蛋白質(zhì)的生物合成3

蛋白質(zhì)生物合成的生物學(xué)意義維持生物體的多種生命活動(dòng)適應(yīng)環(huán)境的變化參與組織的更新和修復(fù)2023/6/291本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第1頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分本章內(nèi)容第一節(jié)蛋白質(zhì)生物合成體系第二節(jié)肽鏈的生物合成過(guò)程第三節(jié)蛋白質(zhì)翻譯后修飾和靶向輸送第四節(jié)蛋白質(zhì)生物合成的干擾和抑制

2023/6/292本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第2頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分蛋白質(zhì)合成體系ProteinBiosynthesisSystem第一節(jié)2023/6/293本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第3頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分蛋白質(zhì)生物合成(proteinbiosynthesis)過(guò)程十分復(fù)雜,幾乎涉及細(xì)胞內(nèi)所有種類的RNA分子和幾十種蛋白質(zhì)因子。2023/6/294本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第4頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分(一)mRNA結(jié)構(gòu)不同生物mRNA序列，都具有5-端非翻譯區(qū)、開放閱讀框架區(qū)和3-端非翻譯區(qū)。真核生物mRNA的5-端有帽子結(jié)構(gòu)，3-端有多聚腺苷酸(polyA)尾。一、mRNA是蛋白質(zhì)生物合成的直接模板1961年，Nirenberg

證明了mRNA的模板作用。2023/6/295本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第5頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分m7Gppp5'非翻譯區(qū)3'非翻譯區(qū)AAA……An5'3'ORF編碼區(qū)AUGUAAmRNA包括5'-非翻譯區(qū)(5'-untranslatedregion,5'-UTR)開放閱讀框區(qū)(openreadingframe,ORF)3'-非翻譯區(qū)(3'-untranslatedregion,3'-UTR)2023/6/296本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第6頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分

mRNA結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖2023/6/297本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第7頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分順?lè)醋?cistron)：遺傳學(xué)將編碼一個(gè)多肽的遺傳單位稱為順?lè)醋?。多順?lè)醋?polycistron)：在原核細(xì)胞中，數(shù)個(gè)結(jié)構(gòu)基因常串聯(lián)排列而構(gòu)成一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位，轉(zhuǎn)錄生成的mRNA可編碼幾種功能相關(guān)的蛋白質(zhì)，稱為多順?lè)醋?。真核mRNA只編碼一種蛋白質(zhì)，為單順?lè)醋?singlecistron)。2023/6/298本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第8頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分原核生物的多順?lè)醋臃蔷幋a序列核蛋白體結(jié)合位點(diǎn)起始密碼子終止密碼子編碼序列PPP53蛋白質(zhì)真核生物的單順?lè)醋覲PPmG-53蛋白質(zhì)2023/6/299本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第9頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分(二)遺傳密碼遺傳密碼(geneticcoden)：在mRNA開放閱讀框架區(qū)5-端至3-端，以每3個(gè)相鄰的核苷酸為一組，代表一種氨基酸或蛋白質(zhì)合成的起始、終止信號(hào)，這種三聯(lián)體形式的核苷酸序列稱為遺傳密碼(也稱密碼子)。開放閱讀框架(openreadingframe,ORF)：從mRNA5′-端的起始密碼子AUG到3-端終止密碼子之間的核苷酸序列，稱為ORF。2023/6/2910本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第10頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分遺傳密碼表2023/6/2911本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第11頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分1986年報(bào)道UGA代表selenocysteine(硒代半胱氨酸)。2002年報(bào)道在Archaea(產(chǎn)甲烷菌的甲胺甲基轉(zhuǎn)移酶中發(fā)現(xiàn)

)和真菌中發(fā)現(xiàn)UAG可能是編碼第22種氨基酸pyrrolysine(吡咯賴氨酸)的密碼子。起始密碼子(initiationcodon)?AUG終止密碼子(terminationcodons)?UAA、UAG、UGA遺傳密碼動(dòng)畫2023/6/2912本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第12頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分遺傳密碼的特點(diǎn)1.方向性(direction)

翻譯時(shí)的閱讀方向只能是5→3，即讀碼從mRNA的起始密碼子AUG開始，按5→3的方向逐一閱讀，直至終止密碼子。2023/6/2913本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第13頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分重疊密碼不連續(xù)的密碼非重疊連續(xù)的密碼2.連續(xù)性(non-punctuation)

編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的各個(gè)三聯(lián)體密碼連續(xù)閱讀，密碼間既無(wú)間斷也無(wú)交叉。2023/6/2914本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第14頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分基因損傷引起mRNA閱讀框架內(nèi)的堿基發(fā)生插入或缺失，使讀碼產(chǎn)生錯(cuò)譯，造成翻譯的氨基酸序列改變，這種突變稱為框移突變(frameshiftmutation)。框移突變2023/6/2915本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第15頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分2023/6/2916本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第16頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分3.簡(jiǎn)并性(degenerate)一種氨基酸可具有兩個(gè)或兩個(gè)以的密碼子為其編碼，這一特性稱為遺傳密碼的簡(jiǎn)并性。遺傳密碼中，除色氨酸和甲硫氨酸有1個(gè)密碼子外,其余氨基酸有2、3、4個(gè)或多至6個(gè)三聯(lián)體為其編碼。2023/6/2917本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第17頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分為同一種氨基酸編碼的各密碼子,亦稱簡(jiǎn)并性密碼子。?前兩個(gè)堿基均相同，只是第三個(gè)堿基不同。?若頭兩個(gè)堿基發(fā)生點(diǎn)突變，可譯出不同氨基酸，而第三個(gè)堿基的突變，不會(huì)影響氨基酸的翻譯。?遺傳密碼的特異性主要取決于前兩位堿基。同義密碼子GCUACUGCCACCGCAACAGCGACGAlaThr密碼子簡(jiǎn)并性的生物學(xué)意義：減少基因突變對(duì)蛋白質(zhì)功能的影響。2023/6/2918本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第18頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分簡(jiǎn)并性允許的突變2023/6/2919本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第19頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分蛋白質(zhì)生物合成整套密碼，從原核生物到人類都通用。已發(fā)現(xiàn)少數(shù)例外，如線粒體、葉綠體以AUG、AUU、AUA為起始密碼子，而AUA兼有Met密碼子功能。終止密碼子是AGA、AGG，Trp密碼子是UGA等。密碼的通用性進(jìn)一步證明各種生物進(jìn)化自同一祖先。

4.通用性(universal)生物AUAAUGUGAUGUUAAUAG一般生物IleMet(起始)終止Trp終止終止支原體Trp纖毛蟲GlnGln四膜蟲GlnGln2023/6/2920本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第20頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分5.擺動(dòng)性(wobble)轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的tRNA的反密碼子需要通過(guò)堿基互補(bǔ)與mRNA上的遺傳密碼反向配對(duì)結(jié)合，但反密碼子與密碼子之間的并不嚴(yán)格遵守常見的堿基配對(duì)規(guī)律，稱為擺動(dòng)配對(duì)(wobblebasepairing)。這一現(xiàn)象常見于反密碼子的第一位堿基與密碼子的第三位堿基之間。2023/6/2921本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第21頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分I擺動(dòng)配對(duì)GUC,UA,GC,A,UmRNA密碼子第3位堿基CAGUItRNA反密碼子第1位堿基密碼子、反密碼子擺動(dòng)配對(duì)2023/6/2922本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第22頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分核糖體的組成二、核糖體是蛋白質(zhì)生物合成的場(chǎng)所2023/6/2923本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第23頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分核蛋白體原核生物真核生物蛋白質(zhì)S值rRNA蛋白質(zhì)S值rRNA小亞基21種30S16S33種40S18S大亞基36種50S23S5S49種60S28S5.8S5S核蛋白體70S80S核糖體的組成2023/6/2924本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第24頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分

30S小亞基：有mRNA結(jié)合位點(diǎn)

50S大亞基：E位：排出位（Exitsite）轉(zhuǎn)肽酶活性大小亞基共同組成：

A位：氨基酰位(aminoacylsite)

P位：肽酰位(peptidylsite)原核生物翻譯過(guò)程中核糖體結(jié)構(gòu)模式2023/6/2925本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第25頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分三、tRNA是氨基酸的運(yùn)載工具反密碼環(huán)氨基酸臂

tRNA在翻譯過(guò)程中起適配器（adaptor）作用，又是氨基酸的運(yùn)載體。轉(zhuǎn)運(yùn)載體tRNA動(dòng)畫2023/6/2926本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第26頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分原料：20種氨基酸(AA)四、參與蛋白質(zhì)生物合成的物質(zhì)

三種RNAmRNA（messengerRNA,信使RNA）rRNA（ribosomalRNA,核蛋白體RNA）tRNA（transferRNA,轉(zhuǎn)移RNA）2023/6/2927本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第27頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分氨基酰-tRNA合成酶：存在于胞液中，催化氨基酸的活化。轉(zhuǎn)肽酶：核糖體大亞基的組成成分，催化核糖體P位上的肽?；D(zhuǎn)移至A位氨基酰-tRNA的氨基上，使?；c氨基結(jié)合形成肽鍵，它受釋放因子的作用后發(fā)生變構(gòu)，表現(xiàn)出酯酶的水解活性，使P位上的肽鏈與tRNA分離。轉(zhuǎn)位酶：其活性存在于延長(zhǎng)因子G中，催化核糖體向mRNA3-端移動(dòng)一個(gè)密碼子的距離，使下一個(gè)密碼子定位于A位。重要的酶類2023/6/2928本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第28頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分起始因子（initiationfactor，IF）延長(zhǎng)因子（elongationfactor，EF）釋放因子（releasingfactor，RF）真核生物分別寫作eIF、eEF、eRF。蛋白質(zhì)因子能源物質(zhì)及離子能源物質(zhì)：ATP、GTP

無(wú)機(jī)離子：如Mg

2+、K+等。2023/6/2929本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第29頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分（一）氨基酸活化形成氨基酰-tRNA氨基酸+tRNA氨基酰-tRNAATP

AMP＋PPi氨基酰-tRNA合成酶氨基酰-tRNA由氨基酰-tRNA合成酶(aminoacyl-tRNAsynthetase)催化生成，每個(gè)氨基酸活化需消耗2個(gè)高能磷酸鍵。氨基酰-tRNA合成酶催化氨基酰-tRNA合成過(guò)程分二步進(jìn)行：五、氨基酸的活化2023/6/2930本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第30頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分第一步反應(yīng)氨基酸＋ATP-E—→氨基酰-AMP-E＋PPi

2023/6/2931本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第31頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分第二步反應(yīng)氨基酰-AMP-E＋tRNA↓

氨基酰-tRNA＋AMP＋E2023/6/2932本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第32頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分氨基酰-tRNA合成酶對(duì)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，即將任何錯(cuò)誤的氨基酰-AMP-E或氨基酰-tRNA的酯鍵水解,再換上與密碼子相對(duì)應(yīng)的氨基酸。氨基酰-tRNA的表示方法：Ala-tRNAAla、Ser-tRNASer、Met-tRNAMet

氨基酸的活化形式：氨基酰－tRNA氨基酸的活化部位：α－羧基氨基酸與tRNA連接方式：酯鍵氨基酸活化耗能：2個(gè)~P2023/6/2933本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第33頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分原核生物：fMet-tRNAifMet真核生物：Met-tRNAiMet（二）起始肽鏈合成的氨基酰-tRNA

fMet-tRNAifMet的生成：

Met-tRNAifMetfMet-tRNAifMet轉(zhuǎn)甲?；?023/6/2934本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第34頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分

第二節(jié)肽鏈的生物合成過(guò)程TheProcessofProteinBiosynthesis2023/6/2935本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第35頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分蛋白質(zhì)合成中mRNA模板的方向：5′→3′蛋白質(zhì)的合成方向：N端→C端蛋白質(zhì)合成過(guò)程：起始、延長(zhǎng)、終止

蛋白質(zhì)合成動(dòng)畫2023/6/2936本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第36頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分一、原核生物的肽鏈合成過(guò)程2023/6/2937本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第37頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分指mRNA和起始氨基酰-tRNA分別與核糖體結(jié)合而形成翻譯起始復(fù)合物(translationalinitiationcomplex)的過(guò)程。參與起始物質(zhì)：30S小亞基、50S大亞基、mRNA、fMet-tRNAfMet、起始因子、GTP和Mg2+。（一）肽鏈合成的起始翻譯起始動(dòng)畫2023/6/2938本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第38頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分參與起始過(guò)程的蛋白質(zhì)因子稱起始因子(initiationfactor，IF)。原核生物起始因子有三種：IF-1：占據(jù)A位防止結(jié)合其他tRNA。IF-2：促進(jìn)起始tRNA與小亞基結(jié)合。IF-3：促進(jìn)大小亞基分離，提高P位對(duì)結(jié)合起始氨基酰-tRNA（fMet-tRNAfMet）敏感性。2023/6/2939本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第39頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分原核生物翻譯起始復(fù)合物形成核糖體大小亞基分離；mRNA在核糖體小亞基定位結(jié)合；起始氨基酰-tRNA的結(jié)合；核糖體大亞基結(jié)合。2023/6/2940本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第40頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分IF-3IF-1核糖體大、小亞基分離：IF-3、IF-1與小亞基結(jié)合，促進(jìn)大、小亞基分離。2023/6/2941本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第41頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分

SD序列：

在原核生物mRNA起始密碼AUG上游約8～13個(gè)核苷酸部位，存在一段由4~9個(gè)核苷酸組成的一致性序列，富含嘌呤堿基，如-AGGAGG-,稱為SD序列。又稱為核糖體結(jié)合位點(diǎn)(ribosomalbindingsite，RBS)。

2.mRNA在小亞基定位結(jié)合：2023/6/2942本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第42頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分S-D序列

AUG5'3'IF-3IF-12023/6/2943本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第43頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分IF-3IF-1IF-2GTPAUG5'3'3.起始氨基酰tRNA(fMet-tRNAfMet)與小亞基結(jié)合：A位被IF-1占據(jù)，fMet-tRNAfMet與結(jié)合了GTP的IF-2一起，識(shí)別并結(jié)合對(duì)應(yīng)于小亞基P位的mRNA序列上的起始密碼子AUG，促進(jìn)mRNA的準(zhǔn)確就位。2023/6/2944本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第44頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分IF-3IF-1IF-2GTPGDPPiAUG5'3'4.核糖體大亞基結(jié)合：結(jié)合了mRNA、fMet-tRNAfMet的小亞基再與核糖體大亞基結(jié)合，同時(shí)結(jié)合于IF-2的GTP被水解，釋放的能量促使3種IF釋放，形成由完成核糖體、mRNA、fMet-tRNAfMet組成的翻譯起始復(fù)合物。此時(shí)A位空著，P位被起始氨基酰-tRNA占據(jù)。起始過(guò)程消耗1個(gè)GTP。2023/6/2945本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第45頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分翻譯起始動(dòng)畫2023/6/2946本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第46頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分（二）肽鏈合成的延長(zhǎng)指在mRNA密碼序列的指導(dǎo)下，氨基酸依次進(jìn)入核糖體并聚合成多肽鏈的過(guò)程。這一階段是在核糖體上連續(xù)循環(huán)進(jìn)行的，故稱核糖體循環(huán)(ribosomalcycle)。翻譯延長(zhǎng)動(dòng)畫2023/6/2947本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第47頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分每次核糖體循環(huán)，使肽鏈延長(zhǎng)一個(gè)氨基酸。每個(gè)循環(huán)分為以下三步：進(jìn)位（entrance）成肽（peptidebondformation）轉(zhuǎn)位（translocation）

2023/6/2948本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第48頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分原核延長(zhǎng)因子生物功能對(duì)應(yīng)真核延長(zhǎng)因子EF-Tu促進(jìn)氨基酰-tRNA進(jìn)入A位，結(jié)合分解GTPEF-1-αEF-Ts調(diào)節(jié)亞基EF-1-βγEFG有轉(zhuǎn)位酶活性，促進(jìn)mRNA-肽酰-tRNA由A位前移到P位，促進(jìn)tRNA卸載釋放EF-2肽鏈合成的延長(zhǎng)因子

2023/6/2949本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第49頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分1、進(jìn)位指一個(gè)氨基酰-tRNA按照mRNA模板指令進(jìn)入并結(jié)合到核糖體A位的過(guò)程。

2023/6/2950本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第50頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分TuTsGTPGDPAUG5'3'TuTsGTP2023/6/2951本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第51頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分2、成肽：是由在轉(zhuǎn)肽酶（transpeptidase）的催化下，核糖體P位上起始氨基酰-tRNA的N-甲酰甲硫氨酰基或肽酰-tRNA的肽?；D(zhuǎn)移到A位并與A位上氨基酰-tRNA的α-氨基結(jié)合形成肽鍵的過(guò)程。2023/6/2952本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第52頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分2023/6/2953本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第53頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分3、轉(zhuǎn)位在轉(zhuǎn)位酶（translocase）的催化下，核糖體向mRNA的3-端移動(dòng)一個(gè)密碼子的距離，使mRNA序列上的下一個(gè)密碼子進(jìn)入核糖體的A位，而占據(jù)A位的肽酰-tRNA移入P位的過(guò)程。2023/6/2954本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第54頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分

2023/6/2955本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第55頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分fMetAUG5'3'fMetTuGTP2023/6/2956本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第56頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分進(jìn)位轉(zhuǎn)位成肽翻譯延長(zhǎng)動(dòng)畫2023/6/2957本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第57頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分（三）肽鏈合成的終止指核糖體A位出現(xiàn)mRNA終止密碼子后，多肽鏈合成停止，肽鏈從肽酰-tRNA中釋出，mRNA、核糖體大、小亞基等分離的過(guò)程。

肽鏈合成的終止動(dòng)畫2023/6/2958本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第58頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分終止相關(guān)的蛋白因子稱為釋放因子(releasefactor,RF)識(shí)別終止密碼，如RF-1特異識(shí)別UAA、UAG；而RF-2可識(shí)別UAA、UGA。誘導(dǎo)轉(zhuǎn)肽酶改變?yōu)轷ッ富钚?，使肽鏈從核糖體上釋放。釋放因子的功能原核生物釋放因子：RF-1，RF-2，RF-3

真核生物釋放因子：eRF2023/6/2959本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第59頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分原核肽鏈合成終止過(guò)程2023/6/2960本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第60頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分UAG5'3'RFCOO-肽鏈合成終止動(dòng)畫2023/6/2961本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第61頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分

原核生物蛋白質(zhì)合成的能量計(jì)算 氨基酸活化：2個(gè)~P ATP

起始： 1個(gè) GTP

延長(zhǎng)： 2個(gè) GTP

終止： 1個(gè) GTP

結(jié)論：每合成一個(gè)肽鍵至少消耗4個(gè)~P。2023/6/2962本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第62頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分

多聚核糖體polysome一條mRNA模板鏈可同時(shí)有多個(gè)核糖體進(jìn)行肽鏈的合成，這種mRNA和多個(gè)核糖體的聚合物稱為多聚核糖體。2023/6/2963本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第63頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分二、真核生物的肽鏈合成過(guò)程2023/6/2964本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第64頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分（一）起始

真核生物翻譯起始復(fù)合物形成核糖體大、小亞基分離；Met-tRNAiMet(起始氨基酰-tRNA)與核糖體小亞基結(jié)合；mRNA在核糖體小亞基就位；核糖體大亞基結(jié)合。2023/6/2965本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第65頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分

真核生物翻譯起始的特點(diǎn)核糖體是80S；起始因子種類多；起始tRNA的Met不需甲?；?；mRNA的5’帽子和3’polyA尾結(jié)構(gòu)與mRNA在核糖體就位有關(guān)；起始tRNA先與核蛋白體小亞基結(jié)合，然后再結(jié)合mRNA2023/6/2966本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第66頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分真核生物翻譯起始因子

起始因子生物功能eIF-2促進(jìn)起始tRNA與小亞基結(jié)合eIF-2B,eIF-3促進(jìn)大小亞基分離eIF-4AeIF-4F復(fù)合物成分，有解螺旋酶活性，促進(jìn)mRNA結(jié)合小亞基eIF-4B促進(jìn)mRNA掃描定位起始AUGeIF-4EeIF-4F復(fù)合物成分，結(jié)合mRNA5’帽子eIF-4GeIF-4F復(fù)合物成分，結(jié)合eIF-4E和PABeIF-5促進(jìn)各種起始因子從小亞基解離，進(jìn)而結(jié)合大亞基eIF-6促進(jìn)核蛋白體分離成大小亞基2023/6/2967本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第67頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分2023/6/2968本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第68頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分Met40SMetMet40S60SmRNAeIF-2B、eIF-3、eIF-6①elF-3②GDP+Pi各種elF釋放elF-5④ATPADP+PielF4E,elF4G,elF4A,elF4B,PAB③真核生物翻譯起始復(fù)合物形成過(guò)程Met-tRNAiMet-elF-2-GTPMet60S2023/6/2969本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第69頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分2023/6/2970本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第70頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分真核生物肽鏈合成的延長(zhǎng)過(guò)程與原核生物基本相似，只是反應(yīng)體系和延長(zhǎng)因子不同。另外，真核細(xì)胞核蛋白體沒有E位，轉(zhuǎn)位時(shí)卸載的tRNA直接從P位脫落。（二）延長(zhǎng)2023/6/2971本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第71頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分（三）終止真核生物肽鏈合成的翻譯終止過(guò)程與原核生物基本相似，但只有1種釋放因子eRF，可識(shí)別所有終止密碼子，完成原核生物各類RF的功能。2023/6/2972本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第72頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分轉(zhuǎn)錄與翻譯總結(jié)2023/6/2973本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第73頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分蛋白質(zhì)翻譯后修飾和靶向輸送PosttranslationalProcessing&ProteinTransportation第三節(jié)2023/6/2974本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第74頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分從核糖體釋放出的新生多肽鏈不具備蛋白質(zhì)生物學(xué)活性，必須經(jīng)過(guò)復(fù)雜的加工過(guò)程才能轉(zhuǎn)變?yōu)樘烊粯?gòu)象的功能蛋白質(zhì)，這一加工過(guò)程稱為翻譯后修飾(posttranslationalmodification)。主要包括:多肽鏈折疊為天然的三維構(gòu)象

肽鏈一級(jí)結(jié)構(gòu)的修飾空間結(jié)構(gòu)修飾2023/6/2975本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第75頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分一、多肽鏈折疊為天然構(gòu)象的蛋白質(zhì)新生肽鏈的折疊在肽鏈合成中、合成后進(jìn)行，新生肽鏈N端在核糖體上一出現(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(jí)結(jié)構(gòu)、模體、結(jié)構(gòu)域到形成完整的空間構(gòu)象。大多數(shù)天然蛋白質(zhì)折疊都需要其他酶和蛋白質(zhì)的輔助。2023/6/2976本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第76頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分幾種有促進(jìn)蛋白折疊功能的大分子1.分子伴侶(molecularchaperon)2.蛋白二硫鍵異構(gòu)酶(proteindisulfideisomerase,PDI)3.肽-脯氨酰順?lè)串悩?gòu)酶(peptideprolylcis-transisomerase,PPI)2023/6/2977本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第77頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分1.分子伴侶分子伴侶是細(xì)胞內(nèi)一類可識(shí)別肽鏈的非天然構(gòu)象、促進(jìn)各功能域和整體蛋白質(zhì)正確折疊的保守蛋白質(zhì)。封閉待折疊蛋白質(zhì)暴露的疏水區(qū)段；創(chuàng)建一個(gè)隔離的環(huán)境,可以使蛋白質(zhì)的折疊互不干擾；促進(jìn)蛋白質(zhì)折疊和去聚集；遇到應(yīng)激刺激，使已折疊的蛋白質(zhì)去折疊。分子伴侶的功能核糖體結(jié)合性分子伴侶:觸發(fā)因子、新生鏈相關(guān)復(fù)合物非核糖體結(jié)合性分子伴侶:熱休克蛋白、伴侶蛋白分子伴侶的分類2023/6/2978本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第78頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分（1）熱休克蛋白(heatshockprotein,HSP)大腸桿菌包括HSP70、HSP40和GreE族熱休克蛋白促進(jìn)蛋白質(zhì)折疊的基本作用：結(jié)合保護(hù)待折疊多肽片段，再釋放該片段進(jìn)行折疊。形成HSP70和多肽片段依次結(jié)合、解離的循環(huán)。

2023/6/2979本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第79頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分HSP40結(jié)合待折疊多肽片段HSP70-ATP復(fù)合物HSP40-HSP70-ADP-多肽復(fù)合物ATP水解GrpE

ATPADP復(fù)合物解離，釋出多肽鏈片段進(jìn)行正確折疊蛋白質(zhì)分子伴侶作用機(jī)制動(dòng)畫2023/6/2980本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第80頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分（2）伴侶蛋白(chaperonins)GroEL和GroES家族伴侶蛋白的主要作用:為非自發(fā)性折疊蛋白質(zhì)提供能折疊形成天然空間構(gòu)象的微環(huán)境。2023/6/2981本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第81頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分伴侶蛋白系統(tǒng)促進(jìn)蛋白質(zhì)折疊過(guò)程2023/6/2982本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第82頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分2.蛋白二硫鍵異構(gòu)酶（PDI）

二硫鍵異構(gòu)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(cuò)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(xué)最穩(wěn)定的天然構(gòu)象。2023/6/2983本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第83頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分3.肽-脯氨酰順?lè)串悩?gòu)酶多肽鏈中肽酰-脯氨酸間形成的肽鍵有順?lè)磧煞N異構(gòu)體，空間構(gòu)象明顯差別。肽酰-脯氨酰順?lè)串悩?gòu)酶可促進(jìn)上述順?lè)磧煞N異構(gòu)體之間的轉(zhuǎn)換。肽酰-脯氨酰順?lè)串悩?gòu)酶是蛋白質(zhì)三維構(gòu)象形成的限速酶，在肽鏈合成需形成順式構(gòu)型時(shí)，可使多肽在各脯氨酸彎折處形成準(zhǔn)確折疊。2023/6/2984本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第84頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分2023/6/2985本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第85頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分二、蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的修飾（一）肽鏈N-端和C-端切除和/或化學(xué)修飾（二）各種氨基酸殘基的化學(xué)修飾：糖基化、羥基化、甲基化、磷酸化、二硫鍵形成、親脂性修飾等。（三）水解加工可生成具有生物活性的蛋白質(zhì)或多肽鏈2023/6/2986本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第86頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分鴉片促黑皮質(zhì)素原(POMC)的水解修飾NC信號(hào)肽PMOCKRKR103肽(？)ACTH-LT-MSH-MSHEndophin2023/6/2987本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第87頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分三、蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的修飾（一）通過(guò)非共價(jià)鍵亞基聚合形成具有四級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)

（二）輔基連接后形成完整的結(jié)合蛋白質(zhì)2023/6/2988本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第88頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分蛋白質(zhì)合成后需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜機(jī)制，定向輸送到最終發(fā)揮生物功能的細(xì)胞靶部位，這一過(guò)程稱為蛋白質(zhì)的靶向輸送。

四、合成后的蛋白質(zhì)靶向輸送蛋白質(zhì)的靶向輸送（proteintargeting）蛋白質(zhì)的靶向輸送動(dòng)畫一、二、三三種去向：保留在細(xì)胞液，進(jìn)入細(xì)胞器，分泌到細(xì)胞外。2023/6/2989本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第89頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分所有靶向輸送的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中存在分選信號(hào)，主要為N末端特異氨基酸序列，可引導(dǎo)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞的適當(dāng)靶部位，這一序列稱為信號(hào)序列。?信號(hào)序列(signalsequence)2023/6/2990本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第90頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分靶向輸送蛋白信號(hào)序列或成分分泌蛋白信號(hào)肽內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔蛋白信號(hào)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(guò)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(hào)序列或成分2023/6/2991本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第91頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分（一）分泌蛋白的靶向輸送真核細(xì)胞分泌蛋白等前體合成后靶向輸送過(guò)程首先要進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，再分別被包裝成分泌小泡而分泌出細(xì)胞。信號(hào)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(hào)肽。信號(hào)肽假說(shuō)動(dòng)畫2023/6/2992本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第92頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分信號(hào)肽的一級(jí)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)N端側(cè)堿性區(qū)疏水核心區(qū)C端加工區(qū)2023/6/2993本文檔共106頁(yè)；當(dāng)前第93頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分信號(hào)肽引導(dǎo)真核分泌蛋白進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

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