真核蛋白質(zhì)的生物合成(翻譯)

真核生物蛋白質(zhì)生物合成過程TheProcessofProteinBiosynthesis2021/4/2612021/4/262氨基酸的活化與搬運肽鏈合成起始階段(initiation)延長階段(elongation)終止階段(termination)2021/4/263一、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合物(translationalinitiationcomplex)。有多種蛋白質(zhì)因子參與這一過程，稱為起始因子（initiationfactor，IF）2021/4/264起始因子生物功能原核生物IF-1占據(jù)A位防止結(jié)合其他tRNAIF-2促進起始tRNA與小亞基結(jié)合IF-3促進大、小亞基分離，提高P位對結(jié)合起始tRNA的敏感性真核生物eIF-2促進起始tRNA與小亞基結(jié)合eIF-2B，eIF-3最先結(jié)合小亞基促進大、小亞基分離IF-4AeIF-4F復合物成分，有解螺旋酶活性，促進mRNA結(jié)合小亞基IF-4B結(jié)合mRNA，促進mRNA掃描定位起始tRNAIF-4EeIF-4F復合物成分，結(jié)合mRNA5`-帽子IF-4GeIF-4F復合物成分，結(jié)合eIF-4E和PABeIF-5促進各種起始因子從小亞基解離，進而結(jié)合大亞基eIF-6促進核蛋白體分離成大、小亞基原核、真核生物各種起始因子的生物功能2021/4/265（一）真核生物翻譯起始復合物形成核蛋白體大小亞基分離；Met-tRNAiMet結(jié)合；mRNA在核蛋白體小亞基就位；核蛋白體大亞基結(jié)合。2021/4/266Met40S60SMetMet40S60SmRNAeIF-2B、eIF-3、eIF-6①elF-3②GDP+Pi各種elF釋放elF-5④ATPADP+PielF4E,elF4G,elF4A,elF4B,PAB③MetMet-tRNAiMet-elF-2

-GTP真核生物翻譯起始復合物形成過程2021/4/267真核生物翻譯起始特點核蛋白體為80S（40S＋60S）起始tRNA攜帶的甲硫氨酸不需要甲?；痬RNA5`端帽子結(jié)構與其在核蛋白體上就位有關，需要帽子結(jié)合蛋白復合物(eIF-4F)參與eIF2與Met-tRNAiMet和GTP結(jié)合構成復合體后先與40S小亞基結(jié)合，然后才與mRNA結(jié)合2021/4/268二、肽鏈的延長指根據(jù)mRNA密碼序列的指導，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。2021/4/269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)(ribosomalcycle)，每次循環(huán)增加一個氨基酸，包括以下三步：進位（entrance）或注冊（registration）成肽（peptidebondformation）轉(zhuǎn)位（translocation）需要延長因子（elongationfactor，EF）和GTP的參與2021/4/26109、人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20235:00:54PM11、人總是珍惜為得到。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、抱最大的希望，作最大的努力。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、一個人炫耀什么，說明他內(nèi)心缺少什么。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2023/2/32023/2/303February202317、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/3肽鏈合成的延長因子原核生物功能真核生物EF-TuEF-Ts促進氨基酰-tRNA進入A位，結(jié)合分解GTP調(diào)節(jié)亞基EF-1EF-1EF-G有轉(zhuǎn)位酶活性，協(xié)助mRNA-肽酰-tRNA由A位前移至P位，促進卸載tRNA釋放EF-22021/4/26122021/4/2613真核生物肽鏈合成的延長過程與原核基本相似，但有不同的反應體系和延長因子。另外，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2021/4/2614三、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。

2021/4/2615終止相關的蛋白因子稱為釋放因子(releasefactor,RF)一、識別終止密碼二、誘導轉(zhuǎn)肽酶改變?yōu)轷ッ富钚?，相當于催化肽酰基轉(zhuǎn)移到水分子-OH上，使肽鏈從核蛋白體上釋放。

釋放因子的功能真核生物釋放因子：eRF,識別3種密碼子2021/4/2616第二節(jié)蛋白質(zhì)合成后加工和輸送

Post-translationalProcessing&ProteinTransportation2021/4/2617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)過不同的翻譯后復雜加工過程才轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂刑烊粯嬒蟮墓δ艿鞍?。主要包括多肽鏈折疊為天然的三維結(jié)構肽鏈一級結(jié)構的修飾高級結(jié)構修飾

在胞液核蛋白體合成的各種蛋白質(zhì)，還需要靶向輸送到特定細胞部位發(fā)揮生物作用。2021/4/2618一、多肽鏈折疊為天然功能構象的蛋白質(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、模序、結(jié)構域到形成完整空間構象。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)構是空間構象的基礎。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。2021/4/2619幾種有促進蛋白折疊功能的大分子1.分子伴侶(molecularchaperon)2.蛋白二硫鍵異構酶(proteindisulfideisomerase,PDI)3.肽-脯氨酰順反異構酶(peptideprolylcis-transisomerase,PPI)2021/4/26201.

熱休克蛋白(heatshockprotein,HSP)

HSP70、HSP40和GreE族2.

伴侶素(chaperonins)

GroEL和GroES家族分子伴侶分子伴侶是細胞一類保守蛋白質(zhì)，可識別肽鏈的非天然構象，促進各功能域和整體蛋白質(zhì)的正確折疊。2021/4/2621熱休克蛋白促進蛋白質(zhì)折疊的基本作用——結(jié)合保護待折疊多肽片段，再釋放該片段進行折疊。形成HSP70和多肽片段依次結(jié)合、解離的循環(huán)。HSP40結(jié)合待折疊多肽片段HSP70-ATP復合物

HSP40-HSP70-ADP-多肽復合物ATP水解GrpEATPADP復合物解離，釋出多肽鏈片段進行正確折疊2021/4/2622伴侶素GroEL/GroES系統(tǒng)促進蛋白質(zhì)折疊過程伴侶素的主要作用——為非自發(fā)性折疊蛋白質(zhì)提供能折疊形成天然空間構象的微環(huán)境。2021/4/2623蛋白二硫鍵異構酶多肽鏈內(nèi)或肽鏈之間二硫鍵的正確形成對穩(wěn)定分泌蛋白、膜蛋白等的天然構象十分重要，這一過程主要在細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進行。二硫鍵異構酶在內(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)形成熱力學最穩(wěn)定的天然構象。2021/4/2624肽-脯氨酰順反異構酶多肽鏈中肽酰-脯氨酸間形成的肽鍵有順反兩種異構體，空間構象明顯差別。肽酰-脯氨酰順反異構酶可促進上述順反兩種異構體之間的轉(zhuǎn)換。肽酰-脯氨酰順反異構酶是蛋白質(zhì)三維構象形成的限速酶，在肽鏈合成需形成順式構型時，可使多肽在各脯氨酸彎折處形成準確折疊。2021/4/2625二、一級結(jié)構的修飾（一）切除N-端的甲?；騈-蛋氨酸:（二）個別氨基酸的共價修飾羥脯氨酸,羥賴氨酸的羥化;-OH磷酸化;二硫鍵的形成組氨酸的甲基化糖苷和脂質(zhì)的共價修飾（三）水解修飾酶原的激活2021/4/2626胰島素的加工過程2021/4/2627鴉片促黑皮質(zhì)素原(POMC)的水解修飾Endophin2021/4/2628三、高級結(jié)構的修飾（一）亞基聚合（二）輔基連接四級結(jié)構Hb(α2β2+血紅素４)2021/4/26292021/4/2630蛋白質(zhì)合成后需要經(jīng)過復雜機制，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。

四、蛋白質(zhì)合成后的靶向輸送?蛋白質(zhì)的靶向輸送(proteintargeting)2021/4/2631所有靶向輸送的蛋白質(zhì)結(jié)構中存在分選信號，主要為N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，這一序列稱為信號序列。

?信號序列(signalsequence)2021/4/2632靶向輸送蛋白信號序列或成分分泌蛋白N端信號肽內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔蛋白N端信號肽，C端-Lys-Asp-Glu-Leu-COO-(KDEL序列)線粒體蛋白N端信號序列（20～35氨基酸殘基）核蛋白核定位序列（-Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val-，SV40T抗原）過氧化體蛋白-Ser-Lys-Leu-（PST序列）溶酶體蛋白Man-6-P（甘露糖-6-磷酸）靶向輸送蛋白的信號序列或成分2021/4/2633分泌性蛋白質(zhì)合成后透過膜性結(jié)構.必須具備三個條件：

1、信號肽

2、蛋白質(zhì)自身的結(jié)構特點

3、轉(zhuǎn)運的機構。2021/4/2634（一）分泌蛋白的靶向輸送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)。信號肽(signalpeptide)各種新生分泌蛋白的N端有保守的氨基酸序列稱信號肽。2021/4/2635信號肽的一級結(jié)構2021/4/263613~36個氨基酸殘基組成堿性N端：帶正電荷的堿性氨基酸疏水核心區(qū)：疏水中性氨基酸為主C端加工區(qū)：極性小分子氨基酸信號肽的特點：2021/4/2637轉(zhuǎn)運的機構信號肽、信號肽識別粒子（SRP包括7SRNA和六種蛋白組成）、膜上的對接蛋白（DP）識別并結(jié)合后，將所攜帶的蛋白質(zhì)送出細胞。

2021/4/2638Figure27-33intextbook2021/4/2639信號肽引導真核分泌蛋白進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)2021/4/2640（二）線粒體蛋白的靶向輸送2021/4/2641（三）細胞核蛋白的靶向輸送所有靶向輸送的胞核蛋白多肽鏈內(nèi)含有特異信號序列，稱為核定位序列（nuclearlocalizationsequence。NLS）。NLS為4~8個氨基酸殘基組成的短序列，富含帶正電的賴氨酸、精氨酸及脯氨酸。不同NLS間未發(fā)現(xiàn)共有序列。NLS可位于肽鏈不同部位，且在蛋白質(zhì)進核定位后不被切除。新合成胞核蛋白靶向輸送涉及幾種蛋白質(zhì)成分，包括核輸入因子（nuclearimportin）和，以及一種小GTP酶Ran蛋白。2021/4/26422021/4/26439、人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。03-2月-2303-2月-23Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。***2/3/20235:00:54PM11、人總是珍惜為得到。03-2月-23**Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請。***Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。03-2月-2303-2月-23**03February202314、抱最大的希望，作最大的努力。03二月2023**03-2月-2315、一個人炫耀什么，說明他內(nèi)心缺少什么。。二月23*03-2月-23*03February202316、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。**2/3/202317、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。***03-2月-23謝謝大家2021/4/26449、人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。03-2月-2303-2月-23Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。***2/3/20235:00:54PM11、人總是珍惜為得到。03-2月-23**Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請。***Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。03-2月-2303-2月-23**03February202314、抱最大的希望，作最大的努力。03二月2023**03-2月-2315、一個人炫耀什么，說明他內(nèi)心缺少什么。。二月2