13.第十三章 蛋白质的生物合成(翻译).ppt

第十三章 蛋白质的生物合成(翻译) 第一节 蛋白质生物合成体系 2. 20种编码氨基酸作为原料。 3. 酶及众多蛋白因子，如IF、eIF。 4. ATP、GTP、无机离子。 二、mRNA与遗传密码 4. 通用性(universal) 密码子、反密码子配对的摆动现象 四、tRNA与氨基酸的活化 第二节 蛋白质生物合成过程  一、原核生物翻译过程 1. 核糖体大小亚基分离； 2. mRNA在小亚基定位结合； 3. 起始氨基酰-tRNA的结合； 4. 核糖体大亚基结合。 2.成肽 3.转位 延长因子EF-G有转位酶活性，可结合并水解1分子GTP，促进核蛋白体向mRNA的3侧移动 。 (一)多肽链折叠为天然构象的功能蛋白质 鸦片促黑皮质素原(POMC)的水解修饰 1.肽链N端的修饰 2.个别氨基酸的修饰 3.多肽链的水解修饰 (三)高级结构的修饰 (1)白喉毒素(diphtheria toxin) 1. 当mRNA上终止密码出现后，多肽链合成停止，肽链从肽酰-tRNA中释出，mRNA、核糖体等分离的过程。 (三)终止 2. 识别终止密码，RF-1特异识别UAA、UAG；而RF-2可识别UAA、UGA。 3. 诱导改变转肽酶的酯酶活性为水解活性，使肽链从核糖体上释放。 U A G 5 3 RF COO- 与原核生物相比，真核生物肽链延长过程有不同的反应体系和延长因子。真核细胞核糖体没有E位，转位时卸载的tRNA直接从P位脱落。 (二) 延长 (三) 终止 与原核生物相比，真核生物翻译终止只有一种释放因子eRF，可识别所有终止密码子。 (一)起始 二、真核生物翻译过程 1. 核糖体大小亚基分离； 2. 起始氨基酰-tRNA结合； 3. mRNA在核糖体小亚基就位； 4. 核糖体大亚基结合。 原核先 就位，后 结合；真核 先结合， 后就位 met 40S 60S Met Met 40S 60S mRNA eIF-2B、eIF-3、 eIF-6 ① elF-3 ② GDP+Pi 各种elF释放 elF-5 ④ ATP ADP+Pi elF4E, elF4G, elF4A, elF4B,PAB ③ Met Met-tRNAiMet-elF-2 -GTP 真核生物翻译起始复合物形成过程 (二)使蛋白质合成高速、高效进行。 电镜下的多聚核糖体现象 三、多聚核糖体(polysome) (一)指多个核糖体附在同一条mRNA上合成蛋白质而形成的串珠状聚合物。 四、翻译后加工和输送 新生多肽链需要酶和其他蛋白质辅助，经过折叠、修饰等加工才能转变为天然构象的功能蛋白质。 (1)热休克蛋白(HSP): HSP70、HSP40和GreE族 (2)伴侣素(chaperonins): GroEL和GroES家族 2. 蛋白二硫键异构酶 (PDI) 3. 肽-脯氨酰顺反异构酶 (PPI) 1. 分子伴侣 N C 信号肽 PMOC KR KR 103肽 ( ？) ACTH ?-LT ?-MSH ?-MSH Endophin (二)一级结构的修饰 (四)蛋白质合成后的靶向输送 1. 指蛋白质合成后需定向输送到发挥功能的细胞靶部位的过程。 2.新生分泌蛋白的N端，可引导其自身转移到细胞靶部位的保守氨基酸序列，称信号序列(signal sequence)或信号肽(signal peptide) 。 1．亚基的聚合 如血红蛋白通过非共价键将亚基聚合成寡聚体。 2．辅基的连接 如糖蛋白、脂蛋白、各种酶等，合成后需与辅基连接，才具有活性。 3．疏水脂链的共价连接 如Ras蛋白、G蛋白等需嵌入疏水双层膜脂，才具有活性。 * * 蛋白质的生物合成，即翻译，就是将核酸中由 4 种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一级结构中20种氨基酸的序列 。 (Protein Biosynthesis，Translation) (一)合成原料 1. 三种RNA mRNA(信使RNA) rRNA(核糖体RNA) tRNA(转运RNA) 一、蛋白质生物合成的原料和所需酶类 (Protein Biosynthesis System) (二)酶及蛋白因子 1．氨基酰-tRNA合成酶 ATP存在下合成氨基酰-tRNA，具有绝对特异性。 2．转肽酶 催化核糖体“P位”上的肽酰基转移至“A位”的氨基酰-tRNA的氨基上，使酰基与氨基缩合形成肽键。 3．转位酶 催化核糖体向mRNA的3′端移动定位于“A位”。 4．蛋白因子 起始因子(initiation factor，IF); 延