基础分子生物学课件Chapter6.ppt

Chapter 6 核糖体是一个大的核糖核蛋白颗粒, 它含有较多的RNA和较少的蛋白质, 可解离成大, 小两个亚基. 核糖体有三个tRNA结合位点. 氨酰-tRNA进入A位. 肽酰-tRNA进入P位. 去氨酰-tRNA通过E脱出. 将肽链从P位的肽酰-tRNA上转移到A位的氨酰-tRNA上, 这样, 一个氨基酸就被加到了肽链上. 核糖体的两个结合tRNA的位点. 决定相互作用的tRNA的两个位点, P位和A位, 横跨核糖体的两个亚基. 氨酰-tRNA进入A位, 接受了肽酰-tRNA上的多肽, 再转移到P位上, 等待进入下一次循环. tRNA和mRNA 在核糖体上沿相同的方向移动. 蛋白质合成由三个阶段组成. 蛋白质合成的起始需要游离的30S和50S核糖体亚基. 起始因子(IF-1, 2, 3)是必需的, 它们结合于30S小亚基上. 携带起始因子的30S亚基与mRNA的起始点结合, 构成起始复合体. IF-3因子必须解离以使50S大亚基结合到30S-mRNA复合体上. 翻译起始需要游离的核糖体亚基. 当核糖体从上次合成终止之后被释放, 其30S小亚基就结合了起始因子, 而后解离得到游离的亚基. 当各个亚基重新组合, 得到有功能的核糖体, 并启动合成时, 它们会将起始因子释放出来. 起始因子稳定了游离的30S亚基, 并使起始tRNA结合到30S-mRNA复合体上. 蛋白质合成通常始于AUG编码的甲硫氨酸. 起始和延伸涉及不同的甲硫氨酰- tRNA. tRNA起始子有独特的结构特征, 使之与其他所有tRNA区别开来. 与细菌tRNA起始子结合的甲硫氨酸的氨基基团是甲酰化的. 以甲酰四氢叶酸为辅助因子, 将甲硫氨酰-tRNA甲酰化, 得到起始子甲酰甲硫氨酰-tRNA. fMet-tRNAf 作为tRNA起始子, 有着自己独特的标志. IF-2结合起始子fMet-tRNAf, 使其进入30S亚基的局部P位. 只有fMet-tRNAf才能被30S亚基用于起始; 只有其他的氨酰-tRNA (aa-tRNA)才能被70S核糖体用于延伸. fMet-tRNAf 与30S-mRNA复合体的结合需要IF-2的参与. 50S亚基结合上去后, GTP的能量被释放, 所有的IF都被释放出来. 细菌mRNA的起始点包括AUG起始密码子及其上游10个碱基处的Shine-Dalgarno嘌呤六聚体. 在起始过程中, 细菌核糖体30S亚基的rRNA有一个可与SD碱基序列配对的互补序列. mRNA上的核糖体结合位点可从起始复合体上恢复, 它们包含上游SD序列和起始密码子. 在多顺反子mRNA中, 每一个顺反子的起始独立发生. 当顺反子间的距离大于核糖体的跨度时, 在前一个顺反子终点的核糖体会脱离, 伴随着下一个顺反子的独立的重新起始. 真核生物核糖体的40S亚基结合到mRNA的5′端, 并扫描mRNA, 直到找到起始点. 真核生物的起始区右一个包含AUG密码子的10个核苷酸序列构成. 在起始点, 核糖体的60S亚基加入到复合体中. 真核生物核糖体从mRNA的5′端向包括了AUG起始密码子的核糖体结合位点滑动. 丙肝病毒的IRES可以直接结合40S亚基. 6.9 Eukaryotes use a complex of many initiation factors ?真核生物使用由多种起始因子促成的复合体. 起始因子为启动的各个阶段所需, 包括结合tRNA起始子, 40S亚基在mRNA的附着, 沿着mRNA上滑动以及60S亚基的加入. 真核生物tRNA起始子是一种与延伸所用的Met-tRNA不同的Met-tRNA, 但甲硫氨酸没有被甲酰化. eIF2结合起始子Met-tRNA和GTP, 该复合体在40S亚基结合到mRNA上之前就结合到40S亚基上. 一些起始因子与核糖体小亚基结合形成43S复合体, 当43S复合体与mRNA结合, 它搜寻起始密码子, 并可以48S复合体的形式被分离到. 异源三聚体eIF-4F与mRNA的5′端结合, 同时还结合远端的因子. 在真核生物中, eIF2与Met-tRNAi形成三元复合体, 此复合体与游离的小亚基结合后与mRNA的5′端连接. 在后来的反应中, 伴随着GTP的水解, eIF2以eIF2-GDP的形式释放. 然后, eIF2B因子重新生成活化形式. 起始因子使起始子Met-tRNAi与40S亚基结合起来, 形成43S复合体. 在后来的反应中, GTP水解, eIF2以eIF2-GDP的形式释放. 然后, eIF2B因子重新形成活化形式. 当mRNA与43S复合体结合时, 起始子间的相互作用尤其重要. eIF1和eIF1A辅助43S起始复合物寻找mRNA直至AUG密码子; eIF2水解它的GTP以便能与IF3同时被释放; e