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第7章蛋白質(zhì)翻譯(ProteinTranslation)

概述

第一節(jié)基本元件第二節(jié)遺傳密碼(Geneticcode)第三節(jié)肽鏈的合成第五節(jié)蛋白質(zhì)前體的加工與轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制第四節(jié)準(zhǔn)確翻譯的機(jī)制概述★

蛋白質(zhì)翻譯是基因表達(dá)的第二步★tRNA在翻譯過(guò)程中起“譯員”的作用★參與翻譯的RNA除tRNA外,還有rRNA和mRNA★tRNA既是密碼子的受體,也是氨基酸的受體★tRNA接受AA要通過(guò)氨酰tRNA合成酶及其自身的

paracodon的作用才能實(shí)現(xiàn)★tRNA通過(guò)其自身的anticodon而識(shí)別codon★密碼子有自身的特性三聯(lián)體前兩個(gè)重要通用性搖擺性有一定的使用頻率★多種翻譯因子組成翻譯起始復(fù)合物,完成翻譯的起始、延伸和終止,并且保證其準(zhǔn)確性第一節(jié)基本元件

一、tRNA

最小的RNA,4S,70~80個(gè)base1、tRNA的高級(jí)結(jié)構(gòu)1964Holly.R.鑒定出tRNAphe的二級(jí)結(jié)構(gòu)為三葉草形(77個(gè)NT)(1)三葉草結(jié)構(gòu)(5個(gè)臂4個(gè)環(huán))a、氨基酸接受臂(aaacceptarm)

?tRNA的5’與3’-末端堿基配對(duì)形成?3’端永遠(yuǎn)為不配對(duì)的CCA序列

?最后的A的3’或2’-OH可以被氨酰化b、另外是D(DHU環(huán)雙氫脲嘧啶)環(huán)D臂c、含豐富的稀有堿基(約70余種堿基核糖殘基)反密碼子3’端鄰近部位………..稀有堿基出現(xiàn)的頻率高,對(duì)于維持反密碼環(huán)的穩(wěn)定性、密碼子和反密碼子之間的配對(duì)很重要

反密碼子環(huán)反密碼子臂(anti—codonarm)

附加臂(extraarm)TψC環(huán)TψC臂其中附加臂通常是可變的TψC環(huán)附加環(huán)反密碼子環(huán)DHU環(huán)aa接受臂D雙氫脲嘧啶Ψ假尿嘧啶(2)“L”形三級(jí)結(jié)構(gòu)---anti-codonarm位于”L”另一端,與結(jié)合在核糖體小亞基上的codonofmRNA配對(duì)b、“L”結(jié)構(gòu)域的功能---aaacceptarm位于“L”的一端,契合于核糖體的肽基轉(zhuǎn)移酶結(jié)合位點(diǎn)PA,以利肽鍵的形成a、“L”構(gòu)型的結(jié)構(gòu)力

?二級(jí)結(jié)構(gòu)中的堿基堆積力和氫鍵?二級(jí)結(jié)構(gòu)中未配對(duì)堿基形成的氫鍵---TΨCloop&DHUloop位于“L”兩臂的交界處,

利于“L”結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定---“L”結(jié)構(gòu)中堿基堆積力大使其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定

wobblebase位于“L”結(jié)構(gòu)末端堆積力小自由度大使堿基配對(duì)搖擺2、tRNA的種類

(2)同工tRNA(isoacceptingtRNAs)(1)起始tRNA和延伸tRNA

起始tRNA:

Prok中,攜帶甲酰甲硫氨酸(fMet)

Euk中,攜帶甲硫氨酸(Met)延伸tRNA:其他tRNA…..

攜帶AA相同而反密碼子不同的一組tRNA?不同的反密碼子識(shí)別AA的同義密碼(簡(jiǎn)并密碼)?結(jié)構(gòu)上能被AA–tRNA合成酶識(shí)別的共性(3)校正tRNA

3、副密碼子與氨酰基tRNA的合成(1)氨?;鵷RNA的合成執(zhí)行著雙重功能

?為肽建的合成提供能量

?執(zhí)行遺傳信息的解讀

(2)AA–tRNA合成酶(AARS)★需要三種底物AAtRNAATP實(shí)驗(yàn)證實(shí)—模板mRNA只能識(shí)別特異的tRNA而不是AA[14C]-Cys-tRNACysNi[14C]-Ala-tRNACys氨酰基與tRNA的3’端A的2’/3’—OH結(jié)合AA–tRNA+AMP+ppiAARS★因此有三個(gè)位點(diǎn)aabindingsitetRNAbindingsiteATPsite★反應(yīng)為AA+tRNA+ATP轉(zhuǎn)酯反應(yīng)★Prok中AARS有20種,對(duì)AA專一(同工受體)★Prok和Euk有一定的差別★可分為兩類反應(yīng)機(jī)制的差別:

TypeⅠ類酶

先將氨?;D(zhuǎn)移到

tRNA3’端A的2’-OH然后通過(guò)轉(zhuǎn)酯反應(yīng)轉(zhuǎn)移到3’–OH上

TypeⅡ類酶直接將氨?;D(zhuǎn)移至3’–OH上兩類酶與tRNA反應(yīng)時(shí)--接近模式不同合成酶與tRNA相互束縛的普通模型提出:蛋白沿L型分子的一側(cè)束縛tRNA(tRNA的兩端被束縛)(3)Paracodon(副密碼子)的概念;tRNA中決定負(fù)載特定氨基酸的空間密碼AARStRNAbindingsiteaabindingsiteParacodonoftRNA裝載AminoAcid(R)tRNA中的特定序列與AARS的tRNAbindingsite的特異基團(tuán)間的分子契合a、

1988.Schimmel和侯雅明G3:U70

是決定tRNA負(fù)載Ala的特異密碼信息b、1991.schummanL.

證明;tRNAmetf的paracodon位于anti-codonc、

paracodon的特征---為同一種AARS所識(shí)別的一組同功受體具有相同的副密碼子---paracodon是為AARS(特定氨基酸)所識(shí)別的若干堿基(并非均為一對(duì)核苷酸)---AARS對(duì)paracodon的識(shí)別與結(jié)合是通過(guò)氨基酸與堿基之間的連接實(shí)現(xiàn)的。屬于生物II型空間密碼tRNAAla(GGC)tRNAAla(UGC)具有G3:U70

paracodond、按paracodon在tRNA上的位置(氨基酸序列)將AARS分為兩類typeI包括Val,Arg,Gln,Glu,Ile,Leu,Met,Trp,Tyrparacodon大多位于反密碼子臂typeIIparacodon大多位于氨基酸接受臂個(gè)別還同時(shí)在附加臂上有相應(yīng)堿基二、mRNA

單順?lè)醋觤RNA(monocistronicmRNA):只編碼一個(gè)蛋白質(zhì)的…..部分Prok所有Euk的mRNA

多順?lè)醋觤RNA(polycistronicmRNA):mRNA分子的組成:?編碼區(qū)起始AUG到終止密碼子?前導(dǎo)序列AUG之前的5’端非編碼區(qū)(5’UTR)?尾巴終止密碼子之后,不翻譯的3’端1、原核生物mRNA的特征

(1)大部分為多順?lè)醋?/p>

spacer:各順?lè)醋又g(基因之間)的非編碼區(qū)長(zhǎng)度變化很大因此,多順?lè)醋拥膍RNA翻譯有兩種情況:a、spacer較長(zhǎng)時(shí),下一個(gè)基因的產(chǎn)物合成起始是獨(dú)立的b、spacer長(zhǎng)度較短時(shí),兩個(gè)順?lè)醋邮褂孟嗤暮颂求w或小亞基[相當(dāng)…………(正常的S-D序列到起始密碼子的距離),有S-D序列的特征]

所以-----Prok中多順?lè)醋觤RNA中各基因的產(chǎn)物數(shù)量不一定相等Spacer較長(zhǎng)時(shí)Spacer較短時(shí)(2)其他特征

a、5’端有300個(gè)左右NT的leader(A/G----AUG)b、AUG作為起始密碼子(GUG、UUG)c、AUG前有S–D序列

S–D序列(Shine-Dalgarnosequence):位于AUG上游4~13個(gè)NT處的富含嘌呤的3~9個(gè)NT的共同序列,其一致序列為AGGAGG

?可受核糖體結(jié)合并保護(hù)?與核糖體小亞基內(nèi)16SrRNA的3’端富含嘧啶的序列3’------UCCUCC-----5’互補(bǔ),使tRNA正確定位于起始codon(3)Prok.mRNA轉(zhuǎn)錄、翻譯和降解周期2、真核生物mRNA的特征(1)一般為單順?lè)醋?/p>

(2)5’端的帽子對(duì)翻譯有增強(qiáng)作用,且5’帽子和3’polyA尾對(duì)翻譯效率的調(diào)節(jié)有協(xié)同作用

(3)“第一AUG規(guī)律”即-----絕大部分以AUG作為起始codon

(4)起始AUG有如下特點(diǎn)a、其合適“上下文”為(Kozak等人)

CCACCAUGG-3只有5~10%的情況下………+1+4b、-3位的A和+4位的G…..至關(guān)準(zhǔn)確翻譯

(5)雙功能mRNA一條mRNA可以合成兩種蛋白質(zhì)許多病毒都具有如SV40的衣殼蛋白VP2和VP3

三、核糖體及rRNA的結(jié)構(gòu)

Euk中大多與細(xì)胞骨架和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜結(jié)合在一起(游離、多聚)●是翻譯進(jìn)行的場(chǎng)所,含大小亞基●Prok.protein約占細(xì)胞的10%,RNA占總RNA的

80%,Euk中相對(duì)比例小些●細(xì)菌中常以多聚核糖體的形式1、核糖體的結(jié)構(gòu)

(2)核糖體的裝配

(1)ProkE.coli小亞基16SRNA21種proteinsS1-------S21

大亞基23SRNA5SRNA34種proteinsL1----L34Euk

大亞基28SRNA5SRNA5.8SRNA49種proteins

小亞基18SRNA33種proteins核糖體蛋白質(zhì)+rRNA-----按一定的順序形成完整的核糖體3、核糖體的活性位點(diǎn)

30S小亞基

頭部基底部中間有一豁口

50S大亞基

三個(gè)突起

?兩者之間形成一個(gè)mRNA通道(Prok.與Euk.之間互有異同)?根據(jù)功能將核糖體上的活性部位分為兩類?翻譯區(qū)域7個(gè)活性位點(diǎn)占2/3

?逐出位點(diǎn)2個(gè)位點(diǎn)(多肽的逐出)占1/3(1)mRNA結(jié)合位點(diǎn)

a、位于30S亞基的頭部b、S1(可防止mRNA鏈內(nèi)堿基對(duì)的形成)(與S18和S21--mRNA、起始tRNAIF3)c、16SrRNA3’端是mRNA與小亞基初始結(jié)合不可缺少的(2)P位點(diǎn):肽酰-tRNA位點(diǎn)

a、大部分在小亞基內(nèi),小部分在大亞基內(nèi)16SrRNA的3‘末端、L2等蛋白b、能夠與起始tRNA(fMet--tRNAf)相結(jié)合,且P位點(diǎn)會(huì)影響A位點(diǎn)的活性(3)A位點(diǎn):氨?;鵷RNA位點(diǎn)

a、主要在大亞基上b、A位點(diǎn)內(nèi)mRNA表面只對(duì)特定的aa—tRNA分子表現(xiàn)出特異性,且A位點(diǎn)結(jié)合aa—tRNA要求在P位點(diǎn)上必須有肽酰tRNA存在(4)肽基轉(zhuǎn)移酶活性位點(diǎn)

活性中心在大亞基上,位于P位點(diǎn)和A位點(diǎn)的連接處靠近tRNA的接受臂

(5)5srRNA位點(diǎn)(與tRNA進(jìn)入有關(guān))

(6)EF—Tu(延伸因子)位點(diǎn)

位于大亞基內(nèi),與氨?;鵷RNA的結(jié)合有關(guān)

(7)EF—G轉(zhuǎn)位因子結(jié)合位點(diǎn)

大亞基靠近小亞基的界面處

(8)E位點(diǎn)(包括兩個(gè):脫?;鵷RNA和多肽的逐出位點(diǎn))?E1為脫?;鵷RNA離開(kāi)核糖體提供出口?E1對(duì)蛋白質(zhì)合成的準(zhǔn)確性起重要作用?E2為多肽離開(kāi)核糖體提供出口(占核糖體1/3)PeptidyltransferaseEF-TusiteE2位點(diǎn)膜fMet--tRNAmetf(Met--tRNAmeti)wayinPsite第二節(jié)遺傳密碼(Geneticcode)

一、通用的三聯(lián)體密碼DNA遺傳信息mRNA蛋白質(zhì)遺傳密碼

1、Codon的特征a、概念:mRNA上連續(xù)排列的三個(gè)NT序列,編碼一個(gè)AA信息的遺傳單位b、具有四大生物系統(tǒng)(病毒、細(xì)菌、動(dòng)植物)的通用性和保守性(Mt除外)C、一個(gè)基因序列中,有不重疊性和無(wú)標(biāo)點(diǎn)性

二、密碼子的簡(jiǎn)并現(xiàn)象(Degeneracyofcodon)2、簡(jiǎn)并現(xiàn)象的機(jī)理(1)同工tRNA(isoacceptingtRNAs)1、簡(jiǎn)并現(xiàn)象的概念:一種AA受兩個(gè)以上codon編碼的遺傳現(xiàn)象

同義codon:

密碼子家族(codonfamily):編碼一個(gè)AA的4個(gè)密碼子中,僅第三個(gè)NT不同

★codon的簡(jiǎn)并可把突變對(duì)生物體的影響降到最?。?)搖擺假說(shuō)(Wobblehypothesis)

mRNA5’…CGU...CGC...CGA…CGG…AGA…AGG…3’擺動(dòng)tRNAGCG3’→5’GCU5’UCU5’1961Crick提出又稱“變偶假說(shuō)”內(nèi)容:codon的前兩位堿基和反密碼子配對(duì)時(shí)遵循Watson—Crick原則,而第三位堿基有一定的靈活性

即codon的3rd-Nt與anti-codon的1st-Nt(Nt34)(3)搖擺堿基的搖擺配對(duì)原則搖擺配對(duì)原則anti-codon的1st-Ntcodon的3rd-NtI-------次黃嘌呤

搖擺堿基---anti-codon的1st-Nt

(4)搖擺堿基搖擺配對(duì)的機(jī)理b、anti-codon的1st-Nt(搖擺位點(diǎn))被修飾的頻率很高,導(dǎo)致配對(duì)范圍增大a、由tRNA反密碼子環(huán)的空間結(jié)構(gòu)所決定

?搖擺位點(diǎn)34th-Nt處于堆積堿基的末端,所受堆積力較小,有較大的自由度來(lái)進(jìn)行選擇配對(duì)

三、tRNA豐度和密碼子的使用頻率

?tRNA的豐度和codon的使用頻率是進(jìn)化過(guò)程中形成的基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制之一生物GC%不等→→各種codon出現(xiàn)的頻率不等因此?識(shí)別同一AA的不同tRNA---同工tRNA量不等?不同生物間同一同工tRNA的量不等1、tRNA豐度與codon的使用頻率正相關(guān)

2、codon的使用頻率與codon與anti-codon間的作用強(qiáng)度有關(guān)

a、需要量多的蛋白質(zhì),有關(guān)密碼子的使用頻率高,相應(yīng)的tRNA量多如:核糖體蛋白質(zhì)RecA蛋白質(zhì)b、需要量少的蛋白質(zhì),有關(guān)codon的使用頻率低,相應(yīng)的tRNA的量少即-----同義codon中,其使用頻率有一定差異(明顯)原因:

c、強(qiáng)配對(duì)作用形成的aa—tRNAaa需要較長(zhǎng)的時(shí)間從核糖體的P位點(diǎn)卸載因此,進(jìn)化過(guò)程中自然選擇codon/anti-codon間結(jié)合強(qiáng)度適度的codon以保證最佳的protein合成速率a、適中的作用強(qiáng)度有利于翻譯的進(jìn)行b、弱配對(duì)作用形成的aa—tRNAaa需要較長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)入A位點(diǎn)

四、線粒體密碼的特殊性

1、線粒體中具有與通用密碼不同的編碼信息(1)具體不同(2)線粒體的codon表排列的比較整齊各種AA的密碼子以及起始和終止密碼子均為2或4或6ArgIle起始(3)線粒體中“三中讀二”方式可減少tRNA

線粒體中只有22種tRNA(搖擺假說(shuō)使用通用密碼子至少得32種tRNA)

a、識(shí)別一個(gè)密碼子家族的tRNA的anti-codon的搖擺堿基均為UU-------U、A、C、G

b、兩個(gè)一組的密碼子,其相應(yīng)tRNA的anti-codon的搖擺堿基配對(duì)情況分別為:G→C/U(Py)U*(經(jīng)過(guò)修飾)→G/A(Pu)第三節(jié)肽鏈的合成蛋白質(zhì)合成速度很快Prok.15AA/S(37?C)Euk.低些(血紅蛋白……..2AA/S)合成方向……..N端→C端一、合成的起始

★指A的第一次進(jìn)位以前

★核糖體結(jié)合于mRNA→→→起始復(fù)合物的形成(包括第一個(gè)aa-tRNA)相對(duì)緩慢★核糖體亞基…..游離存在的和終止后核糖體解離的亞基1、起始tRNA與起始密碼子的識(shí)別(1)細(xì)菌?tRNAMetf能識(shí)別AUG、GUG?tRNAMetf+Met……….fMet---tRNAf

轉(zhuǎn)甲酰酶

?tRNAMetm識(shí)別內(nèi)部的AUG,內(nèi)部GUG由tRNAVal識(shí)別(2)Euk中tRNAMetitRNAMetm

?tRNAMetf接受臂的兩個(gè)堿基均為不配對(duì)狀態(tài)

(3)線粒體中Met甲酰化

(4)tRNAMetf和tRNAMetm結(jié)構(gòu)上存在差異?tRNAMetf.....TψCA,而tRNAMetm

…..TψCG

?反密碼子的3’端臨位tRNAMetf…AtRNAMetm…烷基化的A起始tRNA的結(jié)構(gòu)G-CG烷基化的A2、起始復(fù)合物的生成

(1)起始因子及30S亞基與mRNA的結(jié)合

?Prok.的三種起始因子(initiationfactorIF)參與蛋白質(zhì)合成起始的可溶性蛋白因子--輔助起始復(fù)合物:核糖體、mRNA、aa--tRNA三元復(fù)合物

三種IF分別為:IF1IF2IF3

IF1---------加強(qiáng)IF2、IF3的酶活

IF2---------促使fMet---tRNAMETf選擇性的結(jié)合在30S亞基上30S---IF3+mRNA30S+IF3+mRNA(30S復(fù)合物)

IF3---------促使30S亞基結(jié)合于mRNA起始部位,阻止30S亞基與50S亞基的結(jié)合,或者說(shuō)促進(jìn)70S核糖體的解離a、30S亞基與mRNA的結(jié)合

IF3+30S☆I(lǐng)F3--賦予30S亞基與mRNA結(jié)合的能力(30S亞基沒(méi)有與mRNA主動(dòng)結(jié)合的能力)☆SD序列控制起始復(fù)合物形成的頻率……翻譯產(chǎn)物數(shù)量☆I(lǐng)F3使30S亞基不能與50S亞基結(jié)合(形狀…..)☆30S亞基與mRNA的結(jié)合SD與16SrRNA的3’端………☆30S復(fù)合物中,起始codon正好位于P位點(diǎn),且只有fMet—tRNAMetf才能進(jìn)入

(2)起始tRNA的結(jié)合IF2+fMet---tRNAfIF2---fMet---tRNAf+30S---IF3---mRNA30S---IF3---mRNA---IF2---fMet---tRNAf---GTPGTP◆IF2與起始tRNA之間作用嚴(yán)格專一很強(qiáng)的GTP酶活性(3)70S起始復(fù)合物的形成

a、IF3游離30S---IF3---mRNA---IF2---fMet---tRNAf---GTP與50S亞基的結(jié)合導(dǎo)致(IF3與50S亞基的競(jìng)爭(zhēng))

b、70S起始復(fù)合物形成

50S亞基的結(jié)合激活I(lǐng)F2的GTP酶活性,水解GTP并解離下來(lái)(IF1)

GTP水解釋放的能量改變兩者的構(gòu)象

IF---輔助因子形成30S---mRNA---fMet---tRNA---50SIF2---fMet---tRNAf結(jié)合上來(lái)c、Met的甲?;某ァ?.合成到15~30個(gè)AA◎去甲?;福?xì)菌、線粒體)◎氨肽酶去除Met3、Euk蛋白質(zhì)合成的起始(1)機(jī)制與Prok.基本相同,差異主要是所涉及的因素本身的差異所導(dǎo)致

a、核糖體較大

b、mRNA是單順?lè)醋?/p>

c、其mRNA具有m7GpppNp帽子結(jié)構(gòu),從而導(dǎo)致起始時(shí)識(shí)別信號(hào)的差異

d、Met---tRNAMet不甲?;?/p>

e、有較多的起始因子

(2)Euk蛋白質(zhì)合成的起始因子(3)起始機(jī)制

對(duì)AUG的識(shí)別涉及:Euk蛋白質(zhì)合成起始中的重要參與者:

*密碼子與反密碼子的配對(duì)*起始AUG上下文結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的作用

Met—tRNAi核糖體AUG上下文特點(diǎn)eIF–2作用eIF-4FeIF-2MetMetMet

二、肽鏈的延伸

EF—Tu--GTP+氨?;?-tRNA三元復(fù)合物起始tRNA不能結(jié)合,保證了……..Prok肽鏈的延伸以氨酰-tRNA進(jìn)入70S起始復(fù)合物的A位為標(biāo)志(第一個(gè)進(jìn)位過(guò)程)1、進(jìn)位(1)三元復(fù)合物生成

EF—Tu+GTP

(2)三元復(fù)合物進(jìn)入A位

§要求P位點(diǎn)被起始氨酰tRNA或肽酰-tRNA占據(jù)§同時(shí),EF-Tu催化GTP水解,釋放EF—Tu—GDP(3)Ts循環(huán)(Tu—Ts循環(huán))

EF—Ts能夠使EF—Tu—GDP轉(zhuǎn)變?yōu)镋F—Tu—GTP

因?yàn)?----EF—Tu—GDP不能有效地結(jié)合氨?;猼RNA循環(huán)過(guò)程:EF—Tu—GDPEF--TsEF—Tu—EF--TsGTP取代EF—Tu--GTP2、肽鍵生成(轉(zhuǎn)肽反應(yīng))

(1)肽酰轉(zhuǎn)移酶(peptidyltransferase)☆位于核糖體大亞基,催化肽鍵生成☆若干蛋白質(zhì)、23SrRNA、5SrRNA

(2)形成過(guò)程:把兩個(gè)氨酰-tRNA定位于調(diào)準(zhǔn)的位置將處于P位的甲酰甲硫氨酰基或肽?;D(zhuǎn)移到A位的氨?;璽RNA的氨基上形成肽鍵肽鏈延伸一個(gè)AA(1)需要GTP和延伸因子EF—Ga、過(guò)程:EF—G和GTP結(jié)合-------核糖體中具有GTP酶活性的蛋白GTP水解--------A位生成的肽基轉(zhuǎn)移到P位,P位空載的tRNA進(jìn)入E位(此過(guò)程mRNA移動(dòng)了一個(gè)密碼子)3、移位(translocation)

⊙肽鍵生成后,核糖體沿mRNA向前移動(dòng)一個(gè)密碼子的距離b、EF—G和GDP必須釋放→→→下一個(gè)三元復(fù)合物進(jìn)位抗生素甾酸酶素(fusidicacid)實(shí)驗(yàn)證實(shí)c、核糖體固有的移位性質(zhì)可被EF—G所催化Elongation4、兩類延伸因子的交替作用使肽鍵生成和移位有條不紊的進(jìn)行5、Euk肽鏈的延伸

(1)與Prok相似﹡eEF—1取代EF—Tu和EF—Ts﹡eEF—2取代EF—G﹡真菌------eEF—3參與(維持翻譯的準(zhǔn)確性)(2)eEF—1大多數(shù)由α、β、γ、δ四個(gè)亞基

eEF--1α----與GTP結(jié)合﹡酵母中過(guò)量表達(dá)可導(dǎo)致翻譯忠實(shí)性的提高、果蠅中可延長(zhǎng)其壽命﹡衰老過(guò)程中,eEF—1α活性下降因此-------衰老過(guò)程中可能伴隨著翻譯忠實(shí)性的下降

﹡大量表達(dá)還可以提高細(xì)胞的生長(zhǎng)能力

一些影響細(xì)胞生長(zhǎng)的因素也可以引起細(xì)胞內(nèi)eEF—1α的大量表達(dá),如:癌基因v—fos的誘導(dǎo)(3)有些資料表明:eEF—2并不是延伸所必須,只起到加速的作用6、GTP的作用(1)使各種翻譯因子與tRNA或核糖體易于以非共價(jià)鍵結(jié)合;水解成GDP和Pi的反應(yīng)是釋放結(jié)合因子的信號(hào)Prok------IF2、EF—Tu、EF—GEuk------eIF—2、eEF—1、eEF—2☆GTP是一種變構(gòu)因子

(2)GTP水解釋放的能量提高核糖體結(jié)合氨酰-tRNA和移位的能力

(3)GTP還有使翻譯準(zhǔn)確的功能(為去除A位不正確的氨酰-tRNA提供能量)三、多肽鏈合成的終止

1、所需條件

(1)終止信號(hào):終止密碼子Prok和Euk都是:UAA、UAG、UGA(2)釋放因子:

a、RFProk中,RF1----識(shí)別UAA和UAG

RF2----識(shí)別UAA和UGARF3----刺激RF1和RF2的活性

Euk中只有eRF-----識(shí)別三種終止密碼子

b、RRf(ribosomereleasingfactor)核糖體釋放因子2、終止機(jī)制

(1)Proka、RF作用于A位點(diǎn)(需要P位被肽酰-tRNA所占據(jù))b、體外實(shí)驗(yàn)證實(shí),RF與終止密碼子之間特異的相互作用,類似于反密碼子和密碼子之間的堿基配對(duì)的相互作用c、RF的某種作用改變肽基轉(zhuǎn)移酶的肽基轉(zhuǎn)移特性將P位上的肽基轉(zhuǎn)移到水分子上而并不形成新的肽鍵,導(dǎo)致肽基–tRNA的水解

d、RF3與GTP結(jié)合為肽基轉(zhuǎn)移及隨后的核糖體釋放提供能量

e、RRF使核糖體與mRNA和脫?;璽RNA與終止因子分離(GTP、EF--G)第四節(jié)準(zhǔn)確翻譯的機(jī)制

一、氨基酸與tRNA間的負(fù)載專一性1、氨酰tRNA合成酶(AARS)對(duì)氨基酸的特異識(shí)別與結(jié)合

AARS:AAbindingsite,tRNAbindingsite,ATPsite

(1)AAbindingsite對(duì)結(jié)構(gòu)相似的氨基酸的雙篩作用

例;Cys

HS—CH2—CH—COOH

NH2

Ala

H—CH2—CH—COOH

NH2

Ala-RS結(jié)構(gòu)相似錯(cuò)誤識(shí)別錯(cuò)誤負(fù)載錯(cuò)誤翻譯

IleHCOOH

CH3—CH2—C—CHCH3NH2

ValHCOOH

CH3—C—CH

CH3NH2

Ile-RS體外Ile&Val濃度相等的情況下

200X1X∨Val-tRNAIle錯(cuò)誤負(fù)載機(jī)率

1/200

!體內(nèi)

Val:Ile=5:1

但實(shí)際測(cè)定的錯(cuò)譯機(jī)率僅為1/10000?!

Val-tRNAIle錯(cuò)誤負(fù)載機(jī)率

1/40!!How?aa’+ATPMis-activationaa’-AMP+tRNAaaAARSaa’-tRNAaaaabindingsite

具有結(jié)合位點(diǎn)(B)和水解位點(diǎn)(H)(雙篩位點(diǎn))Mis-loadingAARSIle/Val進(jìn)入B位點(diǎn)Ile分子構(gòu)型大于Val

Ile進(jìn)入B位點(diǎn)但不能進(jìn)入H位點(diǎn)

Val進(jìn)入B位點(diǎn)并進(jìn)入H位點(diǎn)而被降解H位點(diǎn)柔性部位小與酶發(fā)生誘導(dǎo)契合a、進(jìn)入aa-binding時(shí)的雙篩IVBHVal—AMPb、aa-tRNAloading時(shí)的雙篩

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