核糖体和核酶.pptVIP

* * * * * * * DNase 法鉴定的片段一般为40bp，为了得到准确的结果，一般采用足迹法（footprinting） * 实验中还发现DNA的两条链受 RNApol 的保护程度不同，说明RNApol与两条链的结合是不对称的，表明转录只需要一条模板，即单链转录 * 在核糖体中rRNA是起 主要作用的结构成分 ?具有肽酰转移酶的活性； ?为tRNA提供结合位点(A位点、P位点和E位点)； ?为多种蛋白质合成因子提供结合位点； ?在蛋白质合成起始时参与同mRNA选择性地结 合以及在肽链的延伸中与mRNA结合； ?核糖体大小亚单位的结合、校正阅读(proofreading)、 无意义链或框架漂移的校正、以及抗菌素的作用等 都与rRNA有关。 * r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蛋白可能对核糖体的构象 起“微调”作用； ?在核糖体的结合位点上甚至可能在催化作用中, 核 糖体蛋白与rRNA共同行使功能。 * 问题 如何证明在核糖体合成蛋白质过程中起主要功能作用的是RNA，而不是蛋白质？ ？ * 蛋白质合成抑制剂 （抑制核糖体与tRNA结合） ☆抗生素 ☆嘌呤霉素 * 多聚核糖体(polyribosome或polysome) 蛋白质正在合成时的一种状态。 * 多聚核糖体 * 多聚核糖体(polyribosome或polysome) ?概念 核糖体在细胞内并不是单个独立地执行功能，而是由多个 甚至几十个核糖体串连在一条mRNA分子上高效地进行肽 链的合成，这种具有特殊功能与形态结构的核糖体与 mRNA的聚合体称为多聚核糖体。 ? ?多聚核糖体的生物学意义 ?细胞内各种多肽的合成，不论其分子量的大小 或是mRNA的长短如何，单位时间内所合成的 多肽分子数目都大体相等。 ?以多聚核糖体的形式进行多肽合成，对mRNA 的利用及对其浓度的调控更为经济和有效。 * 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 ?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(ribozyme)：具有催化作用的RNA。 ?由RNA催化产生了蛋白质 * 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； ?与RNA相比，蛋白质能更为有效地催化多种生化反应，并提供更为复杂的细胞结构成分，逐渐演化成今天的细胞。 * 核糖体与癌症 蛋白质是生命活动的最终执行者，核糖体担负着细胞中蛋白质的合成，因此核糖体在整个生命过程中发挥重要功能。 核糖体的生物合成和转录控制在细胞处理过程中多个水平进行。 目前已经发现一些肿瘤抑制子和前癌基因可以影响核糖体成熟，通过改变蛋白质合成机器中的某些组分而诱导肿瘤的发生。 * 单一蛋白质突变控制核糖体生物合成 低等生物 L16：在酵母菌中进行的基因靶向试验表明单一一种蛋白质的去除如L16，导致60s核糖体大单位减少，这直接与多核糖体减少和细胞增殖缺陷相关。因此仅一种核糖体蛋白质的表达被破坏就能够引起核糖体产生的减少。 其它的蛋白质：在果蝇中，单一的核糖体蛋白质突变就可以导致一组综合性突变，被称为minute。 Mintue 苍蝇是以体积减少为特征，失去生育能力和隐性的致死性。许多直接和间接的证据已经证实minute细胞核糖体含量降低，因此蛋白质合成能力降低。蛋白质合成的减少导致了细胞生长和增殖的降低。 * 高等生物： S6：小鼠中去除40s核糖体蛋白质S6，直接导致了核糖体生物合成的缺陷和细胞增殖的降低。而S6磷酸化可以被癌细胞中失调的细胞外信号进行调节。S6磷酸化与特异的一组被称为TOP的mRNA翻译相关（TOP:a terminal oligopyrimidine bract in the 5’ untranslated region(UTR)）。由TOP基因编码的蛋白质本身即为一种原癌基因，因此，TOP基因的表达失调也许启动了肿瘤的发生。 哺乳动物中，S6磷酸化的调节是非常复杂的。这种复杂性提高归因于另一种激酶S6K2的存在。 * S3a ：在肿瘤细胞中过量表达。显然单个核糖体蛋白质删除在许多模型组织中可以直接影响细胞的生长，但是对核糖体蛋白质的过量表达还没有清晰明