生物信息的傳遞(下)mRNA到蛋白質(zhì)

翻譯的過(guò)程1.翻譯的起始核糖體與mRNA結(jié)合并與氨基酰-tRNA生成起始復(fù)合物。2.肽鏈的延伸核糖體沿mRNA5‘端向3’端移動(dòng)，從N端向C端的多肽合成。3.肽鏈的終止及釋放核糖體從mRNA上解離，準(zhǔn)備新一輪的合成反應(yīng)。目前一頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)1翻譯轉(zhuǎn)錄目前二頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)2遺傳密碼——三聯(lián)子tRNA的結(jié)構(gòu)、功能與種類核糖體的結(jié)構(gòu)與功能蛋白質(zhì)合成的生物學(xué)機(jī)制蛋白質(zhì)的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制Contents目前三頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)34.1遺傳密碼——三聯(lián)子三聯(lián)子密碼定義mRNA鏈上每三個(gè)核苷酸翻譯成蛋白質(zhì)多肽鏈上的一個(gè)氨基酸，這三個(gè)核苷酸就稱為密碼子或三聯(lián)子密碼（tripletcoden）。mRNA5’GCUAGUACAAAACCU3’目前四頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)44.1.1三聯(lián)子密碼破譯mRNA5′AUCGACCUGAGC3′420（×）mRNA5′

AUCGACCUGAGC3′42=1620（×）mRNA5′AUCGACCUGAGC3′43=6420（√）核苷酸序列氨基酸序列目前五頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)5至1966年，20種氨基酸對(duì)應(yīng)的61個(gè)密碼子和三個(gè)終止密碼子全部被查清。遺傳密碼的破譯，即確定代表每種氨基酸的具體密碼目前六頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)64.1.2遺傳密碼的性質(zhì)1、簡(jiǎn)并性由一種以上密碼子編碼同一個(gè)氨基酸的現(xiàn)象稱為簡(jiǎn)并。對(duì)應(yīng)于同一氨基酸的密碼子稱為同義密碼子。目前七頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)7氨基酸密碼子數(shù)目氨基酸密碼子數(shù)目丙氨酸精氨酸天冬酰胺天冬氨酸半胱氨酸谷酰胺谷氨酸甘氨酸組氨酸異亮氨酸4622222423亮氨酸賴氨酸甲硫氨酸苯丙氨酸脯氨酸絲氨酸蘇氨酸色氨酸酪氨酸纈氨酸6212464124目前八頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)8減少了變異對(duì)生物的影響目前九頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)9編碼某一氨基酸的密碼子越多，該氨基酸在蛋白質(zhì)中出現(xiàn)的頻率就越高。Arg例外24681012實(shí)際頻率/次數(shù)理論頻率/次數(shù)TrpMetHisCysTyrPheGlnAsnAspGlyIleProGluThrLysAlaValSerLeuArg目前十頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)102.連續(xù)性翻譯由mRNA的5’端的起始密碼子開始，一個(gè)密碼子接一個(gè)密碼子連續(xù)閱讀到3’終止密碼，密碼間無(wú)間斷也無(wú)重疊。目前十一頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)113.普遍性與特殊性蛋白質(zhì)生物合成的整套密碼，從原核生物到人類都通用。已發(fā)現(xiàn)少數(shù)例外，如動(dòng)物細(xì)胞的線粒體、植物細(xì)胞的葉綠體。目前十二頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)12生物密碼子線粒體DNA編碼的氨基酸核DNA編碼的氨基酸所有UGA色氨酸終止子酵母CUA蘇氨酸亮氨酸果蠅AGA絲氨酸精氨酸哺乳類AGA/G終止子精氨酸哺乳類AUA甲硫氨酸異亮氨酸線粒體與核DNA密碼子使用情況的比較目前十三頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)13基因損傷引起mRNA閱讀框架內(nèi)的堿基發(fā)生插入或缺失，可能導(dǎo)致框移突變。目前十四頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)14從mRNA5端起始密碼子AUG到3端終止密碼子之間的核苷酸序列，各個(gè)三聯(lián)體密碼連續(xù)排列編碼一個(gè)蛋白質(zhì)多肽鏈，稱為開放閱讀框架（openreadingframe，ORF）。目前十五頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)154、擺動(dòng)性轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的tRNA上的反密碼子需要通過(guò)堿基互補(bǔ)與mRNA上的遺傳密碼子反向配對(duì)結(jié)合，在密碼子與反密碼子的配對(duì)中，前兩對(duì)嚴(yán)格遵守堿基配對(duì)原則，第三對(duì)堿基有一定的自由度，可以“擺動(dòng)”，這種現(xiàn)象稱為密碼子的擺動(dòng)性。目前十六頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)16U擺動(dòng)配對(duì)目前十七頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)17mRNA5'AUUAUCAUA3'UAIIle5'UAIIle5'UAIIle5'tRNA3'3'3'目前十八頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)18密碼子、反密碼子配對(duì)的擺動(dòng)現(xiàn)象tRNA反密碼子第1位堿基IUGACmRNA密碼子第3位堿基U，C，AA，GU，CUG目前十九頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)194.2tRNA的結(jié)構(gòu)、功能與種類一、tRNA

主要是攜帶氨基酸進(jìn)入核糖體，為三聯(lián)密碼子翻譯成氨基酸提供了結(jié)合體，還為準(zhǔn)確無(wú)誤的將所需氨基酸運(yùn)送到核糖體傷提供運(yùn)輸載體。1、二級(jí)結(jié)構(gòu)：三葉草形目前二十頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)20tRNAD臂，含二氫尿嘧啶TyC臂

y表示擬尿嘧啶反密碼子U*9262223Pu1612Py102520:1G*17:1PuA20:2171320GA5051656463G6252CPu59yA*CPyT49394142312928Pu*43127U353836Py*34403047:147:1546Py47:1645444773CCA707172666768693217654Dihydro-uridineOONHHHHHNPseudo-uridineOOHNNHC目前二十一頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)212、三級(jí)結(jié)構(gòu)：“L”形氫鍵維持作用力目前二十二頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)22三葉草二級(jí)結(jié)構(gòu)具有四個(gè)臂L型三

維結(jié)構(gòu)兩個(gè)雙螺旋區(qū)相互垂直3’TψC環(huán)氨基酸莖3’5’氨基酸莖5’D環(huán)D環(huán)TψC環(huán)可變環(huán)可變環(huán)反密碼子環(huán)反密碼子環(huán)

tRNA由三葉草型折疊成L型三維結(jié)構(gòu)目前二十三頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)23目前二十四頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)24二、tRNA的功能1、解讀mRNA的遺傳信息2、運(yùn)輸?shù)墓ぞ?，運(yùn)載氨基酸t(yī)RNA有兩個(gè)關(guān)鍵部位：3’端CCA：接受氨基酸，形成氨酰-tRNA。與mRNA結(jié)合部位—反密碼子部位目前二十五頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)253’5’ICCA-OH5’3’CCA-OHGGCCCGtRNA憑借自身的反密碼子與mRNA鏈上的密碼子相識(shí)別，把所帶氨基酸放到肽鏈的一定位置。AA-tRNAmRNA目前二十六頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)261、起始tRNA和延伸tRNA三、tRNA的種類能特異地識(shí)別mRNA模板上起始密碼子的tRNA稱起始tRNA，其他tRNA統(tǒng)稱為延伸tRNA。目前二十七頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)27真核生物：起始密碼子AUG所編碼的氨基酸是Met，起始AA-tRNA為Met-tRNAMet。原核生物：起始tRNA攜帶的是甲酰甲硫氨酸fMet，起始AA-tRNA為fMet-tRNAfMet目前二十八頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)282、同工tRNA代表同一種氨基酸的tRNA稱為同工tRNA。同工tRNA既要有不同的反密碼子以識(shí)別該氨基酸的各種同義密碼，又要有某種結(jié)構(gòu)上的共同性，能被相同的氨基酰-tRNA合成酶識(shí)別。目前二十九頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)293、校正tRNA校正tRNA分為無(wú)義突變及錯(cuò)義突變校正。無(wú)義突變：在蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因中，一個(gè)核苷酸的改變可能使代表某個(gè)氨基酸的密碼子變成終止密碼子（UAG、UGA、UAA），使蛋白質(zhì)合成提前終止，合成無(wú)功能的或無(wú)意義的多肽，稱為無(wú)義突變。

目前三十頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)30無(wú)義突變使UUG變?yōu)閁AGTyr-tRNA閱讀UAG密碼子AUGUUGUAAAUGUAGUAAAUGUAGUAAUACAACAUCAUG

釋放因子

抑制突變

LeuTyrTyr

帶有突變反密碼子的tRNA可抑制無(wú)義突變無(wú)義突變目前三十一頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)31

由反密碼子突變而產(chǎn)生的無(wú)義抑制基因

野生型

抑制基因基因tRNA識(shí)別的密碼子反密碼子反密碼子識(shí)別的密碼子SupD（su1）SerUCGCGACUAUAGSupE（su2）GlnCAGCUGCUAUAGSupF（su3）TyrUAC，UAUGUACUAUAGSupC（su4）TyrUAC/UAUGUAUUAUAA/UAGSupG（su5）LysAAA/AAGUUUUUAUAA/UAGSupU（su7）TrpUGGCCAUCAUGA/UGG目前三十二頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)32錯(cuò)義突變：由于結(jié)構(gòu)基因中某個(gè)核苷酸的變化使一種氨基酸的密碼子變?yōu)榱硪环N氨基酸的密碼子，這種基因突變叫錯(cuò)義突變。

GGA（甘氨酸）→AGA（精氨酸）目前三十三頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)33錯(cuò)義抑制

錯(cuò)義突變

錯(cuò)義突變AUGAGAUAAAUGGGAUAAAUGAGAUAAUCUCCUUCU

抑制突變ArgGlyGly

反密碼子發(fā)生突變可抑制錯(cuò)義突變目前三十四頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)344.2.4氨酰-tRNA合成酶一類催化氨基酸與tRNA結(jié)合的特異性酶類。

AA+tRNA+ATP→AA-tRNA+AMP+PPiAA：AminoAcid

目前三十五頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)35tRNAmRNAaminoacid目前三十六頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)364.3核糖體移動(dòng)工廠一、核糖體的結(jié)構(gòu)由十幾種蛋白質(zhì)和幾種核糖體RNA組成。

核糖體蛋白占原核細(xì)胞總蛋白量的10%，占總RNA量的80%。細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)約有2萬(wàn)個(gè)核糖體，真核細(xì)胞內(nèi)可達(dá)100萬(wàn)個(gè)。目前三十七頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)37結(jié)合在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體核糖體目前三十八頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)384.3.1核糖體的結(jié)構(gòu)目前三十九頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)39原核和真核生物核糖體的組成及功能核糖體亞基rRNAs蛋白R(shí)NA的特異順序和功能細(xì)菌70S50S23S=2904b31種（L1-L31）含CGAAC和GTψCG互補(bǔ)2.5×106D5S=120b66%RNA30S16S=1542b21種（S1-S21）16SRNA（CCUCCU）和S-D順序（AGGAGG）互補(bǔ)哺乳動(dòng)物80S60S28S=4718b49種有GAUC和tRNAfMat的TψCG互補(bǔ)4.2×106D5S=120b60%RNA5.8S=160b40S18S=1874b33種和Capm7G結(jié)合目前四十頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)40在單個(gè)核糖體上，可化分多個(gè)功能活性中心，在蛋白質(zhì)合成過(guò)程中各有專一的識(shí)別作用和功能。mRNA結(jié)合部位——小亞基形成肽鍵的部位（轉(zhuǎn)肽酶中心）——大亞基目前四十一頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)413個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)A位——氨酰-tRNA結(jié)合位點(diǎn)P位——肽酰-tRNA結(jié)合位點(diǎn)E位——多肽鏈轉(zhuǎn)移到氨酰-tRNA上釋放tRNA的位點(diǎn)。tRNA的移動(dòng)順序：A位→P位→E位目前四十二頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)42Esite目前四十三頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)434.3.2核糖體的功能：合成蛋白質(zhì)小亞基：負(fù)責(zé)對(duì)模板mRNA識(shí)別，如起始部分識(shí)別、密碼子和反密碼子互作。大亞基：負(fù)責(zé)攜帶氨基酸及tRNA功能，包括肽鍵形成、AA-tRNA、肽酰-tRNA結(jié)合。目前四十四頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)44目前四十五頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)45肽鏈釋放后，核糖體脫離mRNA解聚成亞基，參與下一輪蛋白合成。目前四十六頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)464.4蛋白質(zhì)合成的生物學(xué)機(jī)制氨基酸的活化翻譯的起始肽鏈的延伸肽鏈的終止蛋白質(zhì)前體的折疊和加工目前四十七頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)47蛋白質(zhì)（protein）源于希臘文“proteios”，指第一重要的東西。蛋白質(zhì)（protein）是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。

目前四十八頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)48人體部份組織器官中蛋白質(zhì)含量(蛋白質(zhì)的克數(shù)／100g干組織)器官或組織蛋白質(zhì)含量器官或組織蛋白質(zhì)含量液體組織85心臟60脾臟84肝臟57肺臟82胰臟47橫紋肌80腦神經(jīng)45腎臟72骨骼28消化道63脂肪組織14目前四十九頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)49蛋白質(zhì)合成各階段的主要成分簡(jiǎn)表目前五十頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)50一、氨基酸的活化氨基酸+tRNA氨基酰-tRNAATPAMP＋PPi氨基酰-tRNA合成酶同一氨基酰-tRNA合成酶具有把相同氨基酸加到2個(gè)或更多個(gè)帶有不同反密碼子tRNA分子上的功能。目前五十一頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)51氨基酰-tRNA合成酶對(duì)底物氨基酸和tRNA都有高度特異性。氨基酰-tRNA合成酶具有校正活性。氨基酰-tRNA的表示方法：Ala-tRNAAla

Ser-tRNASerMet-tRNAMet

目前五十二頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)52原核生物中，起始氨基酸是：起始AA-tRNA是：真核生物中，起始氨基酸是：起始AA-tRNA是：甲酰甲硫氨酸fMet-tRNAfMet甲硫氨酸Met-tRNAMet目前五十三頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)53甲酰甲硫氨酸-tRNAfMet合成步驟

1.Met+tRNAfMet+ATP→Met-tRNAfMet+AMP+PPi

2.

N10-甲酰四氫葉酸+Met-tRNAfMet

fMet-tRNAfMet+甲酰四氫葉酸甲酰基轉(zhuǎn)移酶目前五十四頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)54只有fMet-tRNAfMet能與第一個(gè)P位結(jié)合；其他tRNA必須經(jīng)A位到P位，再到E位離開核糖體。目前五十五頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)55氨基酰-tRNA第一步反應(yīng)氨基酸＋ATP＋E→氨基酰-AMP-E＋AMP＋PPi

目前五十六頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)56第二步反應(yīng)氨基酰-AMP-E＋tRNA↓

氨基酰-tRNA＋AMP＋E目前五十七頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)57tRNA與酶結(jié)合的模型tRNA氨基酰-tRNA合成酶ATP目前五十八頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)58二、翻譯的起始原核生物（細(xì)菌）為例：所需成分：30S小亞基、50S大亞基、模板mRNA、fMet-tRNAfMet、GTP、Mg2+形成核糖體-mRNA起始tRNA復(fù)合物翻譯起始因子：IF-1、IF-2、IF-3、目前五十九頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)59原核生物翻譯的起始（三步）--PositioningmRNAonthe30ssubunit--RegisteringfMet-tRNA

metonthePsite.--Associatingthe50ssubunit起始因子：IF-1、IF-2、IF-3.目前六十頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)60Shine-DalgarnosequenceSD序列：原核生物mRNA上富含嘌呤的序列，5’-AGGAGGAU-3’，與小亞基16SrRNA互補(bǔ)配對(duì)。SD序列與16srRNA結(jié)合目前六十一頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)61SDsequencesrecognizedbyE.coliribosomes目前六十二頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)6216srRNA與mRNA互補(bǔ)3’OHAUUUAUCACCUCC（5’）GAUUCCUAGGAGGUUUGACCUAUGCGAGCUUUUACU（3’）16SrRNASD序列16srRNA3’末端序列UCCU與SD序列AGGA互補(bǔ)，也稱核糖體結(jié)合位點(diǎn)。目前六十三頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)63起始步驟第一步30s小亞基先與翻譯起始因子IF-1和IF-3結(jié)合，通過(guò)SD序列與mRNA模板結(jié)合。目前六十四頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)64第二步在GTP和IF-2的幫助下，fMet-tRNAfMet

進(jìn)入小亞基的Psite，tRNA上的反密碼子與mRNA上的起始密碼子配對(duì)。目前六十五頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)65第三步

50S大亞基與帶有tRNA-mRNA-起始因子的小亞基結(jié)合，GTP水解，釋放起始因子。目前六十六頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)66

原核生物翻譯起始目前六十七頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)67

原核生物起始復(fù)合物的形成目前六十八頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)68真核生物翻譯起始的特點(diǎn)

核糖體較大，為80s；起始因子比較多；mRNA5’端具有m7Gppp帽子結(jié)構(gòu)；Met-tRNAMet

mRNA的5’端帽子結(jié)構(gòu)和3’端polyA都參與形成翻譯起始復(fù)合物；目前六十九頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)69真核生物翻譯起始復(fù)合物形成（區(qū)別原核生物）原核生物30S小亞基首先與mRNA模板相結(jié)合，再與fMet-tRNAfMet結(jié)合，最后與50S大亞基結(jié)合。真核生物中，40S小亞基首先與Met-tRNAMet相結(jié)合，再與模板mRNA結(jié)合，最后與60S大亞基結(jié)合生成80S·mRNA·Met-tRNAMet起始復(fù)合物。目前七十頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)70原核起始復(fù)合物真核起始復(fù)合物mRNA翻譯起始復(fù)合物的形成目前七十一頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)71eIF-1+eIF-6eIF-1+eIF3eIF-6真核生物翻譯起始步驟目前七十二頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)72met40S60SMetMet40S60SmRNAeIF-2B、eIF-3、eIF-6①elF-3②GDP+Pi各種elF釋放elF-5④ATPADP+PielF4E，elF4G，elF4A，elF4B，PAB③MetMet-tRNAMet-elF-2-GTP真核生物翻譯起始復(fù)合物形成過(guò)程目前七十三頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)73

肽鏈延伸由許多循環(huán)組成，每加一個(gè)氨基酸就是一個(gè)循環(huán)，每個(gè)循環(huán)包括：AA-tRNA與核糖體結(jié)合；肽鍵的生成；移位。三、肽鏈的延伸目前七十四頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)74需要消耗GTP，并需EF-Tu、EF-Ts兩種延伸因子1、AA-tRNA與核糖體A位點(diǎn)的結(jié)合目前七十五頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)75第二個(gè)氨酰-tRNA結(jié)合氨酰-tRNA結(jié)合與EF-Tu·GTP形成復(fù)合物目前七十六頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)76通過(guò)延伸因子EF-Ts再生GTP，形成EF-Tu?GTP復(fù)合物

EF-Tu-GDP+EF-Ts→EF-Tu-Ts+GDPEF-Tu-Ts+GTP→EF-Tu-GTP+EF-Ts重新參與下一輪循環(huán)目前七十七頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)772、肽鍵形成

由肽基轉(zhuǎn)移酶催化。目前七十八頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)78肽鏈的形成

目前七十九頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)793、移位

核糖體向mRNA3’端方向移動(dòng)一個(gè)密碼子。需要消耗GTP，并需EF-G延伸因子目前八十頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)80延長(zhǎng)因子EF-G有轉(zhuǎn)位酶活性，可結(jié)合并水解1分子GTP，促進(jìn)核蛋白體向mRNA的3'側(cè)移動(dòng)。目前八十一頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)81fMetAUG5'3'fMetTuGTP目前八十二頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)82進(jìn)位成肽轉(zhuǎn)位目前八十三頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)83延伸因子（elongationfactor，EF）

原核生物EF-Tu，EF-Ts：負(fù)責(zé)促進(jìn)AA-tRNA進(jìn)入A位。EF-G：促進(jìn)移位和卸載tRNA的釋放。

真核生物：EF-1、EF-2目前八十四頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)84原核肽鏈的終止

四、肽鏈的終止當(dāng)終止密碼子UAA、UAG、

UGA出現(xiàn)在核糖體的A位時(shí)，沒有相應(yīng)的AA-tRNA能與之結(jié)合，而釋放因子能識(shí)別這些密碼子并與之結(jié)合，水解P位上多肽鏈與tRNA之間的二酯鍵，釋放新生的肽鏈和tRNA，核糖體大、小亞基解體，蛋白質(zhì)合成結(jié)束。釋放因子RF具有GTP酶活性，它催化GTP水解，使肽鏈與核糖體解離。目前八十五頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)85

RF1：識(shí)別終止密碼子UAA和UAG釋放因子RF2：識(shí)別終止密碼子UAA和UGARF3：具GTP酶活性，刺激RF1和RF2從核糖體解離出來(lái)。（原核生物）真核生物個(gè)釋放因子：eRF1和eRF3目前八十六頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)86多聚核蛋白體（polysome）——使蛋白質(zhì)合成高速、高效進(jìn)行。目前八十七頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)87電鏡下的多聚核蛋白體現(xiàn)象目前八十八頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)88目前八十九頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)89五、蛋白質(zhì)前體的加工1、N端fMet或Met的切除無(wú)論原核生物還是真核生物，N端的甲硫氨酸往往在多肽鏈合成完畢前就被切除。氨基端的甲?；鼙幻摷柞；杆?。目前九十頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)90A新生蛋白去掉N端一部分殘基后變成有功能的蛋白質(zhì)；B某些病毒或細(xì)菌可合成無(wú)活性的多聚蛋白質(zhì)，經(jīng)蛋白酶切割后成為有功能成熟蛋白。去掉N-端的一段小肽活動(dòng)蛋白質(zhì)3個(gè)有活性的蛋白質(zhì)多肽NC末端切割多聚蛋白的切割新生蛋白質(zhì)經(jīng)蛋白酶切割后變成有功能的成熟蛋白質(zhì)AB目前九十一頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)912、二硫鍵的形成兩個(gè)半胱氨酸-SH-SH-SH二硫鍵氧化mRNA中沒有胱氨酸密碼子，而不少蛋白質(zhì)都含有二硫鍵。蛋白質(zhì)合成后往往通過(guò)兩個(gè)半胱氨酸的氧化作用生成胱氨酸。目前九十二頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)92

二硫鍵與蛋白質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)的生物活性有關(guān)，同時(shí)與蛋白質(zhì)的復(fù)性也有關(guān)聯(lián)。

目前九十三頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)933、特定氨基酸的修飾氨基酸側(cè)鏈的修飾作用包括磷酸化（如核糖體蛋白質(zhì)）、糖基化（如各種糖蛋白）、甲基化（如組蛋白、肌肉蛋白質(zhì)）、乙基化（如組蛋白）、羥基化（如膠原蛋白）和羧基化等。目前九十四頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)94蛋白質(zhì)磷酸化

指由蛋白質(zhì)激酶催化的把ATP或GTP上位的磷酸基轉(zhuǎn)移到底物蛋白質(zhì)氨基酸殘基上的過(guò)程。生物體內(nèi)一種普通的調(diào)節(jié)方式，在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的過(guò)程中起重要作用。目前九十五頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)95

生物體內(nèi)最常見的被修飾的氨基酸及其修飾產(chǎn)物。糖蛋白主要是蛋白質(zhì)側(cè)鏈上的天冬氨酸、絲氨酸、蘇氨酸殘基加上糖基形成的，膠原蛋白上的脯氨酸和賴氨酸多數(shù)是羥基化的。目前九十六頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)96

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可能是蛋白質(zhì)N-糖基化的主要場(chǎng)所。目前九十七頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)97蛋白質(zhì)的糖基化蛋白質(zhì)的特定氨基酸殘基（天冬氨酸、絲氨酸、蘇氨酸殘基）加入糖基復(fù)合物（2-60單糖）通常為跨膜蛋白重要的識(shí)別標(biāo)志目前九十八頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)98兩種類型N-linked

O-linkedN-乙酰葡萄糖氨連接到天冬氨酸殘基上N-乙酰葡萄糖氨連接到絲氨酸殘基上目前九十九頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)99細(xì)胞質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔葡萄糖甘露糖N乙酰葡萄糖氨寡糖蛋白質(zhì)糖基化的過(guò)程長(zhǎng)鏈脂類蛋白轉(zhuǎn)移酶目前一百頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)100

發(fā)生在小牛組蛋白H3前35個(gè)氨基酸殘基中的4種化學(xué)修飾。目前一百零一頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)1014、切除新生肽鏈中非功能片段新合成的胰島素前體是前胰島素原，必須先切去信號(hào)肽變成胰島素原，再切去C-肽，才變成有活性的胰島素。前胰島素原蛋白翻譯后成熟過(guò)程示意圖目前一百零二頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)102

該胞外蛋白酶只能特異性切割X-Y2肽，其中X是丙氨酸、天門冬氨酸和谷氨酸，Y是丙氨酸或脯氨酸。PProAAlaEGluDAsp

蜂毒蛋白只有經(jīng)蛋白酶水解切除N-端的22個(gè)氨基酸以后才有生物活性。目前一百零三頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)103目前一百零四頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)104六、蛋白質(zhì)的折疊

新生肽鏈必須通過(guò)正確的折疊才能形成動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)穩(wěn)定的三維構(gòu)象，從而表現(xiàn)出生物學(xué)活性。目前一百零五頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)105Incorrectproteinfoldingandneurodegenerativedisease

madcowdiseaseHuntington'sParkinson'sdisease

目前一百零六頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)106分子伴侶

功能：幫助細(xì)胞內(nèi)輔助性新生肽鏈正確折疊的蛋白質(zhì)。1.熱休克蛋白：HSP70、HSP40、GrpE,促使某些能自發(fā)折疊的蛋白質(zhì)正確折疊。2.伴侶素：HSP60、HSP10，原核中為GroEL和GroES，為非自發(fā)性折疊蛋白提供能形成能自發(fā)折疊的微環(huán)境。目前一百零七頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)107(a)thebasicmechanismoftheE.coliHsp70system

(b)showshowtheE.colichaperoninsystem目前一百零八頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)108七、蛋白質(zhì)合成抑制劑

主要是一些抗生素，如嘌呤霉素、鏈霉素、四環(huán)素、氯霉素、紅霉素等。此外，5-甲基色氨酸、環(huán)已亞胺、白喉毒素、蓖麻蛋白和其他核糖體滅活蛋白都能抑制蛋白質(zhì)的合成。目前一百零九頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)109抗生素作用原理四環(huán)素類阻止AA-tRNA與核糖體結(jié)合鏈霉素，新霉素，卡那霉素干擾AA-tRNA與核糖體結(jié)合而引起讀碼錯(cuò)誤氯霉素阻止mRNA與核糖體結(jié)合嘌呤霉素結(jié)合在核糖體的A位，抑制AA-tRNA的進(jìn)入AntibioticsMayNotHelpCureSomeInfections目前一百一十頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)110幾種常見蛋白質(zhì)合成抑制劑的結(jié)構(gòu)式

鏈霉素是一種堿性三糖，能干擾fMet-tRNA與核糖體的結(jié)合，從而阻止蛋白質(zhì)合成的正確起始，也會(huì)導(dǎo)致mRNA的錯(cuò)讀。鏈霉素四環(huán)素氯霉素目前一百一十一頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)111嘌呤霉素是AA-tRNA的結(jié)構(gòu)類似物，能結(jié)合在核糖體的A位上，抑制AA-tRNA的進(jìn)入。它所帶的氨基也能與生長(zhǎng)中的肽鏈上的羧基反應(yīng)生成肽鍵，反應(yīng)的產(chǎn)物是一條羧基端掛了一個(gè)嘌呤霉素殘基的小肽。目前一百一十二頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)112

嘌呤霉素抑制蛋白質(zhì)合成的分子機(jī)制

嘌呤霉素的結(jié)構(gòu)類似于帶有氨基酰的tRNA，能與核糖體A位點(diǎn)相結(jié)合；肽基嘌呤霉素嘌呤霉素(a)目前一百一十三頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)113青霉素、四環(huán)素和紅霉素只與原核細(xì)胞核糖體發(fā)生作用，從而阻遏原核生物蛋白質(zhì)的合成，抑制細(xì)菌生長(zhǎng)。氯霉素和嘌呤霉素既能與原核細(xì)胞核糖體結(jié)合，又能與真核生物核糖體結(jié)合，妨礙細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成，影響細(xì)胞生長(zhǎng)。目前一百一十四頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)114四環(huán)素族氯霉素鏈霉素和卡那霉素嘌呤霉素放線菌酮目前一百一十五頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)1154.5蛋白質(zhì)的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制由于細(xì)胞各部分都有特定的蛋白質(zhì)組分，因此合成的蛋白質(zhì)必須準(zhǔn)確無(wú)誤地定向運(yùn)送才能保證生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。目前一百一十六頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)116蛋白質(zhì)是如何正確運(yùn)送到功能部位的？目前一百一十七頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)117翻譯運(yùn)轉(zhuǎn)同步機(jī)制：某個(gè)蛋白質(zhì)的合成和運(yùn)轉(zhuǎn)是同時(shí)發(fā)生的；翻譯后運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制：蛋白質(zhì)從核糖體上釋放后才發(fā)生運(yùn)轉(zhuǎn)。這兩種運(yùn)轉(zhuǎn)方式都涉及到蛋白質(zhì)分子內(nèi)特定區(qū)域與細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的相互關(guān)系。蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)種類目前一百一十八頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)118蛋白性質(zhì)

運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制主要類型分泌蛋白質(zhì)在結(jié)合核糖體上合成，并以翻譯-運(yùn)轉(zhuǎn)同步機(jī)制運(yùn)輸免疫球蛋白、卵蛋白、水解酶、激素等細(xì)胞器發(fā)育蛋白質(zhì)在游離核糖體上合成，以翻譯后運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制運(yùn)輸核、葉綠體、線粒體、乙醛酸循環(huán)體、過(guò)氧化物酶體等細(xì)胞器中的蛋白質(zhì)膜的形成兩種機(jī)制兼有質(zhì)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、類囊體中的蛋白質(zhì)幾類主要蛋白質(zhì)的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制目前一百一十九頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)119目前一百二十頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)120信號(hào)肽假說(shuō)信號(hào)肽：常指新合成多肽鏈中用于指導(dǎo)蛋白質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)移的N-末端氨基酸序列（有時(shí)不一定在N端）。蛋白質(zhì)定位信息存在于自身結(jié)構(gòu)中，并通過(guò)與膜上特殊受體的相互作用得以表達(dá)。信號(hào)序列在結(jié)合核糖體上合成后便與膜上特定受體相互作用，產(chǎn)生通道，允許這段多肽在延長(zhǎng)的同時(shí)穿過(guò)膜結(jié)構(gòu)（圖4-28）。因此，這種方式是邊翻譯邊跨膜運(yùn)轉(zhuǎn)。1、翻譯-運(yùn)轉(zhuǎn)同步機(jī)制目前一百二十一頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)121信號(hào)序列特點(diǎn)：（1）一般帶有10-15個(gè)疏水氨基酸；（2）在靠近該序列N-端常常有1個(gè)或數(shù)個(gè)帶正電荷的氨基酸；（3）在其C-末端靠近蛋白酶切割位點(diǎn)處常常帶有數(shù)個(gè)極性氨基酸，離切割位點(diǎn)最近的那個(gè)氨基酸往往帶有很短的側(cè)鏈（丙氨酸或甘氨酸）。絕大部分被運(yùn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)腔的蛋白質(zhì)都帶有一個(gè)信號(hào)肽，位于蛋白質(zhì)的氨基末端（13-36個(gè)殘基）。目前一百二十二頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)122蛋白質(zhì)通過(guò)其N-端的信號(hào)肽在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中運(yùn)轉(zhuǎn)到不同的細(xì)胞器目前一百二十三頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)123新生蛋白同步轉(zhuǎn)運(yùn)途徑進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)腔的主要過(guò)程目前一百二十四頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)124分泌蛋白的生物合成開始于結(jié)合核糖體，翻譯進(jìn)行到50～70個(gè)氨基酸殘基時(shí)，信號(hào)肽從核糖體的大亞基上露出，與粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的受體相結(jié)合。信號(hào)肽假說(shuō)內(nèi)容：目前一百二十五頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)125信號(hào)肽過(guò)膜后被水解，新生肽隨之通過(guò)蛋白孔道穿越疏水的雙層磷脂。一旦核糖體移到mRNA的“終止”密碼子，蛋白質(zhì)合成即告完成，翻譯體系解散，膜上的蛋白孔道消失，核糖體重新處于自由狀態(tài)。目前一百二十六頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)126SRP（信號(hào)識(shí)別蛋白）能同時(shí)識(shí)別需要通過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的新生肽和自由核糖體，并導(dǎo)致該多肽合成的暫時(shí)終止（此時(shí)新生肽一般長(zhǎng)約70個(gè)殘基左右）。SRP-信號(hào)肽-多核糖體復(fù)合物即被引向內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜并與SRP的受體——DP（?？康鞍祝址QSRP受體蛋白）相結(jié)合。目前一百二十七頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)127只有當(dāng)SRP與DP相結(jié)合時(shí)，多肽合成才恢復(fù)進(jìn)行，信號(hào)肽部分通過(guò)膜上的核糖體受體及蛋白運(yùn)轉(zhuǎn)復(fù)合物跨膜進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)腔，新生肽鏈重新開始延伸。SRP與DP的結(jié)合很可能導(dǎo)致受體聚集而形成膜孔道，使信號(hào)肽及與其相連的新生肽得以通過(guò)。目前一百二十八頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)128目前一百二十九頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)1294.5.2翻譯后運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制目前一百三十頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)130葉綠體和線粒體中有許多蛋白質(zhì)和酶是由細(xì)胞質(zhì)提供的，其中絕大多數(shù)以翻譯后運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制進(jìn)入細(xì)胞器內(nèi)。目前一百三十一頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)131（1）線粒體蛋白質(zhì)跨膜運(yùn)轉(zhuǎn)

特征：①通過(guò)線粒體膜的蛋白質(zhì)在運(yùn)轉(zhuǎn)之前大多數(shù)以前體形式存在，它由成熟蛋白質(zhì)和N端延伸出的一段前導(dǎo)肽共同組成。②蛋白質(zhì)通過(guò)線粒體內(nèi)膜的運(yùn)轉(zhuǎn)是一種需能過(guò)程；目前一百三十二頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)132③蛋白質(zhì)通過(guò)線粒體膜運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，首先由外膜上的Tom受體復(fù)合蛋白識(shí)別與Hsp70或MSF等分子伴侶相結(jié)合的待運(yùn)轉(zhuǎn)多肽，通過(guò)Tom和Tim組成的膜通道進(jìn)入線粒體內(nèi)腔。目前一百三十三頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)133線粒體蛋白質(zhì)跨膜運(yùn)轉(zhuǎn)目前一百三十四頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)134目前一百三十五頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)135（2）前導(dǎo)肽的作用與性質(zhì)帶正電荷的堿性氨基酸（特別是精氨酸）含量較為豐富，分散于不帶電荷的氨基酸序列之間；缺少帶負(fù)電荷的酸性氨基酸；羥基氨基酸含量較高；有形成兩親（既有親水又有疏水部分）α-螺旋結(jié)構(gòu)的能力。目前一百三十六頁(yè)\總數(shù)一百五十三頁(yè)\編于二十點(diǎn)136前導(dǎo)肽跨膜運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)首先與線粒體外膜上的受體相結(jié)合。Tom受體可能是線粒體蛋白質(zhì)跨膜運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)最主要的受體蛋白。有些前導(dǎo)肽含有“止運(yùn)入”肽段，當(dāng)該