第九章2015基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成(liming)無復(fù)制和轉(zhuǎn)錄

第九章基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成TransmissionofGeneticInformationandProteinSynthesis基因及其遺傳信息流向第三節(jié)蛋白質(zhì)的合成

以新生的mRNA為模板，把核酸的堿基序列轉(zhuǎn)變?yōu)榈鞍踪|(zhì)中氨基酸序列的過程，又稱為蛋白質(zhì)翻譯。mRNA（信息模板）tRNA（運(yùn)輸氨基酸的工具）核糖體（合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所）蛋白質(zhì)因子（IF、EF、RF）氨基酸（合成蛋白質(zhì)的原料）一、參與蛋白質(zhì)合成的物質(zhì)mRNA上每三個(gè)相鄰核苷酸組成一個(gè)三聯(lián)體，編碼一個(gè)氨基酸，稱為密碼子mRNA與遺傳密碼ACUUCUAAAUACCGUAAUACCAAGGUU…...

蘇絲賴酷精天胺蘇賴?yán)i...mRNA5’3’

UCAG

UUU苯丙氨酸UCU絲氨酸UAU酪氨酸UGU半胱氨酸

UUC苯丙氨酸UCC絲氨酸UAC酪氨酸UGC半胱氨酸

UUUA亮氨酸UCA絲氨酸UAA終止UGA終止

UUG亮氨酸UCG絲氨酸UAG終止

UGG色氨酸

CUU亮氨酸CCU脯氨酸CAU組氨酸CGU精氨酸

CUC亮氨酸CCC脯氨酸CAC組氨酸CGC精氨酸

CCUA亮氨酸CCA脯氨酸CAA谷氨酰胺CGA精氨酸

CUG亮氨酸CCG脯氨酸CAG谷氨酰胺CGG精氨酸

AUU異亮氨酸ACU蘇氨酸AAU天冬酰胺AGU絲氨酸

AUC異亮氨酸ACC蘇氨酸AAC天冬酰胺AGC絲氨酸

AAUA異亮氨酸ACA蘇氨酸AAA賴氨酸AGA精氨酸

AUG甲硫氨酸+起始

ACG蘇氨酸AAG賴氨酸AGG精氨酸

GUU纈氨酸GCU丙氨酸GAU天冬氨酸GGU甘氨酸

GUC纈氨酸GCC丙氨酸GAC天冬氨酸GGC甘氨酸

GGUA纈氨酸GCA丙氨酸GAA谷氨酸GGA甘氨酸

GUG纈氨酸GCG丙氨酸GAG谷氨酸GGG甘氨酸遺傳密碼表第二個(gè)堿基第一個(gè)堿基遺傳密碼的特性通用性（universal）：從原核生物到真核生物，幾乎所有生物體中的遺傳密碼都是通用的。簡并性（degeneracy）：多個(gè)密碼子決定同一氨基酸。連續(xù)性（commaless）：在翻譯過程中，遺傳密碼的閱讀是連續(xù)的。方向性（direction）：mRNA中密碼子的閱讀方向?yàn)?’→3’。tRNA攜帶氨基酸識(shí)別密碼子蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所——核糖體（ribosome）Mg2+達(dá)到10mmol/L，亞基聚合；

小于0.1mmol/L，亞基解聚。1.化學(xué)組成

蛋白質(zhì)含量約占40%，rRNA含量約占60％。蛋白分子主要分布在核糖體的表面，而rRNA則位于內(nèi)部，兩者靠共價(jià)鍵結(jié)合在一起2.結(jié)構(gòu):大亞基

小亞基原核細(xì)胞與真核細(xì)胞核糖體成分的比較341.mRNA結(jié)合部位

2.A位點(diǎn)：結(jié)合胺酰tRNA3.P位點(diǎn)：結(jié)合肽酰tRNA4.轉(zhuǎn)肽移酶部位：催化肽鍵形成5.參與蛋白質(zhì)合成因子的結(jié)合部位核糖體的5個(gè)活性部位氨基酸與對(duì)應(yīng)的tRNA在氨基酰tRNA合成酶的催化下，形成氨基酰tRNA。1.氨基酸的活化二、蛋白質(zhì)合成的過程（1）mRNA與核糖體小亞基結(jié)合：mRNA起始密碼子上游的SD序列與核糖體小亞基16srRNA的3’末端一段序列互補(bǔ)結(jié)合（2）甲硫氨酰tRNA（fMet-tRNA）與mRNA結(jié)合（3）核糖體大亞基與上述復(fù)合物結(jié)合，此時(shí)fMet-tRNA占據(jù)核糖體的P位點(diǎn)。2.肽鏈合成的起始（initiation）核糖體循環(huán)（ribosomecirculation）：肽鏈延長在核蛋白體上連續(xù)循環(huán)進(jìn)行，每經(jīng)過一個(gè)循環(huán)肽鏈增加一個(gè)氨基酸。核糖體循環(huán)包括三個(gè)步驟：進(jìn)位（registration）成肽（peptideformation）轉(zhuǎn)位（translocation）3.肽鏈的延伸（Elongation)

肽鏈延長是多因子參與的核糖體循環(huán)過程

3.肽鏈的延伸

（核糖體循環(huán))（1）進(jìn)位：根據(jù)mRNA密碼子的指導(dǎo)，氨酰-tRNA進(jìn)入核糖體A位點(diǎn)。（2）成肽：在核糖體大亞基轉(zhuǎn)肽酶的作用下，P位上的氨基酸與A位上的氨基酸形成肽鍵。然后，P位上的tRNA從核糖體上脫落，使P位空出。A位上的結(jié)合物由氨酰-tRNA變?yōu)殡孽?tRNA。（3）轉(zhuǎn)位：核糖體延mRNA5’端向3’端移動(dòng)一個(gè)密碼子，使肽酰-tRNA移到了P位點(diǎn)，而A位點(diǎn)空出，迎接下一個(gè)氨酰-tRNA。4.肽鏈合成的終止及核糖體的釋放（1）釋放因子（RF）識(shí)別終止密碼子；（2）肽鏈脫落：P位上tRNA與肽鏈間酯鍵被轉(zhuǎn)肽酶水解；（3）tRNA、RF、mRNA從核糖體釋放；（4）核糖體大小亞基解聚。游離核糖體：分化低細(xì)胞內(nèi)發(fā)達(dá)，合成結(jié)構(gòu)蛋白，如細(xì)胞內(nèi)代謝酶、紅細(xì)胞內(nèi)血紅蛋白、組蛋白、核糖體蛋白、肌球蛋白等。附著核