第五章 protein的翻译.ppt

Protein 翻译Protein translation Chapter 5 从DNA转录到RNA可以利用碱基互补配对，但mRNA与的碱基序列与蛋白质的氨基酸序列却没有直接的对应关系，他们之间也没有直接的作用力，那么在这两种完全不同的遗传语言之间是如何沟通、如何传递信息的呢？ 信息的传递者就是tRNA，准确的来说，应该是氨酰基tRNA，它利用反密码子与mRNA配对，通过氨酰 tRNA 合成酶、利用副密码子来选择特异的氨基酸。 5.1 基本元件 tRNA mRNA rRNA与核糖体 5.1.1 tRNA 最小的 RNA，4S，70 ~ 80个base; 1964年，Holly. R. 鉴定出 tRNAphe 的二级结构为三叶草形（77个NT）; 三叶草结构包括5个臂、4个环 氨基酸接受臂 tRNA 的5’与3’-末端碱基配对形成 3’ 端永远为不配对的CCA序列 最后的A的 3’ 或 2’-OH可以被氨酰化 D臂、反密码子臂、TψC臂、附加臂 ； DHU环、反密码子环、 TψC环、附加环 tRNA真实的空间构型 “L”结构域的功能 aa accept arm 位于“L”一端，契合于核糖体的肽基； anti-codon arm 位于”L”另一端，与结合在核糖体小亚基上的 codon of mRNA配对； TΨC loop DHU loop位于“L”两臂的交界处，利于“L”结构的稳定； “L”结构中碱基堆积力大，使其拓扑结构趋于稳定； wobble base位于“L”结构末端，堆积力小、自由度大、使碱基配对摇摆。 tRNA 的种类 附加臂的大小 Ⅰ类tRNA：3-5 bp (75%) Ⅱ tRNA: 13-21 bp (25%) 起始tRNA Prok中， 携带甲酰甲硫氨酸（fMet） Euk中， 携带甲硫氨酸（Met） 同工tRNA 携带AA相同而反密码子不同的一组tRNA 结构上能被AA– tRNA合成酶识别的共性 副密码子与氨酰基tRNA的合成 氨酰基tRNA的合成执行着双重功能 为肽建的合成提供能量 执行遗传信息的解读 模板mRNA只能识别特异的tRNA而不是AA AA– tRNA合成酶（AARS） 需要三种底物: AA、tRNA 、ATP 因此有三个位点：aa binding site、tRNA binding site、 ATP site Prok中AARS有20种，对AA专一 按反应机制AARS分为两类 Type Ⅰ类酶 先将氨酰基转移到 tRNA 3’ 端A的 2’-OH 然后通过转酯反应转移到 3’ –OH上 TypeⅡ类酶 直接将氨酰基转移至 3’ –OH 上 Paracodon (副密码子) tRNA中决定负载特定氨基酸的空间密码，为同一种AARS 所识别的一组同功受体具有相同的副密码子 AARS 对paracodon 的识别与结合是通过氨基酸与碱基之间的连接实现的 副密码子将AARS分为两类 type I： Val,Arg,Gln,Glu,Ile,Leu,Met,Trp,Tyr，paracodon 大多位于反密码子臂 type II： paracodon 大多位于氨基酸接受臂，个别还同时在附加臂上有相应碱基 两类酶与tRNA反应时－－接近模式不同 5.1.2 mRNA 单顺反子mRNA（monocistronic mRNA） 编码一个蛋白质的….. 部分Prok 所有Euk的mRNA 多顺反子mRNA（polycistronic mRNA ）: 部分原核mRNA mRNA 分子的组成： 编码区 起始AUG到终止密码子 前导序列 AUG之前的 5’ 端非编码区（5’UTR） 尾巴 终止密码子之后，不翻译的 3’ 端 原核生物mRNA的特征 大部分为多顺反子 spacer: 各顺反子之间（基因之间）的非编码区长度变化很大，从重叠到100个碱基不等； 因此，多顺反子的mRNA翻译有两种情况： spacer较长时，下一个基因的产物合成起始是独立的 spacer长度较短时,两个顺反子使用相同的核糖体或小亚基( 相当…………，有S-D 序列的特征） Prok中多顺反子mRNA中各基因的产物数量不一定相等 比如乳糖操纵元中，Z：Y：A=1：0.5：0.2 其他特征 5’ 端有300个左右NT的leader（A/G－－－－AUG） AUG作为起始密码子（GUG、UUG） AUG前有 S – D 序列 S – D序列（Shine-Dalgarno sequence）： 位于AUG上游 4 ~13 个NT处的富含嘌呤的 3 ~