第十一蛋白质代谢精要.ppt

四、蛋白质的生物合成 刚刚开始的蛋白质 多核糖体——数个核糖体在一个mRNA上工作 快要完成的蛋白质 我要开始了！ 别着急！ 我干的正欢呢！ 到了吗？ 终于快要休假了！ （1）原核细胞合成蛋白质的起始物为fMet-tRNAf，而真核细胞合成蛋白质的起始物为Met-tRNA。 （2）原核细胞的70S起始复合物中的70S核糖体是由30S和50S两亚基所组成，而真核细胞起始复合物的80S核糖体则为40S和60S所组成。 （3）原核细胞的起始密码子是AUG，少数为GUG，而真核细胞的起始密码子总是AUG。 8、真核、原核生物蛋白质合成的差别 （4）对起始密码子的辨认方式不同。 原核细胞可利用AUG5′侧的富含嘌呤的序列(SD序列)来区分起始密码子AUG还是链内的密码子AUG。 真核细胞中，通常将mRNA上最靠近5′端的AUG作为蛋白质合成的起始点，核糖体的40S亚基与mRNA5′端的帽子相结合，逐渐向3′端移动，以便寻找起始密码子AUG，这过程需要消耗ATP。 （5）与原核细胞的起始因子和延长因子亦不相同。 （6）原核细胞的蛋白质合成在核糖体上进行，真核细胞的蛋白质合成不仅在核糖体上进行，也有小部分在线粒体中进行。例如作为细胞色素c和b复合物组分的多肽就是在线粒体中合成的。 （1）N端甲酰基或N端氨基酸的除去 原核细胞蛋白质的起始氨基酸---甲酰甲硫氨酸，经去甲酰基酶水解除去N端的甲酰基，然后在氨肽酶的作用下再切去1个或多个N端的氨基酸： 去甲酰基酶 氨肽酶 fMet-(AA)n -----→ Met(AA)n ----→(AA)n或(AA)n-x 真核细胞中N端的甲硫氨酸常在肽链的其他部分还未完全合成时就已经水解下来。 9、肽链合成后的加工修饰 （2）.信号肽的切除 某些蛋白质在合成过程中，在新生肽链的N端有一段信号肽(大约15—30个氨基酸残基)，它由高度疏水性的氨基酸组成，这种强的疏水性有利于多肽链穿过内质网膜，当多肽链穿过内质网膜，进入内质网腔后立即被信号肽酶作用，将信号肽除去。 （3）二硫键的形成 mRNA中没有胱氨酸的密码子，胱氨酸中的二硫键是通过2个半胱氨酸一SH基的氧化形成的，肽链内或肽链间都可形成二硫键，二硫键在维持蛋白质的空间构象中起了很重要的作用。 （4）氨基酸的修饰 有些氨基酸如羟脯氨酸、羟赖氨酸没有对应的密码子，这些氨基酸是在肽链合成后由羟化酶催化使氨基酸羟化而成，如胶原蛋白中的羟脯氨酸和羟赖氨酸就是以这种方式形成的。 氨酰-tRNA合成酶催化氨基酸连接到相应的tRNA分子的3ˊ端上，形成氨酰-tRNA。氨基酸与tRNA之间形成的键是高能键，称之氨酰-tRNA键。 蛋白质合成的精确度依赖于氨酰-tRNA合成酶催化正确的氨基酸连接到相应的tRNA分子上。 （3）氨酰-tRNA的合成（氨基酸的活化） 氨基酸被氨酰-tRNA合成酶激活在原理上类似于脂肪酸的激活，总反应为： 氨基酸＋tRNA ＋ATP ↓ 氨酰-tRNA＋AMP＋PPi 　 蛋白质的合成可以说是开始于氨基酸的激活，聚合的起始涉及翻译复合体在mRNA分子上第一个密码处的组装，在肽链延伸过程中，核糖体和有关的辅助因子沿着模板mRNA的5ˊ→ 3ˊ方向移动，而蛋白质合成的方向是从N端向C端。当蛋白质合成完成时，即在终止阶段，翻译复合体解体，脱离mRNA。 核糖体RNA（rRNA）是核糖体中的“心脏”，它参与许多蛋白质合成的过程。 3、rRNA与核糖体 核糖体组成 核糖体中结合两个tRNA的部位 核糖体是复合体，要结合mRNA、生长的肽链、两个比较大的氨酰-tRNA分子，以及一些因子。在蛋白质合成过程中，核糖体将两个负载的tRNA（氨酰、肽酰-tRNA）排在一起，以便其反密码子能与mRNA的密码子相互作用，正确地定位在肽键形成部位。连接着生长肽链的tRNA结合于核糖体的肽酰部位（P位），而第二个氨酰-tRNA结合于核糖体的氨酰部位（A位）。 蛋白质肽链的合成起始涉及到在mRNA上的阅读框架处形成一个起始复合体。 由核糖体亚基、模板mRNA、一个特殊的起始tRNA和几个起始因子组成。 4、肽链合成的起始 几乎所有mRNA中翻译的第一个密码都是AUG。但是这个起始密码不一定就是相应的mRNA的头3个核苷酸，它可以位于mRNA模板的任何部位，而且mRNA中也存在多个编码甲硫氨酸的密码AUG，也就是说核糖体不是在每一个AUG密码处都可以启动翻译，核糖体是如何区别起始A