医学细胞生物学_核糖体与蛋白质的合成.ppt

第5章 核糖体与蛋白质的生物合成 概 述 *全称：核糖核蛋白体（核蛋白体） *由几种rRNA 和几十种蛋白构成。 *主成分rRNA（60％）和 r蛋白（40％） *非膜性的颗粒状结构（游离or附着） *直径12~30nm，存在所有细胞。 *1958年，Robinsin和Brown发现。 正在工作的核糖体（电镜观） 核糖体的大小亚基 5.1 核糖体化学组成与形态结构5.1.1 化学组成 线粒体（哺乳类）: 55S核糖体（35S + 25S） * 真核细胞：80S核糖体（60S＋40S） 60S ---3种rRNA（28S、5.8S、5S） + 49种蛋白。 40S ---1种rRNA（18S）＋ 33种蛋白。 * 原核细胞：70S核糖体（50S＋30S） 50S----2种rRNA（23S、5S）＋34种蛋白。 30S----1种rRNA （16S） + 21种蛋白。 5.1.2 核糖体的超微结构 核糖体主要功能部位 Ｐ位--供位--肽酰基位 Ａ位--受位--氨酰基位 Ｔ位--肽基转移酶 （Ｔ因子）位置。 Ｇ位--ＧＴＰ酶 （移位酶）位置。 E位—即将离开的tRNA所暂时停留的位点。 核糖体的功能部位 核糖体结构特点 *由大小两个亚单位组成的小体。 *有左右贯通隧道---mRNA通道。 *大亚基有中央管----多肽链出口。 *核糖体上存在几个重要功能部位。 5.2 蛋白质的生物合成 中心法则图解 蛋白合成装置——核糖体复合物 5.2.1 遗传密码与密码子 遗传密码（genetic code） mRNA 三个核苷酸一组的特定排列所构成的一套aa的代码。由64个密码子组成 。 密码子（codon） ---mRNA分子上每3个相邻的核苷酸所组成的含特定信息的三联体。 遗传密码表 翻译过程所需模板——mRNA 遗传密码的特性 ① 方向性------ 读码方向：５’→３’ ② 简并性------ 除蛋aa 色aa，其余aa 均由２-６个 密码子编码。 （ 多个密码子决定同一 aa）。 同义密码子 ------前２碱基大多相同。 ③ 连续性 ------密码子间无间隔（连续排列 ）。 ④ 摆动性-------密码与反密码结合有时不严格。 ⑤ 通用性 -------细菌到人类，遗传密码相同。 反密码环---反密码子 反密码子 —— 反密码环上的三联体。其第1 碱基（5’）与密码子的第3 碱基（3’）配对不严格（可摆动）。 5.2.2 tRNA与 反密码子 20种aa与 tRNA 的关系 密码子有简并性（2－6种编码一种aa）。 理论上， 如果一种密码子对应一种 tRNA， 那么一种aa可由2－6 种 tRNA转运。 密码子有摆动性 使得61种密码子不需61种tRNA来配合 原核细胞：30－40种 tRNA 真核细胞：50余种 tRNA 5.2.3 蛋白质合成的基本过程 1、AA 的活化与转运 2、肽链合成的起始 3、肽链的延伸 4、肽链的终止与释放 蛋白合成的过程 转录和翻译的偶联 蛋白合成基本步骤 1、aa活化与转运（氨酰tRNA 合成） ① aa、ATP、氨酰tRNA合成酶 → 复合体 ② 复合体 ＋ t RNA → 氨酰 tRNA、 酶、AMP 2、肽链合成起始：３种 起始因子（IF）协助 30Ｓ起始复合物（小亚基－mＲＮＡ－f Met-tRNA） + 50Ｓ亚基 → 70Ｓ 核糖体复合物 合成的基本步骤 3、肽链的延伸：延伸因子（EF）。 入位→转肽 →移位 4、肽链终止与释放 ：释放因子（RF） A位出现终止码，RF进入，激活肽基转移酶，水解肽链与 t RNA间的酯键。 肽链的延伸（入位、转肽） 肽链的延伸（第二循环） 肽链合成的终止 多聚核糖体同时工作 多聚核糖体在内质网上 核糖体合成蛋白的速度 真核细胞：每秒2个AA加到多肽链。 原核细胞：每秒20个AA加到多肽链 所以，合成一条完整肽链平均需要 20秒——几分钟。 5.2.4 蛋白合成后的加工修饰 刚合成的蛋白往往无活性（蛋白前体、酶原），需要进行加工、修饰才有活性。 eg: 胰岛素合成： 胰岛素原（分子