09 第九章 核糖体.ppt

第九章 核 糖 体（ribosome） ?核糖体的类型与结构 ?多聚核糖体与蛋白质合成 第一节 核糖体的类型与结构 ?核糖体的基本类型与成分 ?核糖体的结构 ?核糖体蛋白质与rRNA的功能 一、核糖体的基本类型与成分 ?核糖核蛋白体，简称核糖体（ribosome） ?基本类型 ?附着核糖体 ?游离核糖体 ?70S的核糖体 ?80S的核糖体 ?主要成分 ?r蛋白质：40%，核糖体表面 ?rRNA：60%，核糖体内部 二、核糖体的结构 ?结构与功能的分析方法 ?50S核糖体大亚基与蛋白质合成 结构与功能的分析方法 ?离子交换树脂可分离纯化各种r蛋白 ?EDTA和尿素可分离纯化各种rRNA ?r蛋白的一级结构及同源性 ?双功能的交联剂和双向电泳分离可用于研究r蛋白在结构上的相互关系 ?16S rRNA结构的研究 ?同一生物中不同种类r蛋白的一级结构均 不相同，在免疫学上几乎没有同源性 ?不同生物同一种类r蛋白之间具有很高的 同源性，并在进化上非常保守 ?蛋白质结合到rRNA上具有先后层次性 ?核糖体的重组装是自我装配过程 ?16S rRNA的一级结构是非常保守的 ?16S rRNA二级结构具有更高保守性 臂环结构（stem-loop structure） 50S核糖体大亚基与蛋白质合成 蛋白合成中涉及的多数因子为G蛋白（GTPase活性），核糖体50S大亚基上与之相关位点称为GTPase相关位点 三、核糖体蛋白质与rRNA的功能 ?核糖体上与蛋白质合成有关的结合位点和催化位点 ?核糖体蛋白质的主要功能 ?rRNA的主要功能 核糖体上与蛋白质合成有关的结合位点和催化位点 ?与mRNA的结合位点 ?与新掺入的氨酰-tRNA的结合位点——氨酰基位点，又称A位点 ?与延伸中的肽酰-tRNA的结合位点——肽酰基位点，又称P位点 ?与即将释放的tRNA的结合位点——E位点（exit site） ?与肽酰tRNA从A位点转移到P位点有关的转移酶（即延伸因子 EF-G）结合位点 ?肽酰转移酶的催化位点 核糖体蛋白质的主要功能 ?对rRNA折叠成有功能的三维结构是十分重要的 ?在蛋白质合成中，某些r蛋白可能对核糖体构象 起“微调”作用 ?核糖体蛋白与rRNA共同作用有利于蛋白质合成 rRNA的主要功能 ?具有肽酰转移酶的活性 ?为tRNA提供结合位点（A位点、P位点、E位点） ?为多种蛋白质合成因子提供结合位点 ?在蛋白质合成起始及肽链延伸中与mRNA结合 第二节 多聚核糖体与蛋白质合成 ?多聚核糖体（polyribosome or polysome） ?蛋白质的合成 ?RNA在生命起源中的地位及其演化过程 一、多 聚 核 糖 体 （polyribosome or polysome） ?概念 多个核糖体串连在一条mRNA分子上进行肽链的 合成，核糖体与mRNA的聚合体称为多聚核糖体 ?多聚核糖体的生物学意义 以多聚核糖体形式进行多肽合成，可以充分利用 mRNA并提高蛋白质的合成效率 二、蛋白质的合成 ?起始复合物的形成 ?肽链的延伸 ?蛋白合成的终止与释放 蛋白合成的终止与释放 ?释放因子：RF-1，RF-2 ?终止密码子 ?肽链转移酶 三、RNA在生命起源中的地位及其演化过程 ?生命是自我复制的体系 ?DNA代替了RNA的遗传信息功能 ?蛋白质取代了绝大部分RNA酶的功能 生命是自我复制的体系 ?三种生物大分子，只有RNA既具有信息载体 功能又具有酶的催化功能。因此，推测RNA 可能是生命起源中最早的生物大分子 ?核酶（ribosome）：具有催化作用的RNA ?信息功能：由RNA指导蛋白质的合成 DNA代替了RNA的遗传信息功能 ?DNA双链比RNA单链稳定 ?DNA链中胸腺嘧啶代替了RNA链 中的尿嘧啶，使之易于修复 蛋白质取代了绝大部分RNA酶的功能 ?蛋白质化学结构的多样性与构象的多变性 ?蛋白质更有效地催化多种生化反应，提供 更为复杂的细胞结构成分 * * *