[理学]第十三章 蛋白质的生物合成.ppt

一、mRNA与遗传密码 遗传密码字典 tRNA 1、核糖体的组成 ??? 原核生物核糖体由约2/3的RNA及1/3的蛋白质组成。真核生物核糖体中RNA占3/5，蛋白质占2/5。核糖体是一个致密的核糖核蛋白颗粒，可以解离为两个亚基，每个亚基都含有一个相对分子质量较大的rRNA和许多不同的蛋白质分子。 ??? 大肠杆菌核糖体小亚基由21种蛋白质组成，分别用S1……S21表示，大亚基由33种蛋白质组成，分别用L1……L33表示。真核生物细胞核糖体大亚基含有49种蛋白质，小亚基有33种蛋白质。? 参与翻译的蛋白质因子 第二节 蛋白质的合成过程 一、氨基酸的活化与转运 二、翻译起始（以原核为例） 三、肽链的延长 四、肽链合成终止 一、氨基酸的活化 氨基酸活化→活化氨基酸的搬运→活化氨基酸与核蛋白体结合 1.参与活化转运的酶????氨基酰-tRNA合成酶:特异性强,催化特定的氨基酸与特异的tRNA结合，每种氨基酸有特异的合成酶催化，此种特异性保证了遗传信息准确翻译 氨基酰tRNA的生成--- 氨基酸的活化 2.催化过程????氨基酸+ATP+tRNA氨基酰→氨基酰-tRNA+AMP+ppi 氨基酰tRNA的表示方法 1.翻译的起始—原核生物 大肠杆菌蛋白质合成的第一个氨基酸都是甲酰化的甲硫氨酸，即 N-甲酰甲硫氨酸（fMet）。 fMet - tRNAfMet 能特异地识别起始密码子AUG。 （2）翻译起始信号的辨认 mRNA上的起始密码子AUG通常离mRNA5’-末端约20～30个碱基，在这段前导顺序中，具有一段特殊顺序AGGAGGU，位于起始密码子AUG之前的固定位置上，称为S.D序列（Shine-Dalgano顺序）。 核糖体小亚基30s内的16s rRNA 3’-末端有顺序5’-PyACCUCCUUA-3’，Py可以是任何嘧啶核苷酸。 于是核糖体小亚基16s rRNA这段顺序即与 mRNA 前导顺序中的 S.D 序列能够形成稳定的碱基配对。 首先在核糖体小亚基16s rRNA辨认mRNA的S.D序列后，核糖体30S亚基、fMet-tRNAfMet与mRNA结合，形成 30S 起始复合物，fMet-tRNAfMet 结合在mRNA的AUG上。  生成此复合物时需要GTP和3种蛋白起始因子（initiation factor ，IF）：IF-1、IF-2 和 IF- 3。这3种起始因子都连接于30S亚基上，GTP稳定这种结合。  当30S起始复合物形成后，IF-3即释放。50S 亚基加入进来，引起GTP水解释放能量，IF-1和 IF-2也释放，最后形成70S起始复合物。形成70S 复合物后即可进入蛋白质的肽链延伸阶段。 此时，fMet-tRNAfMet占据的是核糖体的P位点（肽酰位），核糖体的A位点（氨基酰位）还空着，并正对着mRNA上的下一个密码子，为下-个 氨基酰-tRNA的进入作好了准备。 三、肽链的延长 延长即核蛋白体自mRNA 5‘端向3’端推进，反应需延长因子（elongation facters-EF）EFTu、GTP和无机离子参与 进位 转肽 3.转位（移位） 反应需EFG, GTP, Mg2+参与 ???? 核蛋白体向mRNA 3‘端移动一个密码子的距离，受位进入一个新密码子，带肽键的tRNA由受位移至给位???? 肽键每增加一个氨基酸就按 进位→成肽→转位 这三步不断重复，直到肽链增长到必要的长度 移位 四、肽链合成终止 ?需终止因子RF、RR和IF3参与。终止信号出现，释放因子（release factor,RF, RR）与其结合。RF有三种RF1，RF2，RF3 小 结 1．合成方向：对mRNA的移动是自5‘→3’肽链合成方向自N端→C端 ?2．能量计算：活化与启动消耗2个高能键，生成一个肽键时需2个GTP,生成一个肽键的整个过程需4个高能键 3．核蛋白体循环：在细胞内的翻译是以多个核蛋白体聚在一起的形式，一条mRNA上可同时合成多条同样的多肽。合成速度40aa/S 第三节、肽链的折叠、加工与转运 在体外只要具有完整的一级结构，即能形成天然的高级结构。氨基酸的一级结构序列是决定蛋白质构象的最基本因素。体内折叠的环境比较复杂，参与的蛋白质成分及因子比较多。 目前证明，至少有两类蛋白质参与体内的折叠过程，统称为助折叠蛋白（folding helper）。 一类是酶，如蛋白质二硫键异构酶促进蛋白质中形成正确的二硫键，肽-脯氨酰顺反异构酶催化肽-脯氨酰之间肽键的旋转反应，从而加速肽链的折叠过程。 另一