分子生物學(xué)原理-蛋白質(zhì)的生物合成課件

第十二章翻譯翻譯：translation即蛋白質(zhì)生物合成。把核酸中四種符號(AGCT/U)組成的遺傳信息，以遺傳密碼破讀的手段轉(zhuǎn)變?yōu)榈鞍踪|(zhì)的氨基酸排列順序的過程。2/6/2023分子生物學(xué)原理第一節(jié)、參與蛋白質(zhì)合成的物質(zhì)各種RNA、核糖體、氨基酸、酶起始階段：起始因子延長階段：延長因子終止階段：核糖體釋放因子2/6/2023分子生物學(xué)原理一、mRNA是翻譯的模板原核生物的一種mRNA往往編碼幾種功能相近的蛋白質(zhì)。真核生物的mRNA比原核生物多，但一個(gè)RNA分子一般只帶有一種蛋白質(zhì)的編碼信息。2/6/2023分子生物學(xué)原理連續(xù)性GCA

GUA

CAU

GUC不連續(xù)的讀法：GCACAGAGU

GUA………….密碼之間沒有核苷酸間斷2/6/2023分子生物學(xué)原理簡并性除了色氨酸和蛋氨酸外，其余氨基酸均有2

-6個(gè)三聯(lián)體為其編碼。*2/6/2023分子生物學(xué)原理擺動性密碼與反密碼配對辨認(rèn)時(shí)，有時(shí)并不完全按照堿基互補(bǔ)規(guī)律。尤其是密碼的第三堿基對反密碼的第一位堿基，更常出現(xiàn)這種擺動現(xiàn)象。mRNA密碼子C－G－I反密碼子G－C－C密碼子2/6/2023分子生物學(xué)原理二、核糖體是肽鏈合成的場所氨基酸首先在核糖體內(nèi)合成蛋白質(zhì)，再輸送至細(xì)胞其它組分中。核糖體由大、小亞基構(gòu)成。亞基中含有不同的蛋白質(zhì)和RNA。2/6/2023分子生物學(xué)原理二、核糖體是肽鏈合成的場所大亞基：tRNA結(jié)合位點(diǎn)：P位：給出AA，釋放tRNAA位：接受tRNA-AA轉(zhuǎn)肽酶，合成肽鍵轉(zhuǎn)位酶小亞基：識別起始位點(diǎn)與mRNA形成復(fù)合物2/6/2023分子生物學(xué)原理2/6/2023分子生物學(xué)原理氨基酰-tRNA的生成氨基酰-AMP-E+tRNA氨基酰-tRNA+AMP+E氨基酸＋ATP－E氨基酰－AMP-E+PPiE:氨基酰-tRNA合成酶，具高度專一性1.存在于胞質(zhì)中2.需ATP供能,需Mg++,Mn++3.有二個(gè)識別位點(diǎn)2/6/2023分子生物學(xué)原理氨基酰-tRNA的書寫Arg-tRNAarg

Met-tRNAmetmfMet-tRNAmetf原核生物起始密碼子需要在Met-tRNAmetf上進(jìn)行甲?；?，而真核生物不需要。Met-tRNAmetf+FH4-CHO

轉(zhuǎn)甲?；?/p>

fMet-tRNAmetf

2/6/2023分子生物學(xué)原理第二節(jié)、蛋白質(zhì)生物合成過程起始延長終止2/6/2023分子生物學(xué)原理核糖體結(jié)合序列2/6/2023分子生物學(xué)原理原核生物起始過程

70S核糖體＋I(xiàn)F3＋I(xiàn)F130S小亞基IF3IF1+50S大亞基

fmet-tRNAfmet先形成fmettRNAfmetIF2GTP，再與小亞基和mRNA形成復(fù)合物，最后形成70S起始復(fù)合物。

P位為mRNA上的AUG及fmet

tRNAfmet

所占據(jù),A位空缺。70SmRNAfmettRNAfmet70S起始復(fù)合物fmet-tRNAfmet+GTP+IF2fmettRNAfmetIF2GTP+mRNA30SmRNAfmettRNAfmetGTPIF1IF2IF3＋50S－IF1,IF2,IF3,GDP+Pi2/6/2023分子生物學(xué)原理原核生物起始過程2/6/2023分子生物學(xué)原理真核生物的翻譯起始2/6/2023分子生物學(xué)原理二、肽鏈的延長核糖體循環(huán)：翻譯過程中的肽鏈延長，延長因子：延長過程所需的蛋白質(zhì)因子稱

(EF)。核糖體循環(huán)分為注冊、成肽和轉(zhuǎn)位三個(gè)步驟。2/6/2023分子生物學(xué)原理二、肽鏈的延長2/6/2023分子生物學(xué)原理成肽和轉(zhuǎn)位成肽由轉(zhuǎn)肽酶催化，反應(yīng)在A位上進(jìn)行，即P位上的蛋氨酸退位到A位成肽。成肽后無負(fù)載的tRNA從核糖體上脫落下來。轉(zhuǎn)位：在A位上的肽連同mRNA從A位進(jìn)入P位。由轉(zhuǎn)位酶催化。這實(shí)際上是肽-tRNA-mRNA與核糖體位置的相對變更。注冊、成肽和轉(zhuǎn)位三個(gè)步驟多次反復(fù)，肽鏈就不斷延長。2/6/2023分子生物學(xué)原理2/6/2023分子生物學(xué)原理翻譯的終止過程當(dāng)翻譯到A位出現(xiàn)mRNA的終止密碼時(shí)，由RF-1或RF-2識別終止密碼，進(jìn)入A位。釋放因子的結(jié)合誘導(dǎo)核糖體上的轉(zhuǎn)肽酶將合成的肽鏈轉(zhuǎn)移到水分子，將P位上肽鏈從tRNA分離出來。通過GTP水解GDP及Pi，使殘留在核糖體上的tRNA和各種釋放因子脫離，最后核糖體從mRNA上脫落下來。2/6/2023分子生物學(xué)原理翻譯的終止示意圖2/6/2023分子生物學(xué)原理翻譯的終止示意圖2/6/2023分子生物學(xué)原理翻譯的終止示意圖2/6/2023分子生物學(xué)原理多聚核糖體在一條mRNA上常有多個(gè)核糖體呈串珠狀排列，核糖體是以多核糖體形式存在。多核糖體的形成是由于一條mRNA鏈上多個(gè)部位有核糖體在進(jìn)行蛋白質(zhì)合成，這樣可以大大加速蛋白質(zhì)合成的速度，mRNA得到充分的利用。2/6/2023分子生物學(xué)原理翻譯全過程IF-1IF-3IF-2GTPfMet起始2/6/2023分子生物學(xué)原理翻譯全過程IF-1IF-3IF-2GTPfMetfMet核糖體循環(huán)2/6/2023分子生物學(xué)原理翻譯全過程fMet核糖體循環(huán)fMet2/6/2023分子生物學(xué)原理翻譯全過程終止IF-1IF-32/6/2023分子生物學(xué)原理核糖體循環(huán)原核生物中：復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯同步，多肽合成后，進(jìn)入大亞基的管腔內(nèi)，經(jīng)滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)高爾基體，進(jìn)行后加工。2/6/2023分子生物學(xué)原理翻譯后加工翻譯后加工：posttranslationalprocession蛋白質(zhì)合成后，還必須進(jìn)行后加工，才能表現(xiàn)出生理活性，這些蛋白質(zhì)的修飾過程稱為翻譯后加工。2/6/2023分子生物學(xué)原理翻譯后加工去除N-甲酰基或N-蛋氨酸個(gè)別氨基酸的修飾亞基聚合輔基連接水解修飾分泌性蛋白質(zhì)2/6/2023分子生物學(xué)原理去除N-甲?；騈-蛋氨酸由脫甲?；富虬被拿复呋膳c翻譯同步2/6/2023分子生物學(xué)原理個(gè)別氨基酸的修飾脯氨酸羥脯氨酸賴氨酸羥賴氨酸磷酸化：Ser、Thr、Tyr二硫鍵的形成：空間相鄰的二個(gè)Cys氧化而成2/6/2023分子生物學(xué)原理亞基聚合具有四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)由兩條以上肽鏈通過非共價(jià)鍵聚合，形成寡聚體，才有生物活性。Hb：22PKC：R2C22/6/2023分子生物學(xué)原理輔基連接蛋白質(zhì)分為單純蛋白質(zhì)和結(jié)合蛋白質(zhì)兩類。如糖蛋白、脂蛋白等都需要加工后才能生成。2/6/2023分子生物學(xué)原理水解修飾在真核生物中，往往會有一條已合成的多肽鏈經(jīng)翻譯后加工產(chǎn)生多種不同活性的蛋白質(zhì)或肽。信號肽

ACTH-LT-MSHEndophin-MSH103肽POMC2/6/2023分子生物學(xué)原理分泌性蛋白質(zhì)分泌蛋白質(zhì)：合成后分泌到血液循環(huán)中，或再到靶細(xì)胞去發(fā)揮功能的蛋白質(zhì)。信號肽：具疏水性的肽段，可使蛋白質(zhì)移向細(xì)胞膜并與細(xì)胞膜結(jié)合，然后將合成的蛋白質(zhì)送出細(xì)胞。大多數(shù)分泌性蛋白質(zhì)是一種蛋白質(zhì)前身。肽類激素、血漿蛋白、凝血因子、抗體蛋白、蛋白酶等2/6/2023分子生物學(xué)原理第四節(jié)、抗生素對翻譯的抑制作用抗生素一般是細(xì)菌或真菌所產(chǎn)生的具有抑制其它生物生長的物質(zhì)?？股匾蚓哂袣⒕蛞种萍?xì)菌生長的作用而被廣泛用于臨床，部分用于科研。某些抗生素可抑制翻譯2/6/2023分子生物學(xué)原理四環(huán)素抑制起始氨基酰-tRNA與原核生物或真核細(xì)胞的核糖體小亞基的結(jié)合而抑制翻譯由于不能透過真核細(xì)胞膜，故只能對原核細(xì)胞的翻譯過程發(fā)生抑制。2/6/2023分子生物學(xué)原理氯霉素能與原核生物的核糖體大亞基結(jié)合，抑制轉(zhuǎn)肽酶活性而阻斷翻譯的延長過程。2/6/2023分子生物學(xué)原理鏈霉素和卡那霉素能與原核生物核糖體小亞基結(jié)合，改變其構(gòu)象，引起讀碼錯(cuò)誤，使毒素類的細(xì)菌蛋白失活。結(jié)核桿菌敏感2/6/2023分子生物學(xué)原理嘌呤霉素結(jié)構(gòu)與酪氨酸-tRNA相似，從而取代一些氨基酰-tRNA進(jìn)入翻譯進(jìn)入翻譯中的核糖體的A位。對原核和真核都有作用2/6/2023分子生物學(xué)原理放線菌酮抑制核糖體轉(zhuǎn)肽酶只對真核生物有特異性作用用于科研2/6/2023分子生物學(xué)原理白喉毒素白喉?xiàng)U菌產(chǎn)生對真核生物有劇毒的毒素蛋白質(zhì)共價(jià)修飾EF-2，生成EF-2的腺苷二磷酸核糖衍生物，使EF-2失活。2/6/2023分子生物學(xué)原理抗生素對翻譯的抑制作用四環(huán)素族氯霉素放線菌酮嘌呤霉素鏈霉素和卡那霉素2/6/2023分子生物學(xué)原理小結(jié)翻譯中的三種RNA:mRNA、tRNA、rRNA對RNA的討論共有三次1.結(jié)構(gòu)上2.生物合成3.功能上翻譯的三個(gè)過程: