第四章生物信息的傳遞下詳解

第四章生物信息的傳遞下詳解演示文稿當(dāng)前第1頁\共有153頁\編于星期六\9點優(yōu)選第四章生物信息的傳遞下當(dāng)前第2頁\共有153頁\編于星期六\9點當(dāng)前第3頁\共有153頁\編于星期六\9點第一節(jié)遺傳密碼－三聯(lián)子當(dāng)前第4頁\共有153頁\編于星期六\9點當(dāng)前第5頁\共有153頁\編于星期六\9點當(dāng)前第6頁\共有153頁\編于星期六\9點當(dāng)前第7頁\共有153頁\編于星期六\9點遺傳密碼(geneticcode):DNA（或mRNA）中核苷酸序列與蛋白質(zhì)中氨基酸序列之間的對應(yīng)關(guān)系。密碼子(codon)：mRNA上每3個核苷酸破譯成蛋白質(zhì)多肽鏈上的一個氨基酸，這3個核苷酸就稱為三聯(lián)子密碼。（一）三聯(lián)子密碼及其破譯當(dāng)前第8頁\共有153頁\編于星期六\9點翻譯從起始密碼子AUG開始，沿著5’→3’方向連續(xù)閱讀密碼子，直至終止密碼子為止。若以3個核苷酸代表一個氨基酸，有43=64種密碼子，滿足了編碼20種氨基酸的需要。當(dāng)前第9頁\共有153頁\編于星期六\9點遺傳密碼破譯簡史（1）1954年Gamow首先對遺傳密碼進行了探討；（2）1961年Crick證明三聯(lián)體密碼子是正確的；（3）1961年，Nirenberg以均聚物、隨機共聚物、特定序列的共聚物作模板合成多肽，破譯遺傳密碼；（4）1964年Nirenberg用核糖體結(jié)合技術(shù)研究遺傳密碼，直接測出三聯(lián)體對應(yīng)的氨基酸；（5）到1966年，遺傳密碼全部破譯。當(dāng)前第10頁\共有153頁\編于星期六\9點1.制備E.coli無細胞合成體系，以均聚物、隨機共聚物和特定序列的共聚物模板指導(dǎo)多肽的合成。多聚同一核苷酸的翻譯多聚重復(fù)核苷酸的翻譯2.核糖體結(jié)合技術(shù)遺傳密碼的破譯當(dāng)前第11頁\共有153頁\編于星期六\9點當(dāng)前第12頁\共有153頁\編于星期六\9點核糖體結(jié)合技術(shù)保溫

硝酸纖維濾膜過濾分析留在濾膜上的核糖體-AA-tRNA

確定與核糖體結(jié)合的AA和模板特定三核苷酸為模板+核糖體+20種AA-tRNA(其中一種AA-tRNA的氨基酸被14C標(biāo)記）當(dāng)前第13頁\共有153頁\編于星期六\9點

遺傳密碼閱讀方向為5‘-3’當(dāng)前第14頁\共有153頁\編于星期六\9點（二）遺傳密碼的性質(zhì)1.密碼的連續(xù)性2.密碼的簡并性3.密碼的方向性4.密碼的擺動性5.密碼的普遍性與特殊性當(dāng)前第15頁\共有153頁\編于星期六\9點1、密碼的連續(xù)性3‘起始密碼子5‘讀碼無標(biāo)點、無重疊，閱讀方向為5’→3’當(dāng)前第16頁\共有153頁\編于星期六\9點遺傳密碼的連續(xù)性當(dāng)前第17頁\共有153頁\編于星期六\9點從mRNA5端起始密碼子AUG到3端終止密碼子之間的核苷酸序列，各個三聯(lián)體密碼連續(xù)排列編碼一個蛋白質(zhì)多肽鏈，稱為開放閱讀框架(openreadingframe,ORF)。openreadingframe,ORF當(dāng)前第18頁\共有153頁\編于星期六\9點移碼突變當(dāng)前第19頁\共有153頁\編于星期六\9點2、密碼的簡并性大多數(shù)氨基酸都存在幾個密碼，由一種以上密碼子編碼同一個氨基酸的現(xiàn)象稱為密碼子的簡并性（degeneracy）。密碼子堿基數(shù)確定和對應(yīng)性（64個密碼子對20種氨基酸）確定同一個氨基酸的不同密碼稱為同義密碼（synonymouscodons）。當(dāng)前第20頁\共有153頁\編于星期六\9點密碼的簡并性可以減少堿基突變造成的有害效應(yīng)。在標(biāo)準(zhǔn)遺傳密碼表中，只有一個密碼子的氨基酸是Trp和Met。當(dāng)前第21頁\共有153頁\編于星期六\9點遺傳密碼的簡并性當(dāng)前第22頁\共有153頁\編于星期六\9點當(dāng)前第23頁\共有153頁\編于星期六\9點3、密碼的方向性指閱讀mRNA模板上的三聯(lián)體密碼時，只能沿5’→3’方向進行。3‘起始密碼子5‘當(dāng)前第24頁\共有153頁\編于星期六\9點4、密碼的擺動性1966年，Crick提出擺動假說（Wobblehypothesis）tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子配對時，密碼子的第一位、第二位堿基配對是嚴格的，第三位堿基可以有一定變動，這種現(xiàn)象稱為密碼的擺動性或變偶性（wobble）。I（肌苷，次黃嘌呤核苷）A、U、C配對。當(dāng)前第25頁\共有153頁\編于星期六\9點當(dāng)前第26頁\共有153頁\編于星期六\9點當(dāng)前第27頁\共有153頁\編于星期六\9點在密碼子第三位堿基與反密碼子第一位堿基之間，堿基配對的擺動允許形成G-U配對。G-Upairsformatthethirdcodonbase當(dāng)前第28頁\共有153頁\編于星期六\9點當(dāng)前第29頁\共有153頁\編于星期六\9點5、密碼的普遍性與特殊性遺傳密碼無論在體內(nèi)還是體外，無論是對病毒、細菌、動物還是植物而言都通用。在真核細胞線粒體中，UGA不是終止密碼子，是Trp的密碼子；AUA不是Ile的密碼子，而是Met的密碼子；AGA和AGG不是Arg密碼子，而是終止密碼子。當(dāng)前第30頁\共有153頁\編于星期六\9點第二節(jié)tRNA當(dāng)前第31頁\共有153頁\編于星期六\9點mRNA：蛋白質(zhì)的DNA序列信息的中間體。tRNA：運送特定氨基酸到核糖體上合成蛋白質(zhì)。rRNA：核糖體的組成元件。概述當(dāng)前第32頁\共有153頁\編于星期六\9點ProteinsynthesisusesthreetypesofRNA5`3`當(dāng)前第33頁\共有153頁\編于星期六\9點mRNA當(dāng)前第34頁\共有153頁\編于星期六\9點原核生物mRNA與真核生物mRNA結(jié)構(gòu)比較

核糖體可以不從mRNA上解離連續(xù)合成三個蛋白質(zhì)EukaryoticmRNAProkaryoticmRNA當(dāng)前第35頁\共有153頁\編于星期六\9點2.1.2原核生物mRNA與真核生物mRNA生命周期比較

當(dāng)前第36頁\共有153頁\編于星期六\9點2)ThelifecycleofEukaryoticmRNAmessengerRNA:expressionofmRNAinanimalcellsrequirestranscription,modification,processing,nucleo-cytoplasmictransport,andtranslation.EukaryoticmRNAismodifiedandexported當(dāng)前第37頁\共有153頁\編于星期六\9點一、tRNA的二級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)：三葉草型三級結(jié)構(gòu)：倒L型稀有核苷含量多當(dāng)前第38頁\共有153頁\編于星期六\9點當(dāng)前第39頁\共有153頁\編于星期六\9點二、tRNA的三級結(jié)構(gòu)當(dāng)前第40頁\共有153頁\編于星期六\9點tRNA折疊為緊湊的L型三級結(jié)構(gòu)。當(dāng)前第41頁\共有153頁\編于星期六\9點三、tRNA的功能在蛋白質(zhì)合成中，起著運載氨基酸的作用，按照mRNA鏈上的密碼子所決定的氨基酸順序?qū)被徂D(zhuǎn)運到核糖體的特定部位。3’端CCA－OH上的氨基酸接受臂識別氨酰tRNA合成酶的位點核糖體識別位點反密碼子位點當(dāng)前第42頁\共有153頁\編于星期六\9點tRNA特異性只取決于反密碼子,與攜帶的氨基酸無關(guān)當(dāng)前第43頁\共有153頁\編于星期六\9點四、tRNA的種類（一）起始tRNA和延伸tRNA一類特異地識別mRNA模板上起始密碼子的tRNA叫起始tRNA，其他tRNA為延伸tRNA.原核起始tRNA攜帶fMet真核起始tRNA攜帶Met當(dāng)前第44頁\共有153頁\編于星期六\9點（二）同工tRNA攜帶相同氨基酸而反密碼子不同的一組tRNA稱為同功受體tRNA原因：tRNA的數(shù)目（>20余種）大于氨基酸數(shù)目當(dāng)前第45頁\共有153頁\編于星期六\9點同工tRNA既要有不同的反密碼子以識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AA-tRNA合成酶識別.同工tRNA的特性：當(dāng)前第46頁\共有153頁\編于星期六\9點（三）校正tRNA（suppressortRNA）錯義突變校正無義突變校正校正tRNA的類型：當(dāng)前第47頁\共有153頁\編于星期六\9點1、無義突變與無義突變校正在蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因中,一個核苷酸的改變可能使代表某個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,合成無功能的或無意義的多肽,這種突變就稱為無義突變.tRNA可通過改變反密碼子區(qū)校正無義突變。當(dāng)前第48頁\共有153頁\編于星期六\9點大腸桿菌無義突變的校正tRNA

當(dāng)前第49頁\共有153頁\編于星期六\9點Nonsensesuppressor當(dāng)前第50頁\共有153頁\編于星期六\9點錯義突變的校正tRNA通過反密碼子區(qū)的改變把正確的氨基酸加到肽鏈上,合成正常的蛋白質(zhì)2、錯義突變與錯義突變校正錯義突變是由于結(jié)構(gòu)基因中某個核苷酸的變化使一種氨基酸的密碼變成另外一種氨基酸的密碼.當(dāng)前第51頁\共有153頁\編于星期六\9點當(dāng)前第52頁\共有153頁\編于星期六\9點當(dāng)前第53頁\共有153頁\編于星期六\9點Missensesuppression當(dāng)前第54頁\共有153頁\編于星期六\9點五、氨酰-tRNA合成酶

當(dāng)前第55頁\共有153頁\編于星期六\9點氨基酰tRNA合成酶催化的反應(yīng)：氨基酸＋ATP+E→氨基酰-AMP-E＋PPi

第一步：活化反應(yīng)當(dāng)前第56頁\共有153頁\編于星期六\9點第二步：轉(zhuǎn)移反應(yīng)氨基酰-AMP-E＋tRNA↓

氨基酰-tRNA＋AMP＋E當(dāng)前第57頁\共有153頁\編于星期六\9點Ala-tRNAAla

Ser-tRNASerMet-tRNAMet氨基酰-tRNA的表示方法真核生物：Met-tRNAiMet原核生物：fMet-tRNAifMet當(dāng)前第58頁\共有153頁\編于星期六\9點第三節(jié)核糖體當(dāng)前第59頁\共有153頁\編于星期六\9點當(dāng)前第60頁\共有153頁\編于星期六\9點一、核糖體的結(jié)構(gòu)當(dāng)前第61頁\共有153頁\編于星期六\9點當(dāng)前第62頁\共有153頁\編于星期六\9點當(dāng)前第63頁\共有153頁\編于星期六\9點當(dāng)前第64頁\共有153頁\編于星期六\9點二、rRNA5SrRNA23SrRNA16SrRNA5.8SrRNA5SrRNA28SrRNA18SrRNA真核生物原核生物當(dāng)前第65頁\共有153頁\編于星期六\9點當(dāng)前第66頁\共有153頁\編于星期六\9點原核生物翻譯過程中核糖體結(jié)構(gòu)模式A位：氨基酰位(aminoacylsite)P位：肽酰位(peptidylsite)E位：排出位(exitsite)當(dāng)前第67頁\共有153頁\編于星期六\9點三、核糖體的功能當(dāng)前第68頁\共有153頁\編于星期六\9點活性中心：mRNA結(jié)合部位結(jié)合或接受AA-tRNA部位結(jié)合或接受肽基tRNA的部位肽基轉(zhuǎn)移部位形成肽鍵的部位（轉(zhuǎn)肽酶的中心）負責(zé)肽鏈合成的各種因子的結(jié)合位點當(dāng)前第69頁\共有153頁\編于星期六\9點AP肽基轉(zhuǎn)移酶位點肽酰結(jié)合位點（P位）氨酰接受位點（A位）mRNA結(jié)合位點小亞基大亞基UAC氨酰-tRNA肽酰-tRNAAAC功能位點E當(dāng)前第70頁\共有153頁\編于星期六\9點當(dāng)前第71頁\共有153頁\編于星期六\9點第四節(jié)蛋白質(zhì)合成的生物學(xué)機制當(dāng)前第72頁\共有153頁\編于星期六\9點20種氨基酸(AA)作為原料酶及眾多蛋白因子，如IF、eIF

ATP、GTP、無機離子參與蛋白質(zhì)生物合成的物質(zhì)包括三種RNAmRNA（messengerRNA,信使RNA）rRNA（ribosomalRNA,核糖體RNA）tRNA（transferRNA,轉(zhuǎn)移RNA）當(dāng)前第73頁\共有153頁\編于星期六\9點蛋白質(zhì)生物合成的過程氨基酸的活化肽鏈合成的起始肽鏈的延長肽鏈合成的終止和釋放新合成多肽鏈的折疊和加工處理當(dāng)前第74頁\共有153頁\編于星期六\9點一、氨基酸的活化氨基酸+tRNA氨基酰-tRNAATP

AMP＋PPi氨基酰-tRNA合成酶第一步：活化第二步：轉(zhuǎn)移當(dāng)前第75頁\共有153頁\編于星期六\9點氨基酰tRNA合成酶催化的反應(yīng)：氨基酸＋ATP-E→氨基酰-AMP-E＋PPi

第一步：活化反應(yīng)當(dāng)前第76頁\共有153頁\編于星期六\9點第二步：轉(zhuǎn)移反應(yīng)氨基酰-AMP-E＋tRNA↓

氨基酰-tRNA＋AMP＋E當(dāng)前第77頁\共有153頁\編于星期六\9點

tRNA與酶結(jié)合的模型tRNA氨基酰-tRNA合成酶ATP當(dāng)前第78頁\共有153頁\編于星期六\9點當(dāng)前第79頁\共有153頁\編于星期六\9點Ala-tRNAAla

Ser-tRNASerMet-tRNAMet氨基酰-tRNA的表示方法真核生物：Met-tRNAiMet原核生物：fMet-tRNAifMet當(dāng)前第80頁\共有153頁\編于星期六\9點原核生物：fMet-tRNAifMetMet+tRNA+ATP→Met-tRNAfMet+AMP+PPi甲?；D(zhuǎn)移酶四氫葉酸fMet-tRNAfMet當(dāng)前第81頁\共有153頁\編于星期六\9點二、翻譯的起始mRNA和起始氨酰-tRNA分別與核蛋白體結(jié)合而形成翻譯起始復(fù)合物.原核生物翻譯起始復(fù)合物形成真核生物翻譯起始復(fù)合體形成當(dāng)前第82頁\共有153頁\編于星期六\9點(一)原核生物翻譯起始復(fù)合物形成1、翻譯起始需要的幾種成分：30S小亞基模板mRNAfMet-tRNAfMet三個翻譯起始因子（IF-1、IF-2、IF-3）GTP50S大亞基Mg2＋當(dāng)前第83頁\共有153頁\編于星期六\9點2、翻譯起始包括以下幾個步驟：核糖體大小亞基分離；mRNA在小亞基定位結(jié)合；起始氨酰-tRNA的結(jié)合；核糖體大亞基結(jié)合。當(dāng)前第84頁\共有153頁\編于星期六\9點1）核糖體大、小亞基分離IF-1和IF-3與小亞基結(jié)合，促進核糖體大、小亞基拆離，為新一輪合成作準(zhǔn)備。IF-3IF-1當(dāng)前第85頁\共有153頁\編于星期六\9點2)mRNA在小亞基的精確定位結(jié)合：AUG5'3'IF-3IF-1當(dāng)前第86頁\共有153頁\編于星期六\9點SDsequenceAUG~10basesUAAGGAGGU:complementarywith16srRNA5’Thesiteforribosomebinding當(dāng)前第87頁\共有153頁\編于星期六\9點3）起始氨酰tRNA(fMet-tRNAfMet)結(jié)合到小亞基起始

fMet-tRNAfMet在IF2-GTP幫助下，進入小亞基P位，并對應(yīng)模板mRNA的起始密碼AUG。IF-2GTPIF-3IF-1AUG5'3'當(dāng)前第88頁\共有153頁\編于星期六\9點4）核糖體大亞基結(jié)合，起始復(fù)合體形成IF2結(jié)合的GTP被水解，三種IF脫離，50S大亞基與30S小亞基、模板mRNA以及起始fMet-tRNAfMet構(gòu)成起始復(fù)合體。IF-3IF-1IF-2-GTP-GDPPiAUG5'3'當(dāng)前第89頁\共有153頁\編于星期六\9點當(dāng)前第90頁\共有153頁\編于星期六\9點(二)真核生物翻譯起始復(fù)合物形成真核生物翻譯起始復(fù)合體的形成過程與原核生物類似，但參與的蛋白因子更多。核糖體大小亞基分離；起始氨基酰-tRNA結(jié)合；mRNA在核糖體小亞基就位；核糖體大亞基結(jié)合。當(dāng)前第91頁\共有153頁\編于星期六\9點PolyA結(jié)合蛋白帽子結(jié)合蛋白當(dāng)前第92頁\共有153頁\編于星期六\9點met40S60SMetMet40S60SmRNAeIF-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(fù)合體形成過程當(dāng)前第93頁\共有153頁\編于星期六\9點原核和真核生物中各種起始因子的生物功能..當(dāng)前第94頁\共有153頁\編于星期六\9點延長階段由一循環(huán)反應(yīng)過程來完成，每次循環(huán)增加一個氨基酸殘基。在翻譯起始復(fù)合體形成的基礎(chǔ)上，活化氨基酸在核糖體上反復(fù)翻譯mRNA上的密碼并縮合生成多肽鏈的循環(huán)反應(yīng)過程，稱為核糖體循環(huán)。核糖體循環(huán)包括多肽鏈合成的進位、轉(zhuǎn)肽、脫落和移位三步反應(yīng)。三、肽鏈的延長當(dāng)前第95頁\共有153頁\編于星期六\9點1.進位即與mRNA下一個密碼相對應(yīng)的氨基酰tRNA進入核糖體的A位。此步驟需GTP，Mg2+，和EF-T參與。當(dāng)前第96頁\共有153頁\編于星期六\9點當(dāng)前第97頁\共有153頁\編于星期六\9點2.轉(zhuǎn)肽是由肽基轉(zhuǎn)移酶(peptidyltransferase)催化的肽鍵形成過程。在肽基轉(zhuǎn)移酶的催化下，將給位上的tRNA所攜帶的fMet基或肽?；D(zhuǎn)移到受位上的氨基酰tRNA上，與其-氨基縮合形成肽鍵。當(dāng)前第98頁\共有153頁\編于星期六\9點轉(zhuǎn)肽反應(yīng)過程當(dāng)前第99頁\共有153頁\編于星期六\9點3.移位延長因子EF-G有轉(zhuǎn)位酶(translocase)活性，可結(jié)合并水解1分子GTP，促進核糖體向mRNA的3'側(cè)移動相當(dāng)于一個密碼的距離，同時使肽?；鵷RNA從A位移到P位。此步驟需GTP和Mg2+參與。當(dāng)前第100頁\共有153頁\編于星期六\9點移位反應(yīng)過程當(dāng)前第101頁\共有153頁\編于星期六\9點進位移位轉(zhuǎn)肽核糖體循環(huán)的反應(yīng)過程當(dāng)前第102頁\共有153頁\編于星期六\9點多肽鏈合成的延長因子

當(dāng)前第103頁\共有153頁\編于星期六\9點四、肽鏈合成的終止和釋放核糖體沿mRNA鏈滑動，不斷使多肽鏈延長，直到終止信號進入A位。識別：RF（釋放因子）識別終止密碼，進入核糖體的A位水解：RF使轉(zhuǎn)肽酶變?yōu)轷ッ?，多肽鏈與tRNA之間的酯鍵被水解，多肽鏈釋放脫離：模板mRNA、RF以及空載tRNA與核糖體脫離當(dāng)前第104頁\共有153頁\編于星期六\9點多肽鏈合成的終止過程GTP當(dāng)前第105頁\共有153頁\編于星期六\9點UAG5'3'RFCOO-原核生物釋放因子：RF-1，RF-2，RF-3

真核生物釋放因子：eRF當(dāng)前第106頁\共有153頁\編于星期六\9點RF的生物學(xué)功能主要有：識別終止密碼，如RF-1特異識別UAA、UAG；而RF-2可識別UAA、UGA。誘導(dǎo)轉(zhuǎn)肽酶改變?yōu)轷ッ富钚?，酯鍵被水解，相當(dāng)于催化肽?；D(zhuǎn)移到水分子-OH上，使肽鏈從核蛋白體上釋放。當(dāng)前第107頁\共有153頁\編于星期六\9點多聚核糖體(polysome)——使蛋白質(zhì)合成高速、高效進行。當(dāng)前第108頁\共有153頁\編于星期六\9點由若干核蛋白體結(jié)合在一條mRNA上同時進行多肽鏈的翻譯所形成的念球狀結(jié)構(gòu)稱為多聚核蛋白體（polysome）。

多聚核糖體當(dāng)前第109頁\共有153頁\編于星期六\9點電鏡下的多聚核蛋白體現(xiàn)象當(dāng)前第110頁\共有153頁\編于星期六\9點五、蛋白質(zhì)前體的加工當(dāng)前第111頁\共有153頁\編于星期六\9點(一)一級結(jié)構(gòu)的加工修飾1、N端fMet或Met的切除脫甲?；富虬被拿涪偃ゼ柞；好摷柞；讣柞５鞍彼?肽甲酸+蛋氨酸-肽②去蛋氨酰基：蛋氨酸氨基肽酶蛋氨酰-肽蛋氨酸+肽

當(dāng)前第112頁\共有153頁\編于星期六\9點2、二硫鍵的形成兩個Cys的氧化形成二硫鍵當(dāng)前第113頁\共有153頁\編于星期六\9點-OOC-CH-CH2-S+NH3S-CH2-CH-COO-+NH3-OOC-CH-CH2-S+NH3S-CH2-CH-COO-+NH3半胱氨酸+胱氨酸二硫鍵-HH-OOC-CH-CH2-SH+NH3-OOC-CH-CH2-SH+NH3HS-CH2-CH-COO-+NH3HS-CH2-CH-COO-+NH3當(dāng)前第114頁\共有153頁\編于星期六\9點3、特定氨基酸的修飾羥脯氨酸,羥賴氨酸的羥化;含-OH的絲氨酸,蘇氨酸,酪氨酸的磷酸化;組蛋白的乙基或甲基化蛋白質(zhì)側(cè)鏈的修飾作用包括：磷酸化、糖基化、甲基化、乙基化、羥基化和羧基化等.當(dāng)前第115頁\共有153頁\編于星期六\9點磷酸化由多種蛋白激酶催化糖基化糖基一般連接在4種氨基酸上，分為2種：O－連接的糖基化與Ser、Thr和Hyp的-OH連接，連接的糖類為半乳糖或N-乙酰半乳糖.在高爾基體上進行O－連接的糖基化.N－連接的糖基化與Asn的NH2連接在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上進行的為N-連接的糖基化甲基化由N-甲基轉(zhuǎn)移酶催化當(dāng)前第116頁\共有153頁\編于星期六\9點4、切除新生肽鏈中非功能片斷由專一性的蛋白酶催化，將部分肽段切除。酶原激活（前體→功能蛋白質(zhì)）多肽類激素和酶的前體要經(jīng)過加工才能變?yōu)榛钚苑肿?。如胰蛋白酶原，前胰島素原，血纖維蛋白原等，還有蜂毒素。當(dāng)前第117頁\共有153頁\編于星期六\9點胰島素蛋白的翻譯成熟過程當(dāng)前第118頁\共有153頁\編于星期六\9點(二)高級結(jié)構(gòu)的修飾1、亞基的聚合具有四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)由兩條以上的多肽鏈通過非共價鍵聚合形成寡聚體。2、輔基的連接結(jié)合蛋白合成后需要結(jié)合相應(yīng)的輔基才能成為具有天然活性的蛋白質(zhì)。當(dāng)前第119頁\共有153頁\編于星期六\9點（三）新生肽鏈的折疊新生肽鏈必須通過正確的折疊才能形成動力學(xué)和熱力學(xué)穩(wěn)定的三維結(jié)構(gòu)，從而表現(xiàn)出生物學(xué)活性或功能。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(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ)。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。當(dāng)前第120頁\共有153頁\編于星期六\9點分子伴侶（molecularchaperone）能夠在細胞內(nèi)輔助新生肽鏈正確折疊的蛋白質(zhì)。是一類序列上沒有相關(guān)性但有共同功能的保守性蛋白質(zhì)。按是否自發(fā)性折疊分為：熱休克蛋白和伴侶素。當(dāng)前第121頁\共有153頁\編于星期六\9點六、蛋白質(zhì)合成抑制劑抗生素干擾素當(dāng)前第122頁\共有153頁\編于星期六\9點

(一)抗生素當(dāng)前第123頁\共有153頁\編于星期六\9點嘌呤霉素作用示意圖當(dāng)前第124頁\共有153頁\編于星期六\9點當(dāng)前第125頁\共有153頁\編于星期六\9點(二)干擾蛋白質(zhì)生物合成的生物活性物質(zhì)白喉毒素對真核生物劇毒可對EF-2起共價修飾作用干擾素(interferon，IF)是細胞感染病毒后產(chǎn)生的一類蛋白質(zhì).可抑制病毒繁殖,保護宿主.能誘導(dǎo)特異的蛋白激酶，使真核生物起始因子eIF2磷酸化失活，抑制病毒蛋白質(zhì)合成。當(dāng)前第126頁\共有153頁\編于星期六\9點第五節(jié)

蛋白質(zhì)運轉(zhuǎn)機制當(dāng)前第127頁\共有153頁\編于星期六\9點當(dāng)前第128頁\共有153頁\編于星期六\9點1、翻譯-運轉(zhuǎn)同步機制2、翻譯后運轉(zhuǎn)機制(1)線粒體蛋白質(zhì)跨膜運轉(zhuǎn)(2)葉綠體蛋白質(zhì)的跨膜運轉(zhuǎn)3、核定位蛋白的運轉(zhuǎn)機制4、蛋白質(zhì)的降解過氧化物酶體當(dāng)前第129頁\共有153頁\編于星期六\9點蛋白質(zhì)的合成位點與功能位點常常被細胞內(nèi)的膜所隔開，蛋白質(zhì)需要運轉(zhuǎn)。核糖體是真核生物細胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)的場所，任何時候都有許多蛋白質(zhì)被輸送到細胞質(zhì)、細胞核、線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等各個部分，補充和更新細胞功能。細胞各部分都有特定的蛋白質(zhì)組分，蛋白質(zhì)必須準(zhǔn)確無誤地定向運送才能保證生命活動的正常進行。

當(dāng)前第130頁\共有153頁\編于星期六\9點

細胞中蛋白質(zhì)的合成：絕大多數(shù)在細胞質(zhì)中合成；一小部分在細胞器（葉綠體和線粒體）中合成。

定位于細胞器內(nèi)的大部分蛋白質(zhì)在細胞質(zhì)中合成，細胞器內(nèi)合成的留在細胞器內(nèi)。

蛋白質(zhì)插入或穿過生物膜的過程稱為蛋白質(zhì)運轉(zhuǎn)（proteintranslocation）。當(dāng)前第131頁\共有153頁\編于星期六\9點蛋白質(zhì)運轉(zhuǎn)的兩種方式翻譯-運轉(zhuǎn)同步（co-translationaltranslocation）

◆是即將進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)的易位方式；

◆蛋白質(zhì)正合成的時候就可與運轉(zhuǎn)裝置結(jié)合；

◆蛋白質(zhì)合成時，核糖體定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面，稱膜結(jié)合核糖體(membrane-boundribosome）。

◆分泌蛋白質(zhì)大多是以同步機制運輸?shù)漠?dāng)前第132頁\共有153頁\編于星期六\9點◆蛋白質(zhì)翻譯完成后從核糖體上釋放，然后擴散至合適的靶膜并與運轉(zhuǎn)裝置結(jié)合?！舻鞍踪|(zhì)合成時，其核糖體不與任何細胞器相連，稱游離核糖體(freeribosome)◆在細胞器發(fā)育過程中，由細胞質(zhì)進入細胞器的蛋白質(zhì)大多是以翻譯后運轉(zhuǎn)機制運輸?shù)?。◆參與生物膜形成的蛋白質(zhì)，依賴于上述兩種不同的運轉(zhuǎn)機制鑲?cè)肽?nèi)。翻譯后運轉(zhuǎn)（post-translationaltranslocation）當(dāng)前第133頁\共有153頁\編于星期六\9點蛋白性質(zhì)運轉(zhuǎn)機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-運轉(zhuǎn)同步機制運輸免疫球蛋白、卵蛋白、水解酶、激素等細胞器發(fā)育蛋白質(zhì)在游離核糖體上合成，以翻譯后運轉(zhuǎn)機制運輸核、葉綠體、線粒體、乙醛酸循環(huán)體、過氧化物酶體等細胞器中的蛋白質(zhì)膜的形成兩種機制兼有質(zhì)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、類囊體中的蛋白質(zhì)當(dāng)前第134頁\共有153頁\編于星期六\9點

溶酶體分泌小泡質(zhì)膜當(dāng)前第135頁\共有153頁\編于星期六\9點一、翻譯-運轉(zhuǎn)同步機制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。當(dāng)前第136頁\共有153頁\編于星期六\9點●信號序列特點：（1）一般帶有10-15個疏水氨基酸；（2）在靠近該序列N-端常常有1個或數(shù)個帶正電荷的氨基酸；（3）在其C-末端靠近蛋白酶切割位點處常常帶有數(shù)個極性氨基酸，離切割位點最近的那個氨基酸往往帶有很短的側(cè)鏈（丙氨酸或甘氨酸）。當(dāng)前第137頁\共有153頁\編于星期六\9點靶向輸送蛋白信號序列或成分分泌蛋白信號肽內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔蛋白信號肽，C端-Lys-Asp-Glu-Leu-COO-(KDEL序列)線粒體蛋白N端靶向序列（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當(dāng)前第138頁\共有153頁\編于星期六\9