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蛋白质的生物合成（翻译P291）Protein Biosynthesis，Translation 蛋白质的生物合成，即翻译，就是将mRNA中 4 种核苷酸序列编码的遗传信息，通过遗传密码破译的方式解读为蛋白质一级结构中20种氨基酸的排列顺序 。 蛋白质合成体系Protein Biosynthesis System 参与蛋白质生物合成的物质包括 模板： mRNA 原料：20种编码氨基酸 氨基酸运载体：tRNA 场所：核糖体 酶：氨基酰-tRNA合成酶、 转肽酶 蛋白质因子：IF、EF、 RF 能量（ATP、GTP） 无机离子（Mg2+、Mn2+） 一、翻译模板mRNA及遗传密码 mRNA是遗传信息的携带者 遗传密码表 2. 连续性(commaless) 3. 简并性(degeneracy) 4. 通用性(universal) 蛋白质生物合成的整套密码，从原核生物到人类都通用。 已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿体。 密码的通用性进一步证明各种生物进化自同一祖先。 核糖体的组成 真核生物： Met-tRNAiMet 原核生物： fMet-tRNAifMet 蛋白质生物合成过程 The Process of Protein Biosynthesis 翻译的起始(initiation) 翻译的延长(elongation) 翻译的终止(termination ) 一、肽链合成起始 指mRNA和起始氨基酰-tRNA分别与核糖体结合而形成翻译起始复合物 (translational initiation complex)，此过程需要多种起始因子的参与。 （一）原核生物翻译起始复合物形成 核糖体大小亚基分离； mRNA在小亚基定位结合； 起始氨基酰-tRNA的结合； 核糖体大亚基结合。 （二）真核生物翻译起始复合物形成 二、肽链合成延长 指根据mRNA密码序列的指导，次序添加氨基酸从N端向C端延伸肽链，直到合成终止的过程。 延伸过程所需蛋白因子称为延长因子 (elongation factor, EF) 原核生物：EF-T (EF-Tu, EF-Ts) EF-G 真核生物：EF-1 、EF-2 又称注册(registration) （二）成肽 （三）转位 由转位酶（translocase；活性存在于EF-G ）催化，核糖体向mRNA的3’端移动相当于一个密码子的距离，原有带肽链的tRNA由A位转移至P位, mRNA分子第三个密码子定位于A位，空着的A位等待接受下一个氨基酰-tRNA （三）转位 多聚核糖体(polysome) 蛋白质合成后加工和输送Posttranslational Processing Protein Transportation 主要包括 从核糖体释放出的新生多肽链不具备蛋白质生物活性，必需经过不同的翻译后复杂加工过程才转变为天然构象的功能蛋白。 一、多肽链折叠为天然功能构象的蛋白质(自学) 一般认为，多肽链自身氨基酸顺序储存着蛋白质折叠的信息，即一级结构是空间构象的基础。 细胞中大多数天然蛋白质折叠都不是自动完成，而需要其他酶、蛋白辅助。 二、一级结构的修饰 （一） 肽链N端的修饰 (fMet/Met) （二）个别氨基酸的修饰 (hydroxylation, phosphorylation) （三）多肽链的水解修饰 三、高级结构的修饰 （一）亚基聚合 （二）辅基连接 （三）疏水脂链的共价连接 所有靶向输送的蛋白质结构中存在分选信号，主要为N末端特异氨基酸序列，可引导蛋白质转移到细胞的适当靶部位，这一序列称为信号序列 ，有碱性N-末端、疏水核心区和加工区三个区段。 蛋白质生物合成的干扰和抑制Interference Inhibition of Protein Biosynthesis 蛋白质生物合成是很多天然抗生素和某些毒素的作用靶点。它们就是通过阻断真核、原核生物蛋白质翻译体系某组分功能，干扰和抑制蛋白质生物合成过程而起作用的。 可针对蛋白质生物合成必需的关键组分作为研究新抗菌药物的作用靶点。同时尽量利用真核、原核生物蛋白质合成体系的任何差异，以设计、筛选仅对病原微生物特效而不损害人体的药物。 影响翻译起始的抗生素 伊短菌素 螺旋霉素 影响翻译延长的抗生素 二、其他干扰蛋白质生物合成的物质 毒素(toxin) 干扰素(interferon) 白喉毒素(diphtheria toxin)的作用机理 干扰素的作用机理 2. 干扰素诱导病毒RNA降解 第 十 二 章蛋白质生物合成 翻译 mRNA、tRNA、rRNA的作用 遗传密码的四个特点 (起始密码、终止密码) 以原核生物为例，