第2节多肽链合成机理.ppt

第2节 蛋白质合成机理 教学目标 1、理解肽链延伸的方向以及mRNA上翻译的方向； 2、理解与掌握大肠杆菌中多肽链合成的机理（过程） 3、了解真核生物与原核生物多肽链合成的区别； 4、了解蛋白质合成的抑制剂； 5、了解多肽合成后加工及定向运输； 本节主要内容 1、肽链延伸的方向和速度 2、 mRNA上翻译的方向 3、氨基酸的活化 4、多肽链合成的过程 5、真核生物与原核生物蛋白质合成比较 6、 蛋白质合成的抑制剂 3 氨基酸的活化(氨酰tRNA的合成) 氨酰-tRNA合成酶 对氨基酸和tRNA（同功tRNA ）两者都具有专一性； 20种 氨酰tRNA合成酶对氨基酸和与之对应的tRNA专一性称为 “第二遗传密码” 活性部位 氨基酸——专一性很高，tRNA——专一性较低，氨酰tRNA 校正部位（水解活性，第2个活性部位） Ile-氨酰tRNA合成酶：Ile-tRNAIle，错载：Val-tRNAIle Val-tRNAIle + H2O → Val + tRNAIle 蛋白质多肽链合成忠实性起重要作用 4、多肽链合成的过程（大肠杆菌） 4.1 多肽链合成的起始(initiation) 4.2 多肽链合成的延伸(elongation) 4.3 多肽链合成的终止(termination)与释放 4.1 多肽链合成的起始 4.1.1 起始密码子（起始信号） 1) 起始密码子 AUG， GUG（少数） 2） SD序列——Shine和Dalgarno（20世纪70年代） 在距AUG上游约10个碱基左右的位置,有一段富含嘌呤碱基的序列,称为SD序列; SD序列能与16S rRNA 3`端的嘧啶碱基进行碱基互补性的识别，帮助起始，也是与核糖体结合的位点。 SD序列 4.1.2 起始氨基酸 1) 起始氨基酸 甲酰甲硫氨酸(fMet, 原核),甲硫氨酸(Met, 真核) 2) 携带Met的 tRNA ① tRNAiMet : 负责起始氨基酸的掺入 ② tRNAMet : 负责Met掺入多肽链内部 3)起始氨酰-tRNA:甲硫氨酰-tRNA合成酶 met- tRNAiMet (真核) fmet- tRNAifMet ( 原核 ) met-tRNAiMet 、fmet- tRNAiMet、 met- tRNAMet 形成图示 fmet- tRNAiMet合成图示 fmet- tRNAifMet甲酰化的作用 ① 甲酰化后才能与起始因子、30S小亚基结合； ② 使fMet- tRNAifMet结合在核糖体P位点 ③甲酰化可防止起始氨基酸进入延伸中的肽链， ④ EF-Tu识别未甲基化的 Met- tRNAMet ，使Met掺入到多肽链内。 4.1.3 70S起始复合物的形成 起始因子（initiation factor, IF) IF1 、IF2 、IF3（原核） IF3: 70S核糖体的30S和50S亚基分开； IF1与IF2 ：促进fmet- tRNAifMet、mRNA与 30S 亚基的结合 1) 30S起始复合物的形成 IF1、IF3促进下，30S与mRNA起始部位结合； 然后与fmet- tRNAifMet 、GTP 、 IF2结合，形成30S起始复合物： mRNA-30S- fmet- tRNAifMet 2) 70S起始复合物的形成 30S起始复合物与50S亚基结合→形成70S起始复合物（具有生物学功能）， 同时GTP水解生成GDP和Pi， IF1 、IF2 、IF3被释放。 fmet- tRNAifMet 占据P位点； 4.2 多肽链合成的延伸(elongation) 4.2.1肽链的延伸因子(elongation factor,EF) EF-Tu、EF-Ts、 EFG （原核） EF-Tu、EF-Ts：促使氨酰-tRNA进入A位点 EFG：促进移位 4.2.2 多肽链延伸的过程 1） 进位 ① 新的氨酰-tRNA进入A位， ② 延伸因子EF-Tu、EF-Ts参与此过程 ③ 消耗1分子GTP go 2） 转肽(transpeptidation ) 3） 移位(translocation) 2) 转肽 (transpeptidation ) ① 酶: 肽酰转移酶(peptidyl transferase); ②肽键的形成 肽酰基从P位转到A位, 肽酰-tRNA的羧基与 氨酰-tRNA的氨基之间形成肽键; ③) 嘌呤霉素: 在肽酰转移酶作用下,可与肽酰-tRNA结合,形成肽酰嘌呤霉素(易从核糖体上脱落),导致多肽链合成的中断. 转肽图示1 转肽图示2 嘌呤霉素抑制蛋白质合成的机理 3) 移