生物化学——第十章 蛋白质的生物合成幻灯片.pptVIP

第十章 蛋白质的生物合成 蛋白质的生物合成 遗传信息流动示意图 蛋白质合成体系 mRNA 第一节 遗传密码 遗传密码字典 遗传密码的性质 4、64组密码子中，AUG既是甲硫氨酸的密码，又是起始密码；有三组密码不编码任何氨基酸，而是多肽链合成的终止密码子：UAG、UAA、UGA。 核糖体 核糖体的组成 多多核糖体与核糖体循环 原核细胞70S核糖体的A位、P位及mRNA结合部位示意图 真核和原核细胞参与翻译的蛋白质因子 密码子与反密码子的配对关系 第四节 蛋白质生物合成的分子机制 氨基酸的活化 N-甲酰甲硫氨酰-tRNAfMet的形成 氨酰- tRNA合成酶特点 1、肽链合成的起始 2、肽链的延长 3、肽链合成的终止及释放 ⒉ fMet- tRNA fMet在核糖体小亚基上就位 在IF-2和GTP帮助下， fMet- tRNA fMet进入小亚基上与起始密码相应的位置 ，整个过程对fMet- tRNA fMet是特异和严格的，其余的氨基酰- tRNA都不能进入到这个位置上。这步还包括IF-1的脱落。 ⒊ 50S大亚基结合到30S小亚基上形成70S起始复合物，同时释放出IF-2、IF-3，GTP水解成GDP和Pi，完成起始过程。 肽链合成的起始 二、肽链的延长 肽链的延长 二、 肽链的延长 肽链的延长也称为核糖体循环，每循环一次，肽链延长一个氨基酸，如此不断重复，直至肽链合成终止。每次核糖体循环又可分为三个步骤：进位、成肽和移位。 真核生物的肽链延长与此类似，eEF-1中的eEF-1α、 eEF-1β相当于EF-Tu和EF-Ts， eEF-2相当于EF-G。 ⒈ 进位 即新进入的氨基酰-tRNA根据mRNA上密码的指引，结合到70S核糖体的A位。这一步反应需要GTP和延伸因子EF-Tu和EF-Ts的参与。 Tu\Ts循环 ⒉ 成肽 即P位上的N-甲酰甲硫氨酸的－C=O在肽酰转移酶催化下与A位上的AA-tRNA的－NH2发生反应，这样N-甲酰甲硫氨酸在 A位 成为二肽，P位留下一个无负载的tRNA。在成肽反应结束后，这个无负载的tRNA从核糖体上脱落，使P位留空。 肽键的形成 ⒊ 移位 指在移位酶(又称为延伸因子G，EF-G)催化及GTP存在下，整个核糖体相对于mRNA从5′向3′方向的移动，移动的长度为一个密码子的距离，这时A位的二肽从A位进入P位。 移位的结果使二肽-tRNA占据了P位，A位留空，并对应mRNA上第三号密码子，为第三号氨基酸按密码的指引进入A位进位作好了准备。 在整个肽链延长过程中，起始的fMet可保留至翻译终止。但翻译后这一氨基酸会很快被切除，所以在新生的肽链里一般并不以甲硫氨酸作为N-末端。 由多肽链的合成过程可以看出：核糖体阅读mRNA密码是从5′向3′方向进行，肽链合成是从N-末端向C-末端方向进行。 三 肽链合成的终止 肽链合成的终止包括：终止密码的辨认，肽链从完工的肽酰-tRNA上水解释放出来，mRNA从核糖体中脱离及大小亚基的分离等。终止过程需要释放因子RF的参与。 原核生物的RF有三种： RF-1能识别终止密码UAA和UAG； RF-2能识别UAA和UGA； RF-3结合GTP，促进RF-1、RF-2对核糖体的结合。 真核生物的终止过程仅有一个eRF。 肽链终止的具体过程： ⒈ 当mRNA的终止密码进入A位时，因无AA- tRNA与之对应，所以由RF-1或RF-2识别终止密码，进入A位。RF-3可加强这种作用。 ⒉ RF的结合，使核糖体的转肽酶活性转而表现为酯酶活性，将P位上的肽链从tRNA上水解下来（肽链C端与tRNA 3′－OH酯键的水解）。 ⒊ GTP水解为GDP和Pi，释放的能量使留在核糖体上的 tRNA及各种RF、mRNA脱落下来，最终核糖体也分解为大小两个亚基。 肽链合成的终止及释放 eEF-2 转位酶，协助mRNA前移，由A位进入P位，释放无负载tRNA EF-G eEF-1β 结合GTP EF-Ts eEF-1α 协助氨基酰-tRNA进入A位 EF-Tu 真核生物 功能 原核生物 翻译延伸因子 * * * 翻译过程十分复杂，需要mRNA、tRNA、rRNA和多种蛋白因子参与。在此过程中mRNA为合成的模板，tRNA为运输氨基酸工具，rRNA和蛋白质构成核糖体，是合成蛋白质的场所，蛋