蛋白质合成和加工[翻译].pptVIP

蛋白质的合成与加工Protein Synthesis and Processing;1954年，Paul Zamecnik及其同事实验证明体内蛋白质是由氨基酸合成的。1956年，他们发现了氨基酰-tRNA合成酶。 1958年，M. B. Hoagland和Zamecnik又发现蛋白质生物合成需要可溶性RNA为中介。 1961年，Howard Dintzis证明血红蛋白肽链合成方向是从N-末端向C-末端进行。 1961~1966年间，Nirencerg、Matthaei和Khorana先后确定了64个遗传密码。 1973~1976年，麦胚无细胞体系、兔网织无细胞体系分别建立，蛋白质合成的具体过程终于揭晓。;蛋白质的生物合成，即翻译（translation） 翻译的过程就是将核酸中核苷酸序列编码的遗传信息，通过遗传密码破译的方式解读为蛋白质分子中20种氨基酸的排列顺序 。;蛋白质合成体系的组成Components Required for Protein Biosynthesis;参与蛋白质生物合成的三种RNA：;一、mRNA是蛋白质/多肽链合成的模板;原核生物mRNA;（一）mRNA含有64种密码子;遗传密码表;遗传密码具有通用性 (universal);3. 遗传密码具有连续性(commaless);4. 遗传密码具有简并性(degeneracy);简并性(degeneracy);5. 遗传密码具有摆动性（wobble）;U;密码子、反密码子配对的摆动性;二、一种tRNA只能转运一种氨基酸但一种氨基酸可由几种tRNA转运;tRNA的三级结构示意图;三、rRNA与蛋白质组成核糖体 —— ;核糖体的组成;核糖体在蛋白质合成中有主要作用： ;20种氨基酸（AA） 酶及众多蛋白因子，如氨基酰-tRNA合成酶、起始因子(initiation factor，IF) 、延长因子（elongation factor，EF）、释放因子（release factor，RF）。 ATP、GTP 无机离子 ;;蛋白质的合成过程Protein Synthesis Process ;氨基酸的活化 肽链合成的起始(initiation) 肽链的延长(elongation) 肽链合成的终止(termination )及释放;氨基酸 + tRNA;第一步反应:;第二步反应:;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(editing activity)，即酯酶的活性 。 氨基酰-tRNA的表示方法： Ser-tRNASer Met-tRNAMet ;二、起始阶段形成翻译起始复合物;原核生物中有3种起始因子(initiation factor，IF) ：IF-1、 IF-2、 IF-3 真核生物起始因子被称作eIF (eukaryotic initiation factor) eIF-1、-2、-3、-4、-5和-6 ;翻译的起始因子;（一）原核生物在起始因子参与下组装翻译起始复合物 ;原核生物： fMet-tRNAifMet 真核生物： Met-tRNAiMet;IF-3;;S-D序列（Shine-Dalgarno sequence）又称核糖体结合位点（ribosomal binding site, RBS） ;IF-3;IF-3;IF-3;（二）真核细胞蛋白质合成起始机制与 原核相似但更复杂 ;1 . 真核生物的核糖体为80S ;真核生物翻译起始复合物形成过程;Met;三、新生肽链通过核糖体循环而延长 ;延伸过程所需蛋白因子称为延长因子(elongation factor, EF)。 原核生物：EF-T (EF-Tu, EF-Ts) EF-G 真核生物：EF-1 、EF-2 ;;又称注册(registration);延长因子EF-T催化进位（原核生物） ;Tu;由肽基转移酶催化肽键形成;（三）在延长因子EF-G和GTP参与下促进 核糖体沿mRNA移动/转位 ;fMet;进位; ;四、肽链合成终止阶段释放新生的肽链;终止过程需要的蛋白因子称为释放因子 (release factor, RF);原核生物肽链合成终止过程 ;;多聚核蛋白体(polysome)：mRNA与多个核糖体的聚合物;电镜下的多聚核糖体现象;翻译后的折叠和加工修饰Folding and Posttranslational　Processing;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。;一、新生肽链经历翻译后修饰;（二）水解加工包括多蛋白水解加工和