翻譯醫(yī)學知識宣講培訓課件

1、蛋白質(zhì)的生物合成，即翻譯，就是將核酸中由 4 種核苷酸序列編碼的遺傳信息，通過遺傳密碼破譯的方式解讀為蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)中20種氨基酸的排列順序 。翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/20221蛋白質(zhì)的生物合成，即翻譯，就是將核酸中由 4 種核苷酸序列編參與蛋白質(zhì)生物合成的物質(zhì)第 一 節(jié) 翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/20222參與蛋白質(zhì)生物合成的物質(zhì)第 一 節(jié) 翻譯醫(yī)學知識宣講10/原料：20種氨基酸rRNA和蛋白質(zhì)組成的核糖體是合成蛋白質(zhì)的場所。tRNA：結(jié)合、轉(zhuǎn)運氨基酸。mRNA：翻譯的直接模板酶：氨基酰-tRNA合成酶 轉(zhuǎn)肽酶（肽酰轉(zhuǎn)移酶） 轉(zhuǎn)位酶蛋白質(zhì)因子：IF、EF、RF能量：ATP、GTP無機離子

2、：Mg2+參與蛋白質(zhì)生物合成的物質(zhì)翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/20223原料：20種氨基酸參與蛋白質(zhì)生物合成的物質(zhì)翻譯醫(yī)學知識宣講1翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/20224翻譯醫(yī)學知識宣講10/3/20224 mRNA是遺傳信息的攜帶者和傳遞者是蛋白質(zhì)生物合成的直接模板mRNA種類多，大小不一，半衰期短占RNA總量12一、翻譯模板mRNA及遺傳密碼翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/20225 mRNA是遺傳信息的攜帶者和傳遞者mRNA種類多，大小不一 mRNA上存在遺傳密碼mRNA分子上從5至3方向，由AUG開始，每3個核苷酸為一組，決定肽鏈上某一個氨基酸或蛋白質(zhì)合成的起始、終止信號，稱為三聯(lián)體密碼(tri

3、plet coden)。起始密碼(initiation coden): AUG 終止密碼(termination coden): UAA，UAG，UGA 氨基酸密碼：61種翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/20226 mRNA上存在遺傳密碼mRNA分子上從5至3方向，由A遺傳密碼表目 錄翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/20227遺傳密碼表目 錄翻譯醫(yī)學知識宣講10/3/20227翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/20228翻譯醫(yī)學知識宣講10/3/20228從mRNA 5端起始密碼子AUG到3端終止密碼子之間的核苷酸序列，各個三聯(lián)體密碼連續(xù)排列編碼一個蛋白質(zhì)多肽鏈，稱為開放閱讀框架(open reading fra

4、me, ORF)。 開放閱讀框架翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/20229從mRNA 5端起始密碼子AUG到3端終止密碼子之間的核通用性（universality）方向性（directionality）連續(xù)性（commalessness）簡并性（degeneracy）擺動性（wobble）遺傳密碼的特點翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202210通用性（universality）遺傳密碼的特點翻譯醫(yī)學知識1. 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。 翻譯醫(yī)學知識宣講

5、10/4/2022111. 通用性(universal)蛋白質(zhì)生物合成的整套密碼2. 方向性(directionality)5端：起始密碼子3端：終止密碼子密碼子方向： 5 3翻譯過程模板閱讀方向：5 3翻譯過程多肽鏈延長方向：N端C端翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/2022122. 方向性(directionality)5端：起始密3. 簡并性(degeneracy)遺傳密碼中，除色氨酸和甲硫氨酸僅有一個密碼子外，其余氨基酸有2、3、4個或多至6個三聯(lián)體為其編碼。多個密碼子編碼一個AA的現(xiàn)象密碼子簡并性的生物學意義：減少有害突變。遺傳密碼的特異性主要取決于前兩位堿基。目 錄翻譯醫(yī)學知識宣講10/4

6、/2022133. 簡并性(degeneracy)遺傳密碼中，除色氨酸和甲簡并性(degeneracy)目 錄翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202214簡并性(degeneracy)目 錄翻譯醫(yī)學知識宣講10/3翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202215翻譯醫(yī)學知識宣講10/3/2022154. 連續(xù)性(commaless)編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的各個三聯(lián)體密碼從5 3連續(xù)閱讀，密碼間既無間斷也無交叉。 翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/2022164. 連續(xù)性(commaless)編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的各基因損傷引起mRNA閱讀框架內(nèi)的堿基發(fā)生插入或缺失，可能導(dǎo)致框移突變(frameshift mutatio

7、n)。 翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202217基因損傷引起mRNA閱讀框架內(nèi)的堿基發(fā)生插入或缺失，可能導(dǎo)致5. 擺動性(wobble)轉(zhuǎn)運氨基酸的tRNA的反密碼需要通過堿基互補與mRNA上的遺傳密碼反向配對結(jié)合，但反密碼與密碼間不嚴格遵守常見的堿基配對規(guī)律，稱為擺動配對。 翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/2022185. 擺動性(wobble)轉(zhuǎn)運氨基酸的tRNA的反密碼需U擺動配對反密碼第一位與密碼第三位不嚴格配對U目 錄翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202219U擺動配對反密碼第一位與密碼第三位不嚴格配對U目 錄翻譯醫(yī)學密碼子、反密碼子配對的擺動現(xiàn)象tRNA反密碼子第1位堿基IUGACmRNA密碼

8、子第3位堿基U, C, AA, GU, CUG翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202220密碼子、反密碼子配對的擺動現(xiàn)象tRNA反密碼子IUGACmR二、tRNA與氨基酸的活化反密碼環(huán)氨基酸臂氨基酸的運載體翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202221二、tRNA與氨基酸的活化反密碼環(huán)氨基酸臂氨基酸的運載體翻tRNA是蛋白質(zhì)生物合成過程中氨基酸的轉(zhuǎn)運工具 tRNA分子3末端的CCA序列是氨基酸結(jié)合部位。每一種特異的tRNA只能轉(zhuǎn)載特異的氨基酸。翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202222tRNA是蛋白質(zhì)生物合成過程中氨基酸的轉(zhuǎn)運工具翻譯醫(yī)學知識宣翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202223翻譯醫(yī)學知識宣講10/3/20

9、2223原核生物真核生物核蛋白體小亞基大亞基核蛋白體小亞基大亞基S70S30S50S80S40S60SrRNA16S-rRNA5S-rRNA23S-rRNA18S-rRNA28S-rRNA5S-rRNA5.8S-rRNA蛋白質(zhì)rpS 21種rpL 34種rpS 33種rpL 50種 不同細胞核蛋白體的組成 三、rRNA參與組成核蛋白體翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202224原核生物真核生物核蛋白體小亞基大亞基核蛋白體小亞基大亞基S7核蛋白體的組成翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202225核蛋白體的組成翻譯醫(yī)學知識宣講10/3/202225原核生物翻譯過程中核蛋白體結(jié)構(gòu)模式:A位：氨基酰位(amino

10、acyl site)P位：肽酰位(peptidyl site)E位：排出位(exit site)目 錄轉(zhuǎn)肽酶(肽酰轉(zhuǎn)移酶)活性部位翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202226原核生物翻譯過程中核蛋白體結(jié)構(gòu)模式:A位：氨基酰位P位：肽酰四、參與蛋白質(zhì)合成的酶類1. 氨基酰-tRNA合成酶 氨基酰-tRNA合成酶(aminocyl-tRNA synthetase)催化tRNA的3-末端CCA-OH與氨基酸羧基形成酯鍵，生成氨基酰-tRNA。氨基酰-tRNA合成酶對底物AA和tRNA都有高度特異性。氨基酰-tRNA合成酶具有校正活性。翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202227四、參與蛋白質(zhì)合成的酶類1. 氨基

11、酰-tRNA合成酶 氨基 2.轉(zhuǎn)肽酶（肽酰轉(zhuǎn)移酶）將給位上的肽?；D(zhuǎn)移給受位上的氨基酰tRNA，形成肽鍵； 在原核生物中，肽酰轉(zhuǎn)移酶是大亞基的23S rRNA的成分；在真核生物中，該酶是大亞基28S rRNA的成分。它們均是核酶。3.轉(zhuǎn)位酶翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202228 2.轉(zhuǎn)肽酶（肽酰轉(zhuǎn)移酶）將給位上的肽?；D(zhuǎn)移給受位上的氨基蛋白質(zhì)生物合成過程 The Process of Protein Biosynthesis 第 二 節(jié) 翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202229蛋白質(zhì)生物合成過程 The Process of Pr蛋白質(zhì)生物合成過程包括三大步驟：氨基酸的活化與搬運；活化氨基酸在核

12、蛋白體上的縮合組裝；多肽鏈合成后的加工修飾。翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202230蛋白質(zhì)生物合成過程包括三大步驟：翻譯醫(yī)學知識宣講10/3/2氨基酸 + tRNA氨基酰- tRNAATP AMPPPi氨基酰-tRNA合成酶氨基酸 + ATP-E 氨基酰-AMP-E + PPi2. 氨基酰-AMP-E + tRNA 氨基酰-tRNA + E +AMP 一、氨基酸的活化與搬運翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202231氨基酸 + tRNA氨基酰- tRNAATP AMPPP第一步反應(yīng)氨基酸 ATP-E 氨基酰-AMP-E PPi 翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202232第一步反應(yīng)氨基酸 ATP-E 氨基酰

13、-AMP-E 第二步反應(yīng)氨基酰-AMP-E tRNA 氨基酰-tRNA AMP E翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202233第二步反應(yīng)氨基酰-AMP-E 翻譯醫(yī)學知識宣講10/3/20翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202234翻譯醫(yī)學知識宣講10/3/202234氨基酰-tRNA的表示方法： Ala-tRNAAla Ser-tRNASerMet-tRNAMet 起始肽鏈合成的氨基酰-tRNA真核生物： Met-tRNAiMet原核生物： fMet-tRNAifMet注：肽鏈延長中攜帶甲硫氨酸的tRNA表示為tRNAMet翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202235氨基酰-tRNA的表示方法：真核生物： Me

14、t-tRNAiMfMet-tRNAifmet的生成Met-tRNAimet+N10-CHO- FH4轉(zhuǎn)甲?；竑Met-tRNAifmet翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202236fMet-tRNAifmet的生成Met-tRNAimet+（一）肽鏈合成起始指mRNA和起始氨基酰-tRNA分別與核蛋白體結(jié)合而形成翻譯起始復(fù)合物 (translational initiation complex)。二、原核生物蛋白質(zhì)合成翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202237（一）肽鏈合成起始指mRNA和起始氨基酰-tRNA分別與核蛋原核生物翻譯起始過程：核蛋白體大小亞基分離；mRNA在小亞基定位結(jié)合；fMet-tR

15、NAfMet的結(jié)合； 核蛋白體大亞基結(jié)合。翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202238原核生物翻譯起始過程：核蛋白體大小亞基分離；翻譯醫(yī)學知識宣講IF-3IF-11. 核蛋白體大小亞基分離目 錄起始因子IF3使大小亞基分離，IF1協(xié)助70s核糖體30s小亞基+50s大亞基 翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202239IF-3IF-11. 核蛋白體大小亞基分離目 錄起始因子IFAUG53IF-3IF-12. mRNA在小亞基定位結(jié)合翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202240AUG53IF-3IF-12. mRNA在小亞基定位結(jié)合S-D序列 mRNA上起始密碼子AUG上游富含嘌呤的4-6個核苷酸序列，其核心：AG

16、GA。又稱核蛋白體結(jié)合位點（RBS）mRNA AUG上游S-D序列（AGGA）與小亞基16s rRNA上UCCU序列互補，緊接AGGA的小段又可以被核糖體小亞基蛋白（rps-1）辨認結(jié)合，即RNA-RNA、RNA-蛋白質(zhì)相互辨認。翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202241S-D序列 mRNA上起始密碼子AUG上游富IF-3IF-1IF-2GTP3. 起始氨基酰tRNA( fMet-tRNAifmet )結(jié)合到小亞基AUG53 IF2（GTP）作用下，fMet-tRNAfMet反密碼子與mRNA分子中密碼子AUG配對結(jié)合，形成30S起始復(fù)合物，需要GTP和Mg2+參與。翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/20

17、2242IF-3IF-1IF-2GTP3. 起始氨基酰tRNA( fIF-3IF-1IF-2GTPGDPPi4. 核蛋白體大亞基結(jié)合，起始復(fù)合物形成AUG53 50S大亞基與上述的30S前起始復(fù)合物結(jié)合，同時IF2脫落，形成70S起始復(fù)合物，即核糖體大小亞基-mRNA-fMet-tRNAfMet復(fù)合物。 fMet-tRNA占據(jù)著50S大亞基的P位。A位留空 。翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202243IF-3IF-1IF-2GTPGDPPi4. 核蛋白體大亞基IF-3IF-1AUG53IF-2GTPIF-2-GTPGDPPi目 錄翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202244IF-3IF-1AUG53IF

18、-2GTPIF-2-GTP（二）肽鏈合成延長指根據(jù)mRNA密碼序列的指導(dǎo)，依次添加氨基酸從N端向C端延伸肽鏈，直到合成終止的過程。 肽鏈延長在核蛋白體上連續(xù)性循環(huán)式進行，又稱為核蛋白體循環(huán)(ribosomal cycle)，每次循環(huán)增加一個氨基酸，包括以下三步：進位(entrance)成肽(peptide bond formation)轉(zhuǎn)位(translocation)翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202245（二）肽鏈合成延長指根據(jù)mRNA密碼序列的指導(dǎo)，依次添加氨基延伸過程所需蛋白因子稱為延長因子(elongation factor, EF)原核生物：EF-T (EF-Tu, EF-Ts)EF

19、-G真核生物：EF-1 、EF-2 翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202246延伸過程所需蛋白因子稱為延長因子(elongation fa原核延長因子生物功能對應(yīng)真核延長因子EF-Tu促進氨基酰-tRNA進入A位，GTPaseeEF-1-EF-TsGTP交換蛋白eEF-1-EF-G有轉(zhuǎn)位酶活性，促進mRNA-肽酰-tRNA由A位前移到P位，促進卸載tRNA釋放EF-2肽鏈合成的延長因子 翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202247原核延長因子生物功能對應(yīng)真核延長因子EF-Tu促進氨基酰-t又稱注冊(registration)1.進位指根據(jù)mRNA下一組遺傳密碼指導(dǎo)，使相應(yīng)氨基酰-tRNA進入核蛋白體A位

20、。 目 錄翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202248又稱注冊(registration)1.進位指根據(jù)mRNA下延長因子EF-T催化進位（原核生物） 翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202249延長因子EF-T催化進位（原核生物） 翻譯醫(yī)學知識宣講10/TuTsGTPGDPAUG53TuTsGTP目 錄翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202250TuTsGTPGDPAUG53TuTsGTP目 錄翻譯醫(yī)2.成肽由轉(zhuǎn)肽酶(transpeptidase)催化P位上氨基酸-COOH基與A位氨基酸的-NH2形成肽鍵。翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/2022512.成肽由轉(zhuǎn)肽酶(transpeptidase)催化P位上氨大亞基

21、具有轉(zhuǎn)肽酶活性，成肽反應(yīng)在A位上進行翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202252大亞基具有轉(zhuǎn)肽酶活性，成肽反應(yīng)在A位上進行翻譯醫(yī)學知識宣講13.轉(zhuǎn)位延長因子EF-G有轉(zhuǎn)位酶( translocase )活性，可結(jié)合并水解1分子GTP，促進核蛋白體向mRNA的3側(cè)移動。翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/2022533.轉(zhuǎn)位延長因子EF-G有轉(zhuǎn)位酶( translocase 進位轉(zhuǎn)位成肽翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202254進位轉(zhuǎn)位成肽翻譯醫(yī)學知識宣講10/3/202254fMetAUG53fMetTuGTP目 錄成肽轉(zhuǎn)位下一輪進位翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202255fMetAUG53fMetTuGTP目 錄

22、成肽轉(zhuǎn)位下 （ 三）肽鏈合成的終止當mRNA上終止密碼出現(xiàn)后，多肽鏈合成停止，肽鏈從肽酰-tRNA中釋出，mRNA、核蛋白體等分離，這些過程稱為肽鏈合成終止。 翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202256 （ 三）肽鏈合成的終止當mRNA上終止密碼出現(xiàn)后，多肽鏈合終止相關(guān)的蛋白因子稱為釋放因子 (release factor, RF) 一是識別終止密碼，如RF-1特異識別UAA、UAG；而RF-2可識別UAA、UGA。二是誘導(dǎo)轉(zhuǎn)肽酶改變?yōu)轷ッ富钚?，相當于催化肽?；D(zhuǎn)移到水分子-OH上，使肽鏈從核蛋白體上釋放。 釋放因子的功能原核生物釋放因子：RF-1，RF-2，RF-3 真核生物釋放因子：eRF 翻

23、譯醫(yī)學知識宣講10/4/202257終止相關(guān)的蛋白因子稱為釋放因子 一是識別終止密碼，如RF-1原核肽鏈合成終止過程 翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202258原核肽鏈合成終止過程 翻譯醫(yī)學知識宣講10/3/202258UAG53RFCOO-目 錄翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202259UAG53RFCOO-目 錄翻譯醫(yī)學知識宣講10/3/2肽鏈延長時的能量消耗：每添加一個氨基酸消耗4個高能磷酸鍵活化：2個ATP進位：1個GTP轉(zhuǎn)位：1個GTP翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202260肽鏈延長時的能量消耗：每添加一個氨基酸消耗4個高能磷酸鍵翻譯（四）多聚核蛋白體(polysome)使蛋白質(zhì)合成高速、高效

24、進行。原因：mRNA壽命較短目 錄在一條mRNA鏈上結(jié)合著多個核糖體成串珠樣排列，同時合成多條相同的多肽鏈 。翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202261（四）多聚核蛋白體(polysome)使蛋白質(zhì)合成高速、50S30S70S即將完成的肽鏈開始形成的肽鏈即將完成的肽鏈開始形成的肽鏈完成的肽鏈53即將完成的肽鏈開始形成的肽鏈多聚核蛋白體翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/20226250S30S70S即將完成的肽鏈開始形成的肽鏈即將完成的肽鏈三、真核生物蛋白質(zhì)的合成真核生物翻譯起始的特點：1. 核蛋白體是80S (40S + 60S)2. 起始因子種類多(10多種eIF)3. 起始tRNA的Met不需甲酰化4

25、. 5帽子和3polyA 尾結(jié)構(gòu)，與mRNA在核蛋白體就位有關(guān)5. 起始tRNA先與核蛋白體小亞基結(jié)合，然后再結(jié)合mRNA翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202263三、真核生物蛋白質(zhì)的合成真核生物翻譯起始的特點：1. 核蛋白mRNA在核蛋白體小亞基就位eIF-4E與mRNA帽結(jié)合 eIF-4G作為接頭蛋白連接eIF-4E和eIF-3 poly A結(jié)合蛋白與mRNA的poly A尾巴結(jié)合，也與eIF-4G結(jié)合翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202264mRNA在核蛋白體小亞基就位eIF-4E與mRNA帽結(jié)合翻譯核蛋白體大小亞基分離；Met-tRNAMet結(jié)合；mRNA在核蛋白體小亞基就位；核蛋白體大亞基結(jié)

26、合。真核生物翻譯起始復(fù)合物形成：翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202265核蛋白體大小亞基分離；真核生物翻譯起始復(fù)合物形成：翻譯醫(yī)學知met40S60SMetMet40S60SmRNAeIF-3elF-3、 elF-4CGDP+Pi各種elF釋放elF-5ATPADP+PielF4E, elF4G, elF4A, elF4BMetMet-tRNAiMet-elF-2 -GTP真核生物翻譯起始復(fù)合物形成過程elF-2是關(guān)鍵因子翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202266met40S60SMetMet40S60SmRNAeIF-3真核生物肽鏈合成的延長過程與原核基本相似，但有不同的反應(yīng)體系和延長因子。另外，

27、真核細胞核蛋白體沒有E位，轉(zhuǎn)位時卸載的tRNA直接從P位脫落。真核生物延長過程翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202267真核生物肽鏈合成的延長過程與原核基本相似，但有不同的反應(yīng)體系蛋白質(zhì)合成后加工和靶向轉(zhuǎn)運第 三 節(jié)翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202268蛋白質(zhì)合成后加工和靶向轉(zhuǎn)運第 三 節(jié)翻譯醫(yī)學知識宣講10/從核蛋白體釋放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為天然的三維結(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)合成后的靶向轉(zhuǎn)運翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202269從核蛋白體釋放出的新生多肽鏈不具備蛋白質(zhì)生物活性，必需

28、經(jīng)過不一、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合成中、合成后完成，新生肽鏈N端在核蛋白體上一出現(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。 一般認為，多肽鏈自身氨基酸順序儲存著蛋白質(zhì)折疊的信息，即一級結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ)。細胞中大多數(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。 翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202270一、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合成幾種有促進蛋白折疊功能的大分子1.分子伴侶 (molecular chaperon) 是一類保守蛋白，促進肽鏈天然構(gòu)象的形成。2.

29、 蛋白二硫鍵異構(gòu)酶 (protein disulfide isomerase, PDI) 催化正確二硫鍵的形成 3. 肽-脯氨酰順反異構(gòu)酶 (peptide prolyl cis-trans isomerase, PPI)促進順反兩種異構(gòu)體之間的轉(zhuǎn)換，維持二者的比例。 翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202271幾種有促進蛋白折疊功能的大分子1.分子伴侶 (molecul去除N-甲酰基或N-甲硫氨酸（第一個氨基酸fMet-tRNAfmet）A、脫甲酰基酶：去除N-甲?；鵅、氨基肽酶：N端水解，去除氨基端甲硫氨酸或一段肽（信號肽） 二、 一級結(jié)構(gòu)的修飾1. 肽鏈N端的修飾脫甲?；讣柞＜琢虬彼?肽甲酸

30、 + 甲硫氨酸-肽甲硫氨酸氨基肽酶甲硫氨酰-肽甲硫氨酸 + 肽 翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202272去除N-甲酰基或N-甲硫氨酸（第一個氨基酸fMet-tRNA（1）羥化：羥脯氨酸，羥賴氨酸（2）磷酸化：絲氨酸，蘇氨酸，酪氨酸的羥基磷酸化，蛋白激酶催化（3）二硫鍵的形成：二個半胱氨酸的疏基氧化形成胱氨酸 鏈內(nèi)二硫鍵，鏈間二硫鍵（胰島素） 2. 個別氨基酸的共價修飾翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202273（1）羥化：羥脯氨酸，羥賴氨酸2. 個別氨基酸的共價修飾翻譯鴉片促黑皮質(zhì)素原(POMC)的水解修飾NC信號肽PMOCKRKR103肽 ( ？)ACTH-LT-MSH-MSHEndophin鴉片促

31、黑皮質(zhì)素原(POMC)的水解修飾3. 多肽鏈的水解修飾翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202274鴉片促黑皮質(zhì)素原(POMC)的水解修飾NC信號肽PMOCKR三、高級結(jié)構(gòu)的修飾（一）亞基聚合 四級結(jié)構(gòu) Hb(22) （二）輔基連接 結(jié)合蛋白翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202275三、高級結(jié)構(gòu)的修飾（一）亞基聚合翻譯醫(yī)學知識宣講10/3/2蛋白質(zhì)合成后去路：1、保留在胞漿2、進入線粒體、細胞核等細胞器3、分泌至體液，然后輸送到該蛋白質(zhì)應(yīng)起作用的靶器官和靶細胞四、蛋白質(zhì)合成后的靶向輸送穿膜蛋白質(zhì)穿膜條件：信號肽 蛋白質(zhì)自身結(jié)構(gòu)特點 轉(zhuǎn)運的機構(gòu) 翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202276蛋白質(zhì)合成后去路：四、蛋

32、白質(zhì)合成后的靶向輸送穿膜蛋白質(zhì)穿膜條蛋白質(zhì)合成后需要經(jīng)過復(fù)雜機制，定向輸送到最終發(fā)揮生物功能的細胞靶部位，這一過程稱為蛋白質(zhì)的靶向輸送。 真核細胞分泌蛋白的靶向輸送(protein targeting)真核細胞分泌蛋白等前體合成后靶向輸送過程首先要進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202277蛋白質(zhì)合成后需要經(jīng)過復(fù)雜機制，定向輸送到最終發(fā)揮生物功能的細主要為N末端特異氨基酸序列，可引導(dǎo)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到細胞的適當靶部位，這一序列稱為信號序列（信號肽） 。 信號序列(signal sequence)結(jié)構(gòu)：13-36個氨基酸N端 帶正電氨基酸 中性氨基酸 小分子氨基酸（加工區(qū)）C端 賴、精 亮、異亮

33、 甘、丙、絲堿性氨基酸末端 疏水區(qū) 被信號肽酶裂解 翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202278主要為N末端特異氨基酸序列，可引導(dǎo)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到細胞的適當靶部蛋白質(zhì)的靶向輸送翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202279蛋白質(zhì)的靶向輸送翻譯醫(yī)學知識宣講10/3/202279分泌蛋白進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的過程真核細胞分泌蛋白等前體合成后靶向輸送過程首先要進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。1、信號肽被SRP結(jié)合2、SRP把核糖體帶至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜胞漿面3、信號肽帶蛋白質(zhì)穿膜（SRP與SRP受體結(jié)合后）4、信號肽被信號肽酶水解（加工區(qū)）5、蛋白折疊成功能構(gòu)象翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202280分泌蛋白進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的過程真核細胞分泌蛋白等前體合成后靶向輸

34、送分泌性蛋白進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的信號肽引導(dǎo)機制ER膜ER腔核蛋白體信號肽SRPDP1.SRP識別信號肽并結(jié)合2.SRP將核蛋白體帶到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜3.ER膜通道開放4.信號肽酶水解信號肽胞液核蛋白體受體肽轉(zhuǎn)位復(fù)合物翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202281分泌性蛋白進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的信號肽引導(dǎo)機制ER膜ER腔核蛋白體信號蛋白質(zhì)生物合成與醫(yī)學的關(guān)系第 四 節(jié)翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202282蛋白質(zhì)生物合成與醫(yī)學的關(guān)系第 四 節(jié)翻譯醫(yī)學知識宣講10/蛋白質(zhì)生物合成是很多天然抗生素和某些毒素的作用靶點。它們就是通過阻斷真核、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)生物合成過程而起作用的。 可針對蛋白質(zhì)生物合成

35、必需的關(guān)鍵組分作為研究新抗菌藥物的作用靶點。同時盡量利用真核、原核生物蛋白質(zhì)合成體系的任何差異，以設(shè)計、篩選僅對病原微生物特效而不損害人體的藥物。 翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202283蛋白質(zhì)生物合成是很多天然抗生素和某些毒素的作用靶點。它們就是一、分子病由于DNA分子上基因的缺陷使RNA和蛋白質(zhì)合成異常，導(dǎo)致體內(nèi)某些組織細胞結(jié)構(gòu)和功能異常，由此造成的疾病稱為分子病 。鐮刀形紅細胞貧血 翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202284一、分子病由于DNA分子上基因的缺陷使RNA和蛋白質(zhì)合成異常鐮形紅細胞貧血病人Hb (HbS) 亞基N-val his leu thr pro val glu C 肽鏈CAC GTG基因正常成人Hb (HbA)亞基N-val his leu thr pro glu glu C 肽鏈CTC GAG基因 DNA mRNA 氨基酸HbA 基因 GAG GAG gluHbS 基因 GTG GUG val翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202285鐮形紅細胞貧血病人Hb (HbS) 亞基N-val h正常紅細胞鐮形紅細胞貧血病人的紅細胞翻譯醫(yī)學知識宣講10/4/202286正常紅細胞鐮形紅細胞貧血病人的紅細胞翻譯醫(yī)學知識宣講10/3抗生素(antibiotics)是微生物產(chǎn)生的能夠殺滅或抑制細菌的一類藥物。 某些毒素也作用于基