生物化學(xué)課件37-38 蛋白質(zhì)的生物合成

RNA的翻譯遺傳密碼|蛋白質(zhì)的合成和轉(zhuǎn)運(yùn)中心法則蛋白質(zhì)翻譯轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄復(fù)制復(fù)制DNARNA？中心法則總結(jié)了生物體內(nèi)遺傳信息的流動規(guī)律，揭示遺傳的分子基礎(chǔ)，不僅使人們對細(xì)胞的生長、發(fā)育、遺傳、變異等生命現(xiàn)象有了更深刻的認(rèn)識，而且以這方面的理論和技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展了基因工程，給人類的生產(chǎn)和生活帶來了深刻的革命遺傳密碼——遺傳密碼是三聯(lián)密碼，在一個(gè)mRNA中3個(gè)核苷酸形成一個(gè)密碼子，編碼一個(gè)氨基酸

在細(xì)胞中mRNA的堿基順序信息轉(zhuǎn)變成多肽的氨基酸順序稱為翻譯（translation）提要提要(續(xù))mRNA在核糖體上作為翻譯的模板。氨基酸由tRNA分子運(yùn)送到核糖體上。正確的氨基酸順序是通過mRNA上的密碼子和tRNA上的反密碼子互補(bǔ)結(jié)合來完成的，而每個(gè)特異的氨基酸又是特異地結(jié)合到tRNA上。在原核和真核生物中，AUG是翻譯開始的起始密碼子。肽鏈的延伸涉及到結(jié)合在核糖體的A位和P位上的tRNA所攜帶的氨基酸之間形成肽鍵。一旦肽鍵形成，核糖體沿著mRNA移動一個(gè)密碼子，為下一個(gè)負(fù)載tRNA的結(jié)合做好準(zhǔn)備。翻譯一直持續(xù)到mRNA上終止密碼子（UAG，UAA或UGA）出現(xiàn)方完成目錄遺傳密碼

DNA是遺傳信息的攜帶分子

RNA傳遞和加工遺傳信息

遺傳密碼的破譯

遺傳密碼的基本特性蛋白質(zhì)合成和轉(zhuǎn)運(yùn)

蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ)

翻譯的步驟

肽鏈合成后的加工

蛋白質(zhì)定位DNA是遺傳信息的攜帶分子1869年MiescherF發(fā)現(xiàn)細(xì)胞核中存在DNA，其后的半世紀(jì)里揭示了遺傳信息的編碼、傳遞和表達(dá)機(jī)制。細(xì)胞內(nèi)含有恒定的DNA任何生物的細(xì)胞DNA含量都是恒定的，不受外界環(huán)境、營養(yǎng)條件和細(xì)胞本身的代謝狀態(tài)影響DNA含量與機(jī)體復(fù)雜度有關(guān)進(jìn)化程度越高DNA含量（C值）越高DNA含量與進(jìn)化程度不簡單的呈線性關(guān)系(C值佯謬)DNA的信息量只與DNA的復(fù)雜度有關(guān)DNA是細(xì)菌的轉(zhuǎn)化因子1928年FrederickGriffith發(fā)現(xiàn)細(xì)菌轉(zhuǎn)化現(xiàn)象；1944年，OswaldT.Avery通過實(shí)驗(yàn)證明轉(zhuǎn)化因子是DNA病毒是游離的遺傳因子病毒感染宿主細(xì)胞，是以病毒DNA或RNA的cDNA整合到宿主細(xì)胞染色體DNA中隨宿主細(xì)胞染色體DNA一起復(fù)制遺傳在適合的條件下裝配成病毒顆粒離開宿主細(xì)胞Hershey-Chase實(shí)驗(yàn)1952年AlfredD.Hershey和MarthaChase用32P標(biāo)記T2噬菌體的DNA,用35S標(biāo)記噬菌體蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)。證明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)噬菌體是裸露的染色體煙草花葉病毒組合實(shí)驗(yàn)是核酸是遺傳信息運(yùn)載物質(zhì)的另一證據(jù)RNA傳遞和加工遺傳信息RNA是單鏈分子可自身回折形成局部雙螺旋既能像DNA儲存?zhèn)鬟f遺傳信息，又能像蛋白質(zhì)一樣有催化調(diào)節(jié)作用一般加工包括切割、修剪、添加、修飾和異構(gòu)化RNA編碼序列的加工包括拼接、編輯、和再編碼則改變RNA攜帶的遺傳信息RNA的拼接外顯子：保留在成熟RNA中的序列內(nèi)含子：插入的非編碼序列在轉(zhuǎn)錄后加工過程中被刪除拼接是一個(gè)抽提信息的過程，從轉(zhuǎn)錄出產(chǎn)物中將編碼序列拼接出來形成完整有意義的表達(dá)序列RNA的拼接方式類型自我拼接類型自我拼接核mRNA的拼接體的拼接核mRNA的酶促拼接它是基因表達(dá)調(diào)節(jié)的重要環(huán)節(jié)，并能成為產(chǎn)生新的基因和蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)通過選擇性拼接一個(gè)基因可以編碼多條多肽鏈。這些多肽鏈為同源體拼接的生物學(xué)意義RNA編輯RNA序列通過斷裂或再連接反應(yīng)插入或刪除若干核苷酸，或通過酶促脫氨和氨基化反應(yīng)改變堿基從而改變編碼信息RNA編輯需要來自自身或指導(dǎo)RNA(gRNA)提供的信息

編輯類型機(jī)制存在U的插入與刪除

gRNA的轉(zhuǎn)酯反應(yīng)

錐蟲線粒體mRNAC、A或U的插入多頭絨孢菌線粒體的

mRNA和tRNAG的插入RNA聚合酶重復(fù)轉(zhuǎn)錄副粘病毒的P基因C轉(zhuǎn)變?yōu)閁酶促脫氫哺乳類腸的apoPtRNAC轉(zhuǎn)變?yōu)閁或U轉(zhuǎn)變?yōu)镃脫氫或氨基化植物線粒體mRNA和tRNA

牛心線粒體tRNAA轉(zhuǎn)變?yōu)镮脫氨腦谷氨酸受體亞基mRNARNA編輯的不同類型和分布RNA編輯的生物學(xué)意義消除移碼突變等基因突變的危害增加了基因產(chǎn)物的多樣性與生物發(fā)育與分化有關(guān)，是基因調(diào)控的一種重要方式RNA譯碼或再編碼蛋白質(zhì)的編碼信息以三聯(lián)體密碼形式編碼在R核酸分子中表達(dá)時(shí)由RNA翻譯成蛋白質(zhì)參與翻譯的RNA:mRNA——模板作用tRNA——信號轉(zhuǎn)換器作用rRNA——催化肽鏈形成起裝配者作用RNA再編碼是在錯(cuò)譯突變、無意突變和mRNA程序性移位時(shí)通過校正tRNA、mRNA的翻譯內(nèi)含子和核糖體移碼改變常規(guī)讀碼方式RNA再編碼可以校正有害的基因突變RNA再編碼遺傳密碼的破譯1954年Gamov對遺傳密碼進(jìn)行探討，提出三聯(lián)體(triplet)1961年FrancisH.C.Crick的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明三聯(lián)體密碼學(xué)說正確，提出遺傳信息在核酸分子上以非重疊、無標(biāo)點(diǎn)、三聯(lián)體的方式編碼同年，F(xiàn)ran?oisJacob和JacquesMonod證明了mRNA的存在FrancisCrickNirenberg等人工合成mRNA并尋找氨基酸和三連密碼子的關(guān)系Nirenbery用均聚核糖核苷酸作模板指導(dǎo)多聚氨基酸合成，破譯PolyU、polyA、polyC是最早破譯的密碼子Khorana等用化學(xué)合成結(jié)合酶促反應(yīng)合成含二三四核苷酸重復(fù)序列的多聚核苷酸作模板找出氨基酸的密碼子1966年完全確定編碼20種氨基酸的密碼子（全部64個(gè)密碼子）遺傳密碼破譯MarshallNirenbergH.Gobind

Khorana利用重復(fù)共聚物破譯密碼20種基酸的遺傳密碼字典遺傳密碼的基本特性密碼的閱讀方向是5‘→3‘密碼為不重疊，無標(biāo)點(diǎn)的三聯(lián)體密碼翻譯時(shí)許從起始密碼AUG開始確定閱讀框架移碼突變是非常嚴(yán)重的突變密碼的簡并性一個(gè)氨基酸可具有多個(gè)密碼子氨基酸密碼子數(shù)目與該氨基酸殘基在蛋白質(zhì)中的使用頻率有關(guān)，頻率越大密碼子數(shù)越多密碼的變偶性密碼子專一性取決于前兩個(gè)密碼子，第三個(gè)密碼子作用有限，tRNA上的反密碼子與mRNA密碼子配對時(shí)前兩位堿基配對嚴(yán)格第三位堿基可有一定變動這個(gè)現(xiàn)象稱變偶性。即一個(gè)tRNA反密碼子可識別多個(gè)簡并密碼子在tRNA反密碼子中除A、U、G、C四種堿基外，經(jīng)常出現(xiàn)次黃嘌呤（I）?？膳cU、A、C配對，使次黃嘌呤反密碼子可識別更多的反密碼子實(shí)驗(yàn)證明，酵母丙氨酸反密碼子IGC可閱讀GCU、GCC、GCA變偶性LeuGluLysAlaGlyValSerAspGlnAsnIleThrProMetPheTryHisArgTrpCys密碼子數(shù)108642123456蛋白質(zhì)中殘基的百分?jǐn)?shù)反密碼子第一位堿基密碼子第三位堿基AUCGGU、CUA、GIU、C、A反密碼子與密碼子之間的

堿基配對密碼的通用性和變異性生物界從低等到高等基本上共用一套遺傳密碼，線粒體以及少數(shù)生物體的密碼子由變異。已知的線粒體變異密碼子密碼防錯(cuò)系統(tǒng)密碼編排方式使得密碼子中一個(gè)堿基被置換結(jié)果常是編碼相同的氨基酸或以物理化學(xué)性質(zhì)相近的氨基酸取代。使基因突變造成的傷害降到最低限度防錯(cuò)系統(tǒng)蛋白質(zhì)的生物合成，就是以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程。即將mRNA中4種核苷酸的語言解讀為蛋白質(zhì)中20種氨基酸的語言，又稱翻譯(Translation)蛋白質(zhì)的生物合成蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ)以氨基酸為原料以mRNA為模板以tRNA為運(yùn)載工具以核糖體為合成場所mRNAmRNA(messengerRNA)由DNA經(jīng)轉(zhuǎn)錄合成，攜帶著DNA的遺傳信息，然后作為模板通過翻譯將遺傳信息傳遞給蛋白質(zhì)，即由它直接決定多肽鏈中AA的順序mRNA分子中四種不同堿基（A、G、C和U）構(gòu)成特定順序決定蛋白質(zhì)分子中20種AA所構(gòu)成的序列原核細(xì)胞mRNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)5′3′順反子順反子順反子插入順序插入順序先導(dǎo)區(qū)末端順序SD區(qū)AGGAGGU特點(diǎn)半衰期短許多原核生物mRNA以多順反子形式存在

AUG作為起始密碼；AUG上游7～12個(gè)核苷酸處有一被稱為SD序列的保守區(qū)，16SrRNA3’-端反向互補(bǔ)而使mRNA與核糖體結(jié)合真核細(xì)胞mRNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)5′

“帽子”PolyA

3′

順反子m7G-5′ppp-N-3′pA（50~200）-OH帽子結(jié)構(gòu)功能使mRNA免遭核酸酶的破壞使mRNA能與核糖體小亞基結(jié)合并開始合成蛋白質(zhì)被蛋白質(zhì)合成的起始因子所識別，從而促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成Poly(A)的功能是mRNA由細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)所必需的形式它大大提高了mRNA在細(xì)胞質(zhì)中的穩(wěn)定性原核生物和真核生物

mRNA的比較起始密碼的選擇原核mRNA是蛋白質(zhì)合成的模版辨認(rèn)起始密碼子是翻譯起始的必須步驟：確定閱讀框架按照不重疊三聯(lián)體密碼子翻譯產(chǎn)生對應(yīng)的氨基酸并形成肽鍵當(dāng)?shù)竭_(dá)終止密碼時(shí)，合成結(jié)束，肽鍵釋放通常終止密碼不止一個(gè)，而是連續(xù)出現(xiàn)2~3個(gè)終止密碼對于某些病毒，如果中間有起始密碼，則一條mRNA可產(chǎn)生2條或多條肽鏈閱讀框架tRNAtransferribonucleicacid，由50-95個(gè)核苷酸組成，分子較小，常含有稀有堿基，其自身可以折疊成三葉草形的結(jié)構(gòu)在蛋白質(zhì)合成中處于關(guān)鍵地位，為每個(gè)三聯(lián)體密碼子譯成氨基酸提供接合體，并準(zhǔn)確無誤地將活化的氨基酸運(yùn)送到核糖體中mRNA模板上tRNA的結(jié)構(gòu)特征3’端含CCA-OH序列

TψC環(huán)(TψCloop)額外環(huán)或可變環(huán)(extrovariableloop)反密碼子環(huán)(anticodonloop)二氫尿嘧啶環(huán)(dihydro-Uloop或D-loop)上述的TψC環(huán)，反密碼子環(huán)，和二氫尿嘧啶分別連接在由4或5個(gè)堿基組成的螺旋區(qū)上，依次稱為TψC莖，反密碼子莖和二氫尿嘧啶莖。此外，15-16個(gè)固定堿基幾乎全部位于這些環(huán)上tRNA三維結(jié)構(gòu)tRNA的接頭(adaptor)作用3′-端上的氨基酸接受位點(diǎn)識別氨酰-tRNA合成酶的位點(diǎn)核糖體識別位點(diǎn)反密碼子位點(diǎn)密碼子-反密碼子的識別tRNA憑借自身的反密碼子與mRNA鏈上的密碼子相識別，把所帶氨基酸放到肽鏈的一定位置。密碼子與反密碼子的閱讀方向均為5’3’，兩者反向平行配對?；蜷g的校正突變3-A-U-C-55-U-A-G-3突變tRNATyr

的反密碼子（正常時(shí)應(yīng)為3-A-U-G-5）此終止密碼被讀作TyrGluH2NCOOH第一個(gè)突變：由于DNA突變使mRNA分子中GAG變?yōu)閁AGGAG(Glu)UAG（終止密碼）H2NCOOHTyrH2NCOOH第二個(gè)突變：tRNATyr的反密碼子GUA突變成CUA突變tRNATyr可以將終止密碼UAG讀作Tyr核糖體核糖體是由rRNA(ribosomalribonucleicasid)和多種蛋白質(zhì)結(jié)合而成的一種大的核糖核蛋白顆粒核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所核蛋白體外無界膜，呈顆粒狀，由大小亞基組成，每個(gè)亞基又含有不同的蛋白質(zhì)和rRNA，其中蛋白質(zhì)與rRNA的重量比約為1:2核糖體主要存在于粗面ER核糖體存在場所

粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(主要)

細(xì)胞溶膠

線粒體和葉綠體核糖體的結(jié)構(gòu)組成原核生物(70S:30S50S)真核生物(80S:40S60S)小亞基rRNA蛋白質(zhì)16S-rRNA21種18S-rRNA30多種大亞基rRNA蛋白質(zhì)5S-rRNA23S-rRNA34種5S-rRNA28S-rRNA50多種核糖體RNA（rRNA）rRNA在形成核糖體的結(jié)構(gòu)和功能上起重要作用有很多雙螺旋區(qū)16SrRNA的二級結(jié)構(gòu)核糖體結(jié)構(gòu)與功能A位點(diǎn)（氨?；稽c(diǎn)） 結(jié)合氨酰-tRNA的位點(diǎn)轉(zhuǎn)肽酶活性 催化肽鍵的形成識別mRNA的位點(diǎn) 小亞基上，可容納2個(gè)密碼P位點(diǎn)（肽?；稽c(diǎn)） 結(jié)合肽酰-tRNA的位點(diǎn)RNA和蛋白質(zhì)的分布相對集中,RNA主要定位于核糖體中央,蛋白質(zhì)在顆粒外圍。小亞基是一扁平不對稱顆粒,由頭和體組成,分別占小亞基的1/3和2/3。在頭和體之間的部分是頸,并有1-2個(gè)突起稱為葉或平臺。大亞基由半球形主體和三個(gè)大小與形狀不同的突起組成。中間的突起稱為"鼻",呈桿狀;兩側(cè)的突起分別稱為柄(stalk)和脊(ridge)。電鏡下的70S核糖體大體是圓形顆粒,直徑約23nm。小亞基斜(45°角)臥在50S亞基的L1肩和中心突之間。原核細(xì)胞70S核糖體的A位、P位及mRNA結(jié)合部位示意圖anticodoncodon30S與mRNA結(jié)合部位P位（結(jié)合或接受肽基的部位）A位（結(jié)合或接受AA-tRNA的部位）50S53mRNA真核和原核細(xì)胞參與翻譯的蛋白質(zhì)因子階段原核

真核功能

IF1

IF2

eIF2參與起始復(fù)合物的形成

IF3

eIF3、eIF4C起始CBPI與mRNA帽子結(jié)合

eIF4ABF參與尋找第一個(gè)AUG

eIF5協(xié)助eIF2、eIF3、eIF4C的釋放

eIF6協(xié)助60S亞基從無活性的核糖體上解離

EF-Tu

eEF1協(xié)助氨酰-tRNA進(jìn)入核糖體延長EF-Ts

eEF1幫助EF-Tu、eEF1周轉(zhuǎn)

EF-G

eEF2移位因子

RF-1終止eRF

釋放完整的肽鏈

RF-2蛋白質(zhì)合成過程氨基酸活化：氨基酸與tRNA合成氨基酰-tRNA起始階段：mRNA，Met-tRNAMet、核糖體構(gòu)成起始復(fù)合體肽鏈延伸(核蛋白體循環(huán))：進(jìn)位、轉(zhuǎn)肽、移位循環(huán)，肽鏈延長終止階段：延伸至終止密碼，肽鏈釋放，核糖體大小亞基與mRNA解離氨基酸

的活化氨基酸的活化EEAAEAAtRNAAAEtRNAAAEtRNAAA氨基酸ATP+氨酰腺苷酸PPi第一步AMP第二步E氨基酸的活化步驟3-氨酰-tRNAE-AMPtRNA3’末端氨基酸活化反應(yīng)方程式第一步反應(yīng)消耗2ATP第二步反應(yīng)氨酰-tRNA合成酶特點(diǎn)對氨基酸有極高的專一性，每種氨基酸都有專一的酶，只作用于L-氨基酸，不作用于D-氨基酸對tRNA具有極高專一性具有校對功能：氨酰-tRNA合成酶的水解部位可以水解錯(cuò)誤活化的氨基酸活化一個(gè)氨基酸消耗2分子ATPN-甲酰甲硫氨酰-tRNAiMet的形成Met-tRNAiMetfMet-tRNAtMetN10-CHO-FH4FH4轉(zhuǎn)甲酰酶CHO-HN-CH-COO-tRNACH2CH2SCOO-+H2N-CH-COO-tRNACH2CH2SCOO-肽鏈合成起始識別mRNA的起始密碼子為AUG，AUG對應(yīng)的氨基酸為Met。有兩種甲硫氨酸專一性的tRNA：tRNAiMet—只與起始密碼子結(jié)合tRNAMet—只與肽鏈內(nèi)部的AUG有關(guān)在原核生物中，多肽鏈起始的氨基酸均為甲酰甲硫氨酸。原核生物肽鏈合成的起始30S亞基?mRNAIF3-IF1復(fù)合物30S?mRNA?GTP-

fMet–tRNA-IF2-IF1復(fù)合物70S起始復(fù)合物codonanticodonA位P位

mRNA

+30S亞基-IF3IF2-GTP-fMet-tRNAIF350S亞基IF2+IF1+GDP+PiIF1A位IF-353IF2GTPP位IF3IF2IF1IF-170S起始復(fù)合物起始因子在翻譯的起始階段，還需有3種蛋白質(zhì)因子——起始因子(IF)的參與，即IF1、IF2、IF3。IF1IF2

IF3輔助IF3有GTP酶活性特異識別fmet-tRNAimet形成fmet-tRNAimet-IF2-GTP促進(jìn)30S小亞基結(jié)合mRNA終止時(shí)：促使核糖體解離三元復(fù)合物

(trimercomplex)的形成核糖體30S小亞基附著于mRNA的起始信號部位，該結(jié)合反應(yīng)是由起始因子3(IF3)介導(dǎo)的，另外有Mg2+的參與。故形成IF3-30S亞基-mRNA三元復(fù)合物氨基酸羧基通過酸酐鍵與AMP上的5-磷酸基相連酶：氫鍵30S前起始復(fù)合物

(30Spre-initiationcomplex)形成在起始因子2(IF2)的作用下，甲酰蛋氨酸-起始型tRNA(fMet-tRNAMet)與mRNA分子中的起始密碼子(AUG或GUG)相結(jié)合，即密碼子與反密碼子相互反應(yīng)。同時(shí)IF3從三元復(fù)合物脫落，形成30S前起始復(fù)合物，即IF2-30S亞基-mRNA-fMet-tRNAMet復(fù)合物。此步亦需要GTP和Mg2+參與70S起始復(fù)合物

(70Sinitiationcomplex)形成50S亞基與上述的30S前起始復(fù)合物結(jié)合，同時(shí)IF2脫落，形成70S起始復(fù)合物，即30S亞基-mRNA-50S亞基-fMet-tRNAMet復(fù)合物。此時(shí)fMet-tRNAMet占據(jù)著50S亞基的肽酰位(peptidylsite，簡稱為P位或給位)，而50S的氨基酰位(aminoacylsite，簡稱為A位或受位)暫為空位起始復(fù)合物的結(jié)構(gòu)此時(shí)核糖體的P位被起始氨酰-tRNA占據(jù)，A位空著，等待能與第二個(gè)密碼子匹配的氨酰-tRNA進(jìn)位。S.D序列原核生物-----S.D序列（核蛋白體結(jié)合位點(diǎn)，RBS）肽鏈延長這一階段是在fMet（或肽鏈）的C末端逐個(gè)的添加aa，使肽鏈不斷延伸每延伸一個(gè)aa，需要經(jīng)歷三步：

1）進(jìn)位

2）轉(zhuǎn)肽

3）移位12122323進(jìn)位肽鍵形成移位進(jìn)位(Tu\Ts)GTPGTPN-端235′3′C-端肽鍵形成15′3′（EF-G）肽鏈的延長核蛋白體循環(huán)——進(jìn)位氨基酰-tRNA與結(jié)合因子EF-Tu-GTP結(jié)合，GTP水解釋放能量推動氨基酰-tRNA進(jìn)位與密碼子結(jié)合Tu-GTP再生：Tu-GDP釋放，延長因子Ts與Tu結(jié)合致使GDP釋放，GTP與Tu結(jié)合使Ts釋放每引進(jìn)一個(gè)氨基酰-tRNA消耗一個(gè)GTP進(jìn)位需要2種延長因子：EF-Tu和EF-TS(真核生物是1個(gè)EF-1)進(jìn)位參與的延長因子EF-TuEF-Ts協(xié)助AA-tRNA進(jìn)入受位

具有GTP酶活性促進(jìn)EF-Tu的再利用原核生物

肽鏈延長因子

EF-Tu與EF-Ts的

作用原理Tu\Ts循環(huán)TsTs-GDP肽鍵的形成核蛋白體循環(huán)——轉(zhuǎn)肽P位tRNA上的甲酰甲硫氨基轉(zhuǎn)移至A位tRNA上的aa的氨基上，形成肽鍵。酶肽鍵位置轉(zhuǎn)肽酶（大亞基）催化形成肽鍵給位：f-met-（肽酰）的α-COO-+受位：氨基酰的α-NH4+

形成肽鍵受位：反應(yīng)在此位上進(jìn)行（給位上的f-met退至受位）生成的二肽在受位上。給位：無負(fù)載tRNA轉(zhuǎn)肽注意

肽鍵形成是轉(zhuǎn)肽酶催化的，轉(zhuǎn)肽酶是大亞基中的23SrRNA(具有催化能力的RNA-核酶)

轉(zhuǎn)肽過程不消耗ATP或GTP核蛋白體循環(huán)——移位核糖體在mRNA上向3'端移動一個(gè)密碼子的距離，這樣，原P位空載的tRNA離開了核糖體，原A位的肽酰-tRNA落在P位，而A位空了出來移位酶位置方向轉(zhuǎn)位酶----EFG有GTP酶活性協(xié)助mRNA前移,游離tRNA釋放給位：肽-tRNA-mRNA受位：空留,下一個(gè)AA進(jìn)入mRNA：從5’3’移動1個(gè)帶有肽鏈的tRNA：從受位給位肽鏈合成：從N端C端延長肽鏈延長通過以上三步，完成了氨基酸的一輪添加。每延伸一個(gè)氨基酸，需要消耗2分子GTP→GDP。(進(jìn)位和移位)隨著核糖體在mRNA上從5'→3'方向滑動，新生鏈從N端→C端延伸。mRNA上的核苷酸序列被“翻譯”成多肽鏈上的氨基酸序列每添加1個(gè)氨基酸需要消耗4個(gè)高能鍵蛋白質(zhì)生物合成的抑制劑嘌呤霉素

puromycin結(jié)構(gòu)類似氨基酰-tRNA，與后者競爭，形成轉(zhuǎn)肽反應(yīng)中氨基酰異常復(fù)合體鏈霉素

streptomycin能與30S-亞基結(jié)合四環(huán)素

tetracyclines能阻斷氨基酰-tRNA進(jìn)入A位點(diǎn)氯霉素

chloramphenicol能阻斷70S核糖體中的50S大亞基的肽酰轉(zhuǎn)移酶的活性放線菌酮cycloheximide被認(rèn)為與氯霉素的作用類似，但它主要作用于真核生物的80S核糖體中的60S亞基紅霉素erythromycin與50S大亞基結(jié)合，并阻斷移位作用，將肽酰-tRNA"凍結(jié)"在A位點(diǎn)上(1)嘌呤霉素（puromycin)

嘌呤霉素的結(jié)構(gòu)很類似氨基酰-tRNA，故能與后者相競爭作為轉(zhuǎn)肽反應(yīng)中氨基酰異常復(fù)合體，從而抑制蛋白質(zhì)的生物合成:當(dāng)生長著的肽鏈(或甲酰甲硫氨酸)被轉(zhuǎn)移到嘌呤霉素的氨基上去時(shí)，新生成的肽酰-嘌呤霉素會從核糖體上脫落下來，從而終止翻譯。因此肽鏈合成過早終止，而且在此截短的肽鏈的羧基端連有一分子嘌呤霉素。(2)鏈霉素(streptomycin)

鏈霉素能與30S-亞基結(jié)合從而抑制蛋白質(zhì)的合成;此30S-鏈霉素復(fù)合體是一種效率很低且很不穩(wěn)定的起始解離而終止翻譯的復(fù)合體。鏈霉素結(jié)合在30S亞基上時(shí)亦能改變氨基酰-tRNA在A位點(diǎn)上與其對應(yīng)的密碼子配對的精確性和效率。(3)四環(huán)素(tetracyclines)

四環(huán)素能阻斷氨基酰-tRNA進(jìn)入A位點(diǎn)，從而抑制肽鏈的延長;新生的肽鏈存留在P位點(diǎn)上，并能與嘌呤霉素反應(yīng)。(4)氯霉素(chloramphenicol)氯霉素能阻斷70S核糖體中的50S大亞基的肽酰轉(zhuǎn)移酶的活性，從而抑制肽鏈的延長。(5)放線菌酮(cycloheximide)放線菌酮被認(rèn)為與氯霉素的作用類似，但它主要作用于真核生物的80S核糖體中的60S亞基。(6)紅霉素(erythromycin)紅霉素與50S大亞基結(jié)合，并阻斷移位作用因而將肽酰-tRNA"凍結(jié)"在A位點(diǎn)上。對紅霉素產(chǎn)生抗性是由于50S大亞基中某一個(gè)蛋白質(zhì)產(chǎn)生突變之故。上述各種抗菌素對細(xì)菌的完整細(xì)胞或無細(xì)胞系統(tǒng)均有抑制作用，它們都作用于核糖體循環(huán)的起始和/或延長步驟。由于細(xì)菌核糖體與哺乳動物線粒體核糖體相似，因此能抑制細(xì)菌核糖體功能的抗菌素，往往也能抑制哺乳動物線粒體的核糖體循環(huán)。線粒體是一個(gè)"半自養(yǎng)"的細(xì)胞器，它的蛋白質(zhì)除由胞漿核糖體循環(huán)產(chǎn)生供應(yīng)外，并有其自身的翻譯系統(tǒng)。四環(huán)素族類(包括四環(huán)素、土霉素、金霉素等)對真核細(xì)胞的無細(xì)胞系統(tǒng)蛋白質(zhì)合成具有抑制作用，但對完整的真核細(xì)胞無抑制作用，這是由于四環(huán)素族類抗菌素不易透入真核細(xì)胞膜。（1）釋放因子RF1或RF2進(jìn)入核糖體A位。（2）多肽鏈的釋放（3）核糖體解離53UAG30S亞基50S亞基53UAGtRNARF肽鏈合成的終止及釋放合成終止與釋放終止密碼的辨認(rèn)肽鏈從肽酰-tRNA水解出mRNA從核糖體中分離及大小亞基的拆開蛋白質(zhì)因子的參與UAA、UAG、UGAGTPGDP+PiIF3結(jié)合30小亞基RF1：作用于UAA、UAGRF2：作用于UGARF3：促進(jìn)釋放結(jié)合GTP/GTP酶活性

合成終止隨著肽鏈的釋放，大、小亞基，tRNA，終止因子與mRNA解聚，蛋白質(zhì)合成終止。解聚的核糖體小亞基尋找另一個(gè)起始位點(diǎn)，開始新一輪蛋白質(zhì)合成大腸桿菌蛋白質(zhì)合成5個(gè)主要階段的物質(zhì)需求蛋白質(zhì)合成的物質(zhì)條件多聚核糖體翻譯

方向翻譯方向多核糖體與核糖體循環(huán)合成完畢的肽鏈多核糖體3’mRNA延伸中的肽鏈5ˊ核糖體循環(huán)真核生物多肽鏈的合成真核細(xì)胞核糖體比原核細(xì)胞核糖體更大更復(fù)雜起始氨基酸為Met，不是fMet肽鏈合成的起始：由40S核糖體亞基首先識別mRNA的5'端-帽子，然后沿mRNA移動尋找AUG起始因子有12種，但只有2種延長因子和1種終止因子真核細(xì)胞種線粒體、葉綠體的核糖體大小、組成及蛋白質(zhì)合成過程都類似于原核細(xì)胞真核生物翻譯的特點(diǎn)遺傳密碼轉(zhuǎn)錄與翻譯起始因子mRNA原核生物相同偶聯(lián)少無需加工多順反子5’端：SD序列真核生物相同

不偶聯(lián)，mRNA的前體要加工多、起始復(fù)雜5’端：帽子3’端：尾巴單順反子真核生物翻譯的特點(diǎn)核糖體起始tRNA合成過程線粒體原核生物簡單fmet-tRNAimet需ATP、GTPIF1、IF2、IF3EF-TU、EF-TS、EFGRF1、RF2、RF3

真核生物大而復(fù)雜

Met-tRNAimet需ATP起始因子多延長因子少（EFT1、EFT2）一種釋放因子獨(dú)立的蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)多肽鏈合成后的加工多肽鏈的修飾是指多肽鏈中氨基酸殘基被切除或在氨基酸殘基中添加和改變一些基團(tuán),從而使多肽鏈形成具有一定高級結(jié)構(gòu)和生物活性的蛋白質(zhì)分子的過程多肽鏈的折疊是指從多肽鏈氨基酸序列形成正確的三維結(jié)構(gòu)的過程蛋白質(zhì)的加工修飾肽鏈末端的修飾：

N-端fMet或Met的切除信號序列的切除二硫鍵的形成部分肽段的切除個(gè)別氨基酸的修飾糖基側(cè)鏈的添加輔基的加入肽鏈的切割去除N端甲硫氨酸殘基信號肽及部分肽段的切除

當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)完成跨膜運(yùn)輸后，信號肽酶切除信號肽段

往往還含有一段與活性無關(guān)的其他肽段，必須切除，才能形成活性蛋白蛋白質(zhì)肽鏈的修飾二硫鍵形成

在2個(gè)Cys-SH之間脫氫氧化形成-S-S-輔助因子連接

蛋白質(zhì)與糖、脂、核酸等輔助因子結(jié)合形成糖蛋白、脂蛋白、核蛋白等結(jié)合蛋白質(zhì)亞基聚合

如血紅蛋白的4個(gè)亞基聚合多肽鏈中個(gè)別氨基酸的化學(xué)修飾構(gòu)成蛋白質(zhì)的編碼氨基酸只有20種，但蛋白質(zhì)中的氨基酸有100多種，這些氨基酸都是編碼氨基酸經(jīng)化學(xué)修飾得到的

-磷酸化：絲氨酸，蘇氨酸，酪氨酸

-羥基化：脯氨酸，賴氨酸

-?；航M氨酸