17章蛋白質(zhì)的生物合成

1、第 三 節(jié)后加工和輸送蛋白質(zhì)ttranslationalProsing & ProteinionTranspor從核糖體出的新生多肽鏈不具備蛋白質(zhì)生物活性，必需經(jīng)過不同的翻譯后復(fù)雜加工過程才轉(zhuǎn)變?yōu)樘烊粯?gòu)象的功能蛋白。主要包括多肽鏈折疊(fold)為天然的三維(threedimen)結(jié)構(gòu)肽鏈一級結(jié)構(gòu)的修飾高級結(jié)構(gòu)修飾蛋白質(zhì)的成熟一、多肽鏈折疊為天然功能構(gòu)象的蛋白質(zhì)新生肽鏈的折疊在肽鏈中、后完成，新生肽鏈N端在核糖體上一出現(xiàn)，肽鏈的折疊即開始?？赡茈S著序列的不斷延伸肽鏈逐步折疊，產(chǎn)生正確的二級結(jié)構(gòu)、模序、結(jié)構(gòu)域到形成完整空間構(gòu)象。一般認(rèn)為，多肽鏈自身氨基酸順序著蛋白質(zhì)折疊的信息，即一級結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)

2、象的基礎(chǔ)。細(xì)胞中大多數(shù)天然蛋白質(zhì)折疊都不是自動完成，而需要其他酶、蛋白輔助。分子伴侶分子伴侶是細(xì)胞一類保守蛋白質(zhì)，可識別肽鏈的非天然構(gòu)象，促進(jìn)各功能域和整體蛋白質(zhì)的正確折疊。熱休克蛋白(heat shock protein, HSP)伴侶素(chronins)*蛋白質(zhì)折疊的基本方式不依賴分子伴侶的折疊熱休克蛋白促進(jìn)的折疊伴侶素與熱休克蛋白復(fù)合體促進(jìn)的折疊*二硫鍵的形成多肽鏈內(nèi)或肽鏈之間二硫鍵的正確形成對穩(wěn)定蛋白（蛋白、膜蛋白等）的天然構(gòu)象十分重要，這一過程主要在細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行。二硫鍵異構(gòu)酶在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔活性很高，可在較大區(qū)段肽鏈中催化錯配二硫鍵斷裂并形成正確二硫鍵連接，最終使蛋白質(zhì)形成熱力學(xué)最穩(wěn)定

3、的天然構(gòu)象。二、一級結(jié)構(gòu)的修飾1. 肽鏈末端的修飾如N端甲酰基或N端aa的除去中，即當(dāng)肽鏈的N端多數(shù)情況下，在肽鏈游離出核糖體后，立即進(jìn)行去甲?；Ｕ婧松颪端Met常常在肽鏈的其他部分還未時, 就已經(jīng)水解下來。完全氨肽酶去甲?；竑Met - (aa)Met(aa)(aa)n 或 (aa)n-mnn2. 多肽鏈的水解修飾（信號肽、酶原）3. 其他修飾氨基酸殘基的修飾：乙?；⒓谆?、磷酸化、羥基化、泛酸化、糖基化、羧化等糖側(cè)鏈的連接（Asn、Ser、Thr）異戊二烯基團(tuán)的附加（Cys）輔基連接（生物素、血紅素）蛋白質(zhì)生物的干擾和抑制很多天然抗生素(antibiotics)和某些毒素(toxi

4、n)可阻斷真核、原核生物蛋白質(zhì)翻譯體系某組分功能，干擾和抑制蛋白質(zhì)生物過程而起作用的?？舍槍Φ鞍踪|(zhì)生物必需的關(guān)鍵組分作為研究新抗菌藥物的作用靶點(diǎn)。設(shè)計、篩選僅對病原微生物特效而不損害的藥物。1. 抗生素(antibiotics)類抗生素抑制蛋白質(zhì)生物的原理抗生素作用點(diǎn)作用原理應(yīng)用抑制氨基酰-tRNA與小亞基結(jié)合改變構(gòu)象引起讀碼錯誤、抑制起始抑制轉(zhuǎn)肽酶、阻斷延長四環(huán)素族（金霉素新霉素、土霉素） 鏈霉素、卡那霉素、新霉素氯霉素、林可霉素原核白抗菌藥體小亞基原核白抗菌藥體小亞基原核白抗菌藥體大亞基紅霉素原核白抑制轉(zhuǎn)肽酶、妨礙轉(zhuǎn)位抗菌藥體大亞基與EFG-GTP結(jié)合，抑制肽鏈延長抑制轉(zhuǎn)肽酶、阻斷延長梭鏈

5、孢酸原核白抗菌藥體大亞基放線菌酮真核白醫(yī)學(xué)研究體大亞基真核、原核白體氨基酰-tRNA類似物，進(jìn)位后引起未成熟肽鏈脫落嘌呤霉素抗腫瘤藥氯霉素放線菌酮嘌呤霉素鏈霉素和卡那霉素四環(huán)素族嘌呤霉素（Puromycin）嘌呤霉素作用示意圖2 .其他干擾蛋白質(zhì)生物的物質(zhì)毒素(toxin)干擾素(erferon)白喉毒素(diphtheria toxin)的作用機(jī)理ONH2C延長因子-2 （有活性）+NOCH白喉毒素+2OOHOHOOCH2C延長因子-2 （無活性）ONH2+NOHOHEF-2二磷酸核糖干擾素的作用機(jī)理干擾素誘導(dǎo)eIF2磷酸化而失活干擾素誘導(dǎo)的蛋白激酶dsRNAATPeIF2-P（失活）eIF

6、2磷酸酶PiRNA降解干擾素誘導(dǎo)干擾素dsRNAAAAA22PPPPPPPP2-5A酶55- 5A5ATP2RNaseLRNaseL活化降解mRNA四、蛋白質(zhì)后的靶向輸送原核生物如E. co l的蛋白質(zhì)胞漿、質(zhì)膜、外膜、質(zhì)膜與外膜之間的空隙。把蛋白質(zhì)分類并轉(zhuǎn)運(yùn)到他們正確的細(xì)胞位置的過程蛋白質(zhì)投遞（Protearget i ng）溶酶體細(xì)胞膜到胞外胞漿內(nèi)質(zhì)網(wǎng)線粒體細(xì)胞核基體真核細(xì)胞核糖體的蛋白質(zhì)信號序列(signal sequence)所有靶向輸送的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中存在分選信號(signal)，主要為N末端特異氨基酸序列，可引導(dǎo)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞的適當(dāng)靶部位( site)，這一序列稱為信號序列 。19

7、70年David Sabatin & Gier Blobed提hypothesis) ，出信號肽假說(signalpeptideBlobel獲1999年醫(yī)學(xué)生理學(xué)獎。靶向輸送蛋白的信號序列或成分靶向輸送蛋白信號序列或成分蛋白內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔蛋白信號肽信號肽，C端-Lys-Asp-Glu-Leu-COO-(KDEL序列)N端靶向序列（2035氨基酸殘基）核定位序列（-Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys- Val-，SV40 T抗原）-Ser-Lys-Leu-（PST序列）Man-6-P（甘露糖-6-磷酸）線粒體蛋白白過氧化酶體蛋白溶酶體蛋白蛋白的靶向輸送真核細(xì)胞蛋白等前體后靶向輸送過程首先要進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。信號肽(signal peptide)蛋白的N端有保守的氨基酸序各種新生列。約1316個氨基酸，多為疏水性氨基酸（10-15)；近N端有幾個正電荷的Arg和Lys殘基；近C端極性序列、短側(cè)鏈 。信號肽的識別信號肽識別顆粒（signal recognitionparticle, SRP）： RNA和蛋白質(zhì)組成的復(fù)合物。SRP受體（SRP receptor）：二聚體蛋白質(zhì)，由亞基和-亞基組成。信號肽引