[第十章蛋白质的生物合成.ppt

第十章 蛋白质的生物合成 ●蛋白质合成体系 ●蛋白质的生物合成过程 ●蛋白质合成后的加工 ●蛋白质的定向转运 一、蛋白质合成体系 ● 翻译(translation)：以mRNA为模板合成蛋白质的过程，称为翻译。 ● 基因表达(gene expression)：是指细胞在生命过程中，把储存在DNA顺序中遗传信息经过转录和翻译，转变成具有生物活性的蛋白质分子。 ● 参与蛋白质生物合成的各种因 素构成了蛋白质合成体系，该体系 包括： ① mRNA：作为蛋白质生物合成的模板，决定多肽链中氨基酸的排列顺序； ②核糖体：蛋白质生物合成的场所； ③tRNA：搬运氨基酸的工具; ④ 起始因子（IF）； ⑤ 延长因子（EF）； ⑥释放因子（RF）； ⑦氨酰-tRNA合成酶； ⑧供能物质及无机离子,等等。 （一）mRNA与遗传密码 ● 密码子(codon)：作为指导蛋白质生物合 成的模板，mRNA中每三个相邻的核苷酸组 成三联体，代表一个氨基酸的信息，此三联 体就称为密码子(codon)。 ● 遗传密码的破译 1961年Nirenberg建立了无细胞系统, 这一新技术又是在多核苷酸磷酸化酶发现的基础上建立起来的。 * 开放阅读框架(open reading frame, ORF): 从mRNA 5?端起始密码子AUG到3?端终止密码子之 间的核苷酸序列，各个三联体密码连续排列编码一 个蛋白质多肽链，称为~。 密码子、反密码子配对的摆动现象 （二）rRNA和核糖体 ●核糖体的组成 ? 表14-7 原核和真核生物核糖体的组成及功能 核糖体亚基 rRNAs 蛋白 RNA的特异顺序和功能 细菌 70S 50S 23S=2904b 31种(L1-L31）含CGAAC和GTψCG互补 2.5×106D 5S=120b 66%RNA 30S 16S=1542b 21种(S1-S21) 16SrRNA(CCUCCU)和S-D 顺序(AGGAGG)互补 哺乳动物 80S 60S 28S=4718b 49种 有GAUC和tRNAfMat的TψCG互补 4.2×106D 5S=120b 60%RNA 5.8S=160b 40S 18S=1874b 33种 和Capm7G结合 ? 在单个核糖体上，可划分多个功能活性中心，在蛋白质合成过程中各有专一的识别作用和功能。 ●mRNA结合部位——小亚基 ●结合或接受AA-tRNA部位（A位）——大亚基 ●结合或接受肽酰－tRNA的部位（P位）——大亚基 ●肽基转移部位——大亚基 ●形成肽键的部位（转肽酶中心）——大亚基 二、蛋白质的合成过程 1、氨基酸的活化及转运 氨基酰-tRNA合成酶对底物氨基酸和tRNA都有高度特异性。 氨基酰-tRNA合成酶具有校正活性(proofreading activity) 。 氨基酰-tRNA的表示方法： Ala-tRNAAla Ser-tRNASer Met-tRNAMet 2、翻译的起始 原核生物（以细菌为例）翻译的 起始所需成分： 30S小亚基、 50S大亚基、模板mRNA、 fMet-tRNAfMet、GTP、Mg2+ 翻译起始因子：IF-1、IF-2、IF-3、 S-D序列：存在于原核生物起始密码子AUG上游7~12个核苷酸处的一种4~7个核苷酸的保守片段（AGGAGGU），它与16SrRNA 3，端反向互补，所以可将mRNA的AUG起始密码子置于核糖体的适当位置以便起始翻译作用。 3、肽链的延伸 肽链延伸由许多循环组成，每加一个氨基酸就是一个循环，每个循环包括：进位、转肽和移位。 延伸因子(elongation factor, EF) ： 原核生物：EF-T (EF-Tu, EF-Ts) EF-G 真核生物：EF-1 、EF-2 （1）进位：AA-tRNA与核糖体A位点的结合 (2)转肽是由转肽酶/肽基转移酶催化 (3)移位