第十四章蛋白質(zhì)生物合成師姐找?guī)椭骖}資源

第十二章蛋白質(zhì)生物醫(yī)學(xué)部生物化學(xué)與分子生物學(xué)系，蛋白質(zhì)生物翻譯（translation）：mRNA分子中的遺傳信息轉(zhuǎn)變?yōu)榈鞍踪|(zhì)的氨基酸排列順序表達(dá)（Gene

expression）：轉(zhuǎn)錄與翻譯中心法則蛋白質(zhì)

翻譯

轉(zhuǎn)錄反轉(zhuǎn)錄DNARNA第一節(jié)蛋白質(zhì)的生物，蛋白質(zhì)生物體原料：系20種氨基酸模板：mRNA場所：

白體氨基酸的“搬運(yùn)工具”：tRNA酶與蛋白質(zhì)因子：啟動(dòng)、延長、終止因子能量：ATP、GTP無機(jī)離子一、模板——mRNA1、遺傳 （genetic

code），蛋白質(zhì)生物子（codon）：mRNA從5ˊ端→3ˊ端，每3個(gè)核苷酸組成一組，代表相應(yīng)的氨基酸或翻譯起始、終止信號(hào)，統(tǒng)稱為遺傳。其中的單個(gè)字，稱為密碼子2、遺傳

的特點(diǎn)通用性：部分線粒體、葉綠體

子除外方向性：5ˊ端→3ˊ端連續(xù)性：mRNA鏈上堿基的

或缺失可導(dǎo)致移碼不起始性：5ˊ端第一個(gè)AUG表示起動(dòng)信號(hào)，并代表甲酰蛋氨酸(細(xì)菌)或蛋氨酸(高等動(dòng)物)，蛋白質(zhì)生物終止：UAA、UAG或UGA（不編碼氨基酸）簡并性(degenerate)：一個(gè)以上子體現(xiàn)一個(gè)氨基酸遺傳信息（Trp和Met除外，僅有1個(gè)子）。其原因是由于子與反子之間存在不穩(wěn)定配對（擺動(dòng)性或搖擺性）。搖擺性（wobble）：

mRNA

子的第三個(gè)核苷酸（3ˊ端）與tRNA反）配對時(shí)，有時(shí)子第一個(gè)核苷酸（5ˊ端嚴(yán)格的堿基配對原則，除A-U、G-C外，還可有其它配對方式。I是最常見的擺動(dòng)現(xiàn)象，蛋白質(zhì)生物二、氨基酸的搬運(yùn)工具——tRNA一種tRNA可攜帶一種氨基酸；而一種氨基酸可由數(shù)種tRNA攜帶1、tRNA的功能區(qū)氨基酸臂……與氨基酸結(jié)合DHU環(huán)………與氨酰-tRNA

酶結(jié)合反

環(huán)……識(shí)別TψC環(huán)…….與子白體結(jié)合子（anticodon）環(huán)中間的3個(gè)核苷酸，可與mRNA密2、反tRNA反碼子配對反

子的第一位核苷酸（5ˊ端）常為I，蛋白質(zhì)生物三、多肽鏈的"裝配機(jī)"——

白體1、組成：蛋白質(zhì)＋rRNA真核原核白體（40S+60S=80S）白體（30S+50S=70S）2、功能區(qū)受位（

A位）：位于大、小亞基結(jié)合處，結(jié)合AA-tRNA給位（

P位）：主要位于大亞基，結(jié)合肽酰-tRNA和起始Met-tRNA轉(zhuǎn)肽酶、GTP酶：位于大亞基3、多

白體：1個(gè)mRNA和多個(gè)

白體的聚合物，體現(xiàn)了蛋白質(zhì)

的高速、高效性，蛋白質(zhì)生物第二節(jié)蛋白質(zhì)生物

過氨基酸活程化、起始復(fù)合物生成、肽鏈延長、終止一、氨基酸的活化與轉(zhuǎn)運(yùn)1

氨基酰tRNA

酶：高度特異識(shí)別氨基酸、tRNA

；校對活性2二、能量：1個(gè)ATP（2個(gè)高能鍵）白體循環(huán)（ribosomal

cycle）：起始、延長、終止1、起始復(fù)合物的生成1起始因子3種IF（原核）：IF1、IF2、IF3多種eIF（真核）：eIF2是

調(diào)控的關(guān)鍵物質(zhì)，蛋白質(zhì)生物（2）能量：GTP（真核體系還需ATP）（3）起始AA-tRNAfMet-tRNAfmet

（原核）Met-tRNAmet

（真核）4起始復(fù)合物組成：大、小亞基、mRNA、起始因子、起始AA-tRNA5起始復(fù)合物形成過程：

白體的拆離、mRNA就位、起始tRNA結(jié)合、大亞基結(jié)合小亞基先與mRNA結(jié)合（原核）小亞基先與起始AA-tRNA結(jié)合（真核），蛋白質(zhì)生物2、肽鏈延長1延長因子EFT：真核為EFT1與T2，原核為EFTu、Ts與EFG23能量：GTP過程進(jìn)位：EFTu、Ts或T1、GTP；進(jìn)入A位成肽：轉(zhuǎn)肽酶；P位?；cA位氨基反應(yīng)轉(zhuǎn)位、脫落、移位：EFG（轉(zhuǎn)位酶）或T2、GTP；由A位移至P位，A位留空方向：N端→C端（肽鏈）；5′端→3′端（mRNA）3、終止（1）

因子RF：3種（原核）或1種（真核），蛋白質(zhì)生物（2）能量：GTP（3）轉(zhuǎn)肽酶活性轉(zhuǎn)變：轉(zhuǎn)肽酶→酯酶（水解酶）二、真核與原

白

的不同點(diǎn)1、轉(zhuǎn)錄與翻譯不偶聯(lián)2、3、體系復(fù)雜起始AA-tRNA不同4、通常需進(jìn)行翻譯后加工5、

的調(diào)控更為復(fù)雜第三節(jié)蛋白質(zhì)

的調(diào)節(jié)一、蛋白質(zhì)

抑制劑：抗生素、干擾素、毒素紅霉素原核生物1、抗生素，蛋白質(zhì)生物抗生素抑制對象作用環(huán)節(jié)作用原理氯霉素原核生物50S大亞基抑制轉(zhuǎn)肽酶四環(huán)素(金霉素等)原核生物30S小亞基阻礙氨基酰

tRNA

與小亞基結(jié)合50S大亞基抑制轉(zhuǎn)肽酶，防礙移位原核生物30S小亞基鏈霉素、新霉素(卡那霉素)放線菌酮嘌呤霉素（

AA-tRNA類似物）真核生物原、真核生物60S大亞基競爭結(jié)合A位促使肽鏈提前終止抑制起動(dòng),造成誤譯抑制轉(zhuǎn)肽酶，蛋白質(zhì)生物2、干擾素（interferon，IF）：抗<IFα—白細(xì)胞,IFβ—成纖維細(xì)胞,IFγ—淋巴細(xì)胞>降解模板RNA：干擾素與雙鏈RNA（

）共同活化2’,5’-A

酶，促使多聚2’,5’-A生成；2’,5’-A活化核酸內(nèi)切酶，使mRNA降解磷酸化起始因子eIF2，抑制蛋白

的起始3、毒素：抑制真核生物（1）白喉毒素：共價(jià)修飾（ADP核糖化）延長因子EFT2，抑制肽鏈延長二、其它調(diào)節(jié)方式，蛋白質(zhì)生物第四節(jié)翻譯后加一、肽鏈后工的加工1、去除N-甲酰基（原核）或N-蛋氨酸（真核）2、二硫鍵形成：生成胱氨酸3、水解修剪4、氨基酸側(cè)鏈修飾：羥化（生成羥脯氨酸、羥賴氨酸）、乙酰化、磷酸化、甲基化與羥甲基化、加糖、加脂，等5、亞基聚合6、輔基結(jié)合，蛋白質(zhì)生物解讀DNA分子中的核苷酸只有4種，而蛋白質(zhì)中的氨基酸卻有20種之多。DNA如何得以包含蛋白質(zhì)中氨基酸排列的遺傳信息呢？1954年理論物理學(xué)家Gamov在“Nature”雜志中明確提出遺傳“

”的概念。認(rèn)為在翻譯時(shí)3個(gè)核苷酸決定1個(gè)氨基酸。4種核苷酸，如允許重復(fù)，則可有43＝64種排列組合方式。，蛋白質(zhì)生物解讀蛋

質(zhì) 物合，蛋白質(zhì)生物特點(diǎn)1、子不2、子的連續(xù)性與方向性，蛋白質(zhì)生物特點(diǎn)3、密碼簡并性，蛋白質(zhì)生物特點(diǎn)4、密碼配對的搖擺性，蛋白質(zhì)生物特點(diǎn)反

子5’端的堿基子3’端的堿基GC或UCGAUUA或GIA、U或C，蛋白質(zhì)生物搬運(yùn)工具—tRNA，蛋白質(zhì)生物搬運(yùn)工具—tRNA，蛋白質(zhì)生物搬運(yùn)工具—tRNA，蛋白質(zhì)生物白體，蛋白質(zhì)生物白體，蛋白質(zhì)生物白體，蛋白質(zhì)生物白體，蛋白質(zhì)生物白體兩類

白體:結(jié)合型：位于粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，

蛋白（含信號(hào)肽）.游離型：游離于胞質(zhì)中,參與細(xì)胞固有蛋白的，蛋白質(zhì)生物白體，蛋白質(zhì)生物基本原理核膜mRNA（模板）多個(gè)

白體（裝配機(jī)）DNA（遺傳信息）mRNA多個(gè)tRNA（搬運(yùn)工具）蛋白質(zhì)（產(chǎn)品））多

白體多個(gè)氨基酸（原料），蛋白質(zhì)生物氨基酰-tRNA氨基酸+tRNA氨基酰-tRNA氨基酰-tRNA酶ATPAMP+ppi起始復(fù)合物30S亞基IF3IF2-GTPIF2-GTPIF32、起始tRNA結(jié)合3、大亞基結(jié)合IF3IF21、mRNA就位起始

子原核起始蛋

質(zhì) 物合GTP-eIF2aeIF2bGDPGDP-eIF2aMet-tRNAieIF2b

GDP三元復(fù)合物40S亞基eIF4ceIF4aeIF4beIF4fmRNA前起始復(fù)合物60SeIF4DeIF5起始復(fù)合物，蛋白質(zhì)生物起始因子，蛋白質(zhì)生物起始因子，蛋白質(zhì)生物肽鏈延長1、進(jìn)位蛋

質(zhì) 物合肽鏈延長進(jìn)位2、肽鍵生成肽鏈延長轉(zhuǎn)肽移位，蛋白質(zhì)生物肽鏈終止1、終止因子識(shí)別、結(jié)合終止2、轉(zhuǎn)肽酶活性轉(zhuǎn)變、肽鏈解離3、終止因子、mRNA、tRNA脫離4、亞基拆離，蛋白質(zhì)生物肽鏈終止，蛋白質(zhì)生物嘌呤霉素，蛋白質(zhì)生物肽鏈終止嘌呤霉素的作用機(jī)理白質(zhì)生物蛋真核生物與原核生物蛋白質(zhì)的不同真核原核白體80S70S含蛋白數(shù)量多于80少于60小亞基結(jié)構(gòu)無嘧啶區(qū)和互補(bǔ)區(qū)含嘧啶區(qū)與互補(bǔ)起始tRNAmettRNAitRNAfmet啟動(dòng)eIF

9~10種,需ATP,小亞基先與tRNA結(jié)合，再與mRNA結(jié)合IF1、IF2、IF3，僅需GTP，小亞基先與mRNA結(jié)合延長EF1，EF2EFTu

EFTs終止RF

需GTPRF1、RF

2、RF3，蛋白質(zhì)生物蛋白質(zhì)的調(diào)節(jié)，蛋白質(zhì)生物蛋白質(zhì)的調(diào)節(jié)，蛋白質(zhì)生物肽鏈的加工修飾1、肽鏈水解修飾【例1】酶原

水解

酶【例2】胰島素原切除肽鏈

胰島素【例3】清蛋白原

水解5~6

清蛋白2、修飾磷酸化：磷酸化酶b羥化：膠元蛋白前體中的Pro、Lys。脂化：脂蛋白要加脂。乙酰化：組蛋白進(jìn)行乙?；＜谆杭?xì)胞色素C，肌蛋白.糖基化:在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)糖苷化與肽鏈同時(shí)進(jìn)行.，蛋白質(zhì)生物肽鏈的加工修飾3、亞單位的聚合、輔基結(jié)合【例如】血紅蛋白(22)2血紅素α鏈αβ二聚體β鏈2血紅素α鏈αβ二聚體β鏈血紅蛋白，蛋白質(zhì)生物糖蛋白的，蛋白質(zhì)生物蛋白質(zhì)的后的蛋靶向輸送(protein

ing)：將白質(zhì)定向運(yùn)送到行使功能的目標(biāo)區(qū)域一、信號(hào)肽1、作用：使

白體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的受體結(jié)合；肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔后運(yùn)至靶

，由信號(hào)肽酶切除信號(hào)肽。2、結(jié)構(gòu)：約15～40AA構(gòu)成；分三個(gè)區(qū)：N端為親水區(qū)含堿性氨基酸,提供正電荷。疏水區(qū)含中性或疏水性氨基酸。加工區(qū)是信號(hào)肽酶切割信號(hào)肽的部位。，蛋白質(zhì)生物二、其它參與轉(zhuǎn)運(yùn)的分子1、信號(hào)肽識(shí)別粒子SRP（Signal

recognitionparticles）：由6種蛋白質(zhì)與7S-RNA組成復(fù)合體。與

的

蛋白中的信號(hào)肽結(jié)合。與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的受體結(jié)合。2、7S-RNA:305bp,提供SRP形成的結(jié)構(gòu)骨架。3、對接蛋白Dp（docking

protein）：Dp

是SRP的受體，與SRP共同催化轉(zhuǎn)運(yùn)攜有肽鏈的

白體到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上。，蛋白質(zhì)生物三、

蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)過程1、信號(hào)肽與SRP結(jié)合，SRP與Dp結(jié)合，

白體