第章蛋白质的生物合成.ppt

一 遗传密码 二 蛋白质合成的分子基础 三 蛋白质的合成----翻译的步骤 四 蛋白质合成后的加工、分拣与定向输送 (一) 遗传密码的破译 (二) 遗传密码的基本特性 (一) 遗传密码的破译： 用人工合成的mRNA在无细胞蛋白质合成系统中找到三联体密码子与氨基酸之间的对应关系 例如：poly U ? 多聚Phe poly A ?多聚Lys 核糖体结合技术 1966年破译全部64个三联体密码子： ★ AUG —— 起始密码子兼Met；f Met(甲酰Met) 起始密码子极少数是GUG（原核,Val） ★ UAA、UAG、UGA —— 终止密码子 (赭石) (琥珀) (乳白) UGA —— 硒代Cys（第21种氨基酸）P515 UAG —— L-吡咯赖氨酸(Pyrrolysine ) （第22种氨基酸） 遗传密码的新进展 ? 第21种氨基酸： 硒代半胱氨酸(selenocysteine) (密码子:UGA ) 特殊丝氨酰-tRNA ?由酶催化为硒代Cys-tRNA ? 硒代半胱氨酸插入序列(selenocysteine insertion sequence, SECIS)所构成的二级结构帮助识别UGA ?鸟苷酸结合蛋白(Sel B)帮助进入核糖体A位点。 ? 在UGA处插入硒代Cys 硒蛋白:谷胱甘肽过氧化物酶 UGA：多变密码 (终止；硒代Cys；mit内以Trp通读) ? 第22种氨基酸： L-吡咯赖氨酸(Pyrrolysine ) (密码子：UAG) 遗传密码 (二) ★遗传密码的基本特性： 1. 密码子有5’-P, 3’ –OH，pApUpG, 三联体 2. 密码是无标点符号的： 阅读需要正确的读码框架（reading frame）， 方向沿mRNA 5’ ? 3’ ，从起始密码AUG开始翻译, 基本单位为三联体。 3. 遗传密码一般不重叠（噬菌体Q?，R17除外） (二) 遗传密码的基本特性 4. 遗传密码的简并性（degeneracy）： 一种氨基酸有两个或更多密码子（同义密码子，synonymous codon）的现象。 生物学意义：使所有64个密码子都有意义 减少有害突变的几率。 5. 密码的变偶性（摆动性，wobble） 变偶性: 密码子的专一性主要由第1,2位碱基决定,第三位碱基可以在一定范围内变动而不影响氨基酸的种类。 tRNA上的反密码子与mRNA密码子配对时，密码子的第一、二位碱基是严格配对的，密码子的第三位碱基与反密码子的第一位碱基有摆动配对现象。 一个tRNA分子的反密码子可以识别多个简并密码子. tRNA反密码子首位 密码子第三位 A U C G G U，C U A，G I U、A、C 变偶性的存在，使细胞内只需要32种tRNA，就可识别61个氨基酸密码子 6. 密码的通用性和变异性： ? 密码表基本上是通用的。只有真核生物的线粒体DNA（mtDNA），及少数生物（如：支原体、少数纤毛类原生动物等）的细胞基因组密码有所变异： 如：mit中：终止密码子UGA ?Trp ； AUA（Ile） ?Met； AGA，AGG（Arg）? 终止密码子 ? 脊椎动物mtDNA密码子有变异: 第三个碱基或是不起作用,或是只区分嘌呤和嘧啶.(所有tRNA或识别两个密码子,或识别四个密码子, 22种 tRNA) 7.密码的防错系统 ——密码子碱基顺序与氨基酸理化性质相关： 例如：密码的第二位碱基决定氨基酸的极性： 中间碱基是U：编码非极性、疏水和支