飾空間結構修飾 翻譯后修飾使得蛋白質(zhì)組成更加多樣化，從而使蛋白質(zhì)結翻譯后修飾使得蛋白質(zhì)組成更加多樣化，從而使蛋白質(zhì)結構上呈現(xiàn)更多的復雜性構上呈現(xiàn)更多的復雜性 一、一級結構的修飾一、一級結構的修飾（一）肽鏈（一）肽鏈N端的修飾端的修飾（二）個別氨基酸的共價修飾（二）個別氨基酸的共價修飾（三）多肽鏈的水解修飾（三）多肽鏈的水解修飾肽鏈肽鏈N端的修飾端的修飾翻譯過程以翻譯過程以fMet-tRNAifMet-tRNAifMetfMet作

27、為第一個進位的作為第一個進位的起始物，蛋白質(zhì)合成過程中，起始物，蛋白質(zhì)合成過程中，N N端氨基酸總端氨基酸總是是- -氨基甲?；募琢虬彼帷０被柞；募琢虬彼?。天然蛋白質(zhì)大多數(shù)不以甲硫氨酸為天然蛋白質(zhì)大多數(shù)不以甲硫氨酸為N N端第一端第一位氨基酸。細胞內(nèi)脫甲酰基酶或氨基肽酶可位氨基酸。細胞內(nèi)脫甲酰基酶或氨基肽酶可以除去以除去N-N-甲?；⒓柞；-N-端甲硫氨酸或端甲硫氨酸或N N端附加端附加序列。這一過程不一定等肽鏈合成終止才發(fā)序列。這一過程不一定等肽鏈合成終止才發(fā)生，也可在肽鏈合成中進行。生，也可在肽鏈合成中進行。個別氨基酸的修飾個別氨基酸的修飾某些蛋白質(zhì)肽鏈中存在某些蛋白質(zhì)肽鏈中存

28、在共價修飾氨基酸殘基共價修飾氨基酸殘基，在在肽鏈合成后肽鏈合成后特異加工產(chǎn)生，蛋白質(zhì)正常生特異加工產(chǎn)生，蛋白質(zhì)正常生物功能依賴于這些翻譯后修飾。物功能依賴于這些翻譯后修飾。 如：細胞內(nèi)信號分子的絲氨酸、蘇氨酸或酪氨酸殘基的磷酸化介如：細胞內(nèi)信號分子的絲氨酸、蘇氨酸或酪氨酸殘基的磷酸化介導細胞信號轉(zhuǎn)導。某些蛋白質(zhì)分子中特定的酪氨酸殘基的磷酸導細胞信號轉(zhuǎn)導。某些蛋白質(zhì)分子中特定的酪氨酸殘基的磷酸化是正常細胞向惡性細胞轉(zhuǎn)化的重要步驟；膠原蛋白前體的賴化是正常細胞向惡性細胞轉(zhuǎn)化的重要步驟；膠原蛋白前體的賴氨酸、脯氨酸殘基羥基化對成熟膠原形成鏈間共價交聯(lián)結構的氨酸、脯氨酸殘基羥基化對成熟膠原形成鏈間共價

29、交聯(lián)結構的基礎；某些分泌型蛋白質(zhì)常常形成鏈內(nèi)二硫鍵，以維系和穩(wěn)定基礎；某些分泌型蛋白質(zhì)常常形成鏈內(nèi)二硫鍵，以維系和穩(wěn)定蛋白質(zhì)的天然構象，從而避免受環(huán)境因素影響而變性。蛋白質(zhì)的天然構象，從而避免受環(huán)境因素影響而變性。多肽鏈的水解修飾多肽鏈的水解修飾某些無活性的蛋白前體可經(jīng)蛋白酶水解，生成活某些無活性的蛋白前體可經(jīng)蛋白酶水解，生成活性的蛋白質(zhì)、多肽，如胰島素原酶解成胰島素。性的蛋白質(zhì)、多肽，如胰島素原酶解成胰島素。真核細胞某些大分子多肽前體，經(jīng)水解生成數(shù)種真核細胞某些大分子多肽前體，經(jīng)水解生成數(shù)種小分子活性肽。小分子活性肽。例：鴉片促黑皮質(zhì)素原例：鴉片促黑皮質(zhì)素原(POMC)的水解修飾的水解修飾多

30、肽鏈的水解修飾多肽鏈的水解修飾二、高級結構的修飾二、高級結構的修飾（一）亞基聚合（一）亞基聚合 （二）輔基連接（二）輔基連接（三）疏水脂鏈的共價連接（三）疏水脂鏈的共價連接 亞基聚合亞基聚合 具有四級結構的蛋白質(zhì)由兩條以上的肽鏈通具有四級結構的蛋白質(zhì)由兩條以上的肽鏈通過過非共價聚合非共價聚合，形成，形成寡聚體寡聚體（oligomer）。）。血紅蛋白分子血紅蛋白分子 2 2亞基的聚合亞基的聚合。輔基連接輔基連接蛋白質(zhì)分為單純蛋白和結合蛋白兩類，各種蛋白質(zhì)分為單純蛋白和結合蛋白兩類，各種主要的結合蛋白，合成后需要結合相應輔基，主要的結合蛋白，合成后需要結合相應輔基，成為功能蛋白質(zhì)。成為功能蛋白質(zhì)。

31、如：糖蛋白在多種糖基轉(zhuǎn)移酶的催化下添加糖如：糖蛋白在多種糖基轉(zhuǎn)移酶的催化下添加糖鏈輔基，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體上完成。鏈輔基，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體上完成。疏水脂鏈的共價連接疏水脂鏈的共價連接 某些蛋白質(zhì)，如某些蛋白質(zhì)，如Ras蛋白、蛋白、G蛋白翻譯后需要蛋白翻譯后需要在肽鏈特定位點共價連接一個、多個疏水性在肽鏈特定位點共價連接一個、多個疏水性強的脂鏈，這些蛋白質(zhì)通過脂鏈嵌入疏水膜強的脂鏈，這些蛋白質(zhì)通過脂鏈嵌入疏水膜脂雙層，定位成為特殊質(zhì)膜內(nèi)蛋白，才成為脂雙層，定位成為特殊質(zhì)膜內(nèi)蛋白，才成為具有生物功能的蛋白質(zhì)。具有生物功能的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)合成后需要經(jīng)過復雜機制，定向輸送蛋白質(zhì)合成后需要經(jīng)過復雜機制

32、，定向輸送到最終發(fā)揮生物功能的細胞靶部位，這一過程稱到最終發(fā)揮生物功能的細胞靶部位，這一過程稱為蛋白質(zhì)的靶向輸送。為蛋白質(zhì)的靶向輸送。 三、蛋白質(zhì)合成后的靶向輸送三、蛋白質(zhì)合成后的靶向輸送所有靶向輸送的蛋白質(zhì)結構中存在分選所有靶向輸送的蛋白質(zhì)結構中存在分選信號，主要為信號，主要為N N末端特異氨基酸序列，可引末端特異氨基酸序列，可引導蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到細胞的適當靶部位，這一序?qū)У鞍踪|(zhì)轉(zhuǎn)移到細胞的適當靶部位，這一序列稱為列稱為信號序列信號序列 。 信號序列信號序列 (signal sequence)(signal sequence)靶向輸送蛋白靶向輸送蛋白信號序列或成分信號序列或成分分泌蛋白分泌蛋白信

33、號肽信號肽內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔蛋白內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔蛋白信號肽，信號肽，C端端-Lys-Asp-Glu-Leu-COO-(KDEL序列序列)線粒體蛋白線粒體蛋白N端靶向序列（端靶向序列（2035氨基酸殘基）氨基酸殘基）核蛋白核蛋白核定位序列（核定位序列（-Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val-，SV40 T抗原）抗原）過氧化體蛋白過氧化體蛋白-Ser-Lys-Leu-（PST序列）序列）溶酶體蛋白溶酶體蛋白Man-6-P（甘露糖（甘露糖-6-磷酸）磷酸）靶向輸送蛋白的信號序列或成分靶向輸送蛋白的信號序列或成分 蛋白質(zhì)生物合成的干擾和抑制蛋白質(zhì)生物合成的干擾和抑制Interference a

34、nd Inhibition of Protein Biosynthesis一、許多抗生素通過抑制蛋白質(zhì)一、許多抗生素通過抑制蛋白質(zhì)生物合成發(fā)揮作用生物合成發(fā)揮作用抗生素抗生素(antibiotics)是一類由某些真菌、是一類由某些真菌、細菌等微生物產(chǎn)生的藥物，有抑制其他微生細菌等微生物產(chǎn)生的藥物，有抑制其他微生物生長或殺死其他微生物的能力，對宿主無物生長或殺死其他微生物的能力，對宿主無毒性的抗生素可用于預防和治療人、動物和毒性的抗生素可用于預防和治療人、動物和植物的感染性疾病。植物的感染性疾病。l 嘌呤霉素：嘌呤霉素： 取代氨基酰取代氨基酰-tRNA進入進入A位，使肽鏈延長終止位，使肽鏈延長終止l 四環(huán)素、金霉素：四環(huán)素、金霉素： 與與30S小亞基結合，抑制氨基酰小亞基結合，抑制氨基酰-tRNA進位進位l 鏈霉素、新霉素、卡那霉素、慶大霉素：鏈霉素、新霉素、卡那霉素、慶大霉素： 與與30S小亞基結合，引起讀碼錯誤抑制小亞基結合，引起讀碼錯誤抑制抑制蛋白質(zhì)生物合成的抗生素抑制蛋白質(zhì)生物合成的抗生素l 氯霉素：與大亞基結合，抑制轉(zhuǎn)肽酶