生化15 蛋白质的合成.ppt

十五章蛋白质的合成 (翻译);RNA的一级结构;mRNA;真核生物mRNA特点： 5′端有帽子结构；3′端加poly A尾。;rRNA：核糖体RNA;;二氢尿嘧啶环;连接氨基酸;9;第二节 蛋白质生物合成体系;一、mRNA：蛋白质合成的模板;原核细胞mRNA的结构特点;S-D序列又称核糖体结合位点;真核细胞mRNA的结构特点;遗传密码是DNA上核苷酸与蛋白质中的氨基酸的对应关系。也是mRNA中蕴藏遗传信息的碱基顺序。 mRNA中的4种碱基组成的密码子代表了20种氨基酸，同时决定了翻译过程的起始与终止位置。;起始密码子和终止密码子： 起始密码子：AUG 终止密码子：UAA、UAG、UGA;遗传密码表;遗传密码具有以下特点：;①方向性;②连续性;21;基因损伤引起mRNA阅读框架内的碱基发生插入或缺失，可能导致框移，这种突变称为移码突变。;③ 简并性;各种氨基酸的密码子数目;④ 通用性;⑤ 摆动性;U;;二、tRNA：氨基酸的运载工具及蛋白质生物合成的适配器;3′-端上CCA-OH的氨基酸接受位点； 氨酰- tRNA合成酶识别的位点； 核糖体识别位点； 反密码子位点。;核糖体的组成;P位：肽酰-tRNA结合位 A位：氨酰-tRNA结合位 E位：脱肽酰-tRNA结合位;33;多聚核糖体;多聚核糖体(polysome)——使蛋白质合成高速、高效进行。;电镜下的多聚核糖体;四、合成所需酶类、蛋白质因子等;(二)蛋白质因子;与多肽链合成起始有关的蛋白质因子称为起始因子(initiation factor，IF)。;原核生物中存在3种起始因子，分别称为IF1-3。在真核生物中存在9种起始因子(eIF)。 IF的作用主要是促进核糖体小亚基与起始tRNA及模板mRNA结合。 ;原核、真核生物各种起始因子的生物功能 ;与多肽链合成的延伸过程有关的蛋白因子称为延长因子(elongation factor，EF)。;原核生物中延长因子：EF-Tu、EF-Ts、EF-G； 真核生物中延长因子：eEFα、eEFβγ、eEF-2。 EF的作用主要促使氨基酰tRNA进入核蛋白的受体，并可促进移位过程。 ;;与多肽链合成终止并使之从核糖体上释放相关的蛋白因子称为释放因子(release factor，RF)。;RF在原核生物中有3种，在真核生物中只有1种。;释放因子的生物学功能主要有： ①识别终止密码，如RF-1特异识别UAA、UAG；而RF-2可识别UAA、UGA。 ②诱导转肽酶改变为酯酶活性，相当于催化肽酰基转移到水分子-OH上，使肽链从核糖体上释放。 ;多肽链合成时，需ATP、GTP作为供能物质，并需Mg2+、K+参与。 氨基酸活化时需消耗2分子高能磷酸键，肽键形成时又消耗2分子高能磷酸键，故缩合一分子氨基酸残基需消耗4分子高能磷酸键。 ;起始密码子;一、氨基酸的活化和转运;(一)氨基酸活化形成氨酰-tRNA;氨基酸 + ATP-E 氨酰-AMP-E + PPi ; 第二步反应;氨基酰－tRNA合成酶的3个结合位点 氨基酸和ATP形成氨基酰腺苷 氨基酰转移到tRNA上 tRNA负载了氨基酸;特 性 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。 各种氨基酸和对应的tRNA结合后形成的氨基酰-tRNA表示为：;I型和II型酶;氨酰基团在2′ 、3′间交换;氨酰tRNA合成酶的校正功能 ——水解非正确组合的AA和tRNA;起始者tRNA：Met-tRNAiMet 肽链延长：Met-tRNAeMet;二、肽链合成的起始;(一)原核生物翻译起始复合物形成;IF-3;2.mRNA在小亚基定位结合;IF-3;IF-3;IF-3;(二)真核生物翻译起始复合物形成;Met;真核生物与原核生物翻译起始的差异;三、肽链合成的延长; 指根据mRNA下一组遗传密码指导，使相应氨基酰-tRNA进入核糖体A位。;Tu;(二)成肽;(三)移位;fMet;进位;真核生物肽链合成的延长过程与原核基本相似，但有不同的反应体系和延长因子。 另外，真核细胞核糖体没有E位，转位时卸载的脱氨酰-tRNA直接从P位脱落。;四、肽链合成的终止;终止密码的辨认：释放因子 肽链从肽酰-tRNA水解出：RF诱导转肽酶 mRNA、卸载tRNA及RF从核糖体脱离 大小亚基解聚：IF-1、IF-3 解聚后的大、小亚基可再次结合，重新进入肽链合成过程;原核肽链合成终止过程 ;(二)真核生物终止过程;原核生物与真核生物肽链合成过程的主要差别;新生多肽链不具备蛋白质的生物学活性，必须经过复杂的加工过程才能转变为具有天然构象的功能蛋白质，这一加工过程称为翻译后