19第十八章蛋白质的合成与加工精读.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 干扰素诱导病毒RNA降解 降解mRNA 干扰素 A A P A P PPP 2? 5? 2? 5? 5? 2?- 5?A A PPP ATP 2-5A合成酶 RNaseL RNaseL 活化 + * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * U A G 5 3 RF COO- 目 录 多聚核蛋白体 polysome ：mRNA与多个核糖体的聚合物 ——使蛋白质合成以高速度、高效率进行。 目 录 电镜下的多聚核糖体现象 目 录 翻译后的折叠和加工修饰Folding and Posttranslational　Processing 第三节 从核糖体释放出的新生多肽链不一定是具备生物活性的成熟蛋白质，必需经过各种翻译后修饰、加工过程才转变为有活性的成熟蛋白。 主要包括： 蛋白质折叠（protein folding） 翻译后加工（post-translation processing） 一、新生肽链经历翻译后修饰 （一）肽链N端和C端的切除和/或化学修饰 细胞内的脱甲酰基酶或氨基肽酶可以去除N-甲酰基、N-末端蛋氨酸或N-末端的一段肽链。 在真核细胞，50%的蛋白质在翻译后，氨基末端的氨基发生乙酰化。 有些情况下，羧基末端的残基也可被酶切除。 （二）水解加工包括多蛋白水解加工和内含肽的剪接 1．多蛋白水解加工可产生多种肽链 一些蛋白质在合成之初是含有一系列头尾相连的蛋白质的长多肽链。多肽链的水解将裂解释放出各种蛋白质，释放出的蛋白质可能具有完全不同的功能，这些蛋白质称为多蛋白。 阿皮素原 POMC 的水解加工： N C 信号肽 KR KR 103肽 ACTH ?-LT ?-MSH ?-MSH Endophin 2．内含肽切除导致外显肽连接 内含肽是蛋白质的内部片段，翻译后很快被剪切，两个外显肽连接到一起。内含肽的长度一般在300 ~ 600个氨基酸之间。 剪接是由内含肽自我催化的。 1. 个别氨基酸可进行甲基化和乙酰化修饰 2. 蛋白质糖基化（glycosylation）修饰是一种 复杂的化学修饰 3. 某些蛋白质加入异戊二烯基团 4. 结合蛋白质加入辅基 5. 大多数蛋白质有二硫键的形成 （三）氨基酸残基的化学修饰有多种形式 二、折叠是肽链高级结构形成的过程 第一种模式认为是按等级进行的 ：新生肽链随着序列的不断延伸按等级逐步折叠，产生正确的二级结构、模序直至形成结构域和多肽链。 第二种模式：多肽链通过非极性残基间疏水作用介导,自动折叠成 “熔球（molten globule ”的紧密结构。 细胞内大多数天然蛋白质折叠需要一些辅助性蛋白。 （一）多肽链通过分步反应快速地进行折叠 核糖体结合的分子伴侣： 触发因子（trigger factor，TF） 新生链相关复合物（nascent chain-associated complex，NAC） 非核糖体结合的分子伴侣： 70kD/40kD热休克蛋白（heat shock protein, Hsp）家族 60kD/10kD热休克蛋白家族 蛋白质二硫键异构酶 肽酰脯氨酸异构酶 1．分子伴侣有核糖体结合和非核糖体结合两类 （二）分子伴侣参与蛋白质折叠 细胞内分子伴侣完成以下功能： 封闭待折叠蛋白暴露的疏水区段； 创建一个隔离的环境，蛋白质可互不干扰在此折叠； 促进折叠和去聚合； 遇到应激，使已折叠的蛋白质去折叠。 （1）热休克蛋白70 Hsp70 的两个主要功能域为折叠所必需 还需要辅助因子Hsp40和Grp E 非核糖体结合的分子伴侣 Hsp70反应循环 （2）大肠杆菌的Gro EL属于热休克蛋白60（Hsp60）家族 需要辅分子伴素10 cochaperonin 10 ——Gro ES的帮助 （3） 二硫键异构酶催化链内或链间二硫键形成 多肽链内或肽链之间二硫键的正确形成对稳定分泌蛋白、膜蛋白等的天然构象十分重要，这一过程主要在细胞内质网进行。 二硫键异构酶在内质网腔活性很高，可加速形成正确配对的二硫键 ，从而促进蛋白质折叠的全过程。 （4） 脯氨酰顺-反异构酶催化顺反异构加速折叠 多肽链中肽酰-脯氨酸间形成的肽键有顺反两种异构体，空间构象差别明显。 脯氨酰顺-反异构酶可促进上述顺反两种异构体之间的转换。 脯氨酰顺-反异构酶催化这种异构化的过程，可加速蛋白质的折叠。 2.目前对大肠杆菌的蛋白质折叠过程了解较多 （1） 折叠过程首先经历Hsp70反应循环 Hsp40结合