2014_第八章 生物信息的传递（下）从RNA到.ppt

2. 翻译的起始 细菌中翻译的起始需要如下7种成分: 30S小亚基， 模板mRNA， fMet-tRNAfMet， 3个翻译起始因子（IF-l、IF-2和IF-3）， GTP， 50S大亚基， Mg2＋。 * 生科院 * * 生科院 * 翻译起始又可被分成3步： 30S小亚基与翻译起始因子IF-l，IF-3的作用下通过mRNA 的SD序列与之相结合 在IF-2和GTP的帮助下，fMet-tRNAfMet进入小亚基的P位，tRNA上的反密码子与mRNA上的起始密码子配对 带有tRNA、mRNA及3个翻译起始因子的小亚基复合物与50S大亚基结合；然后，释放翻译起始因子。 * 生科院 * 30S亚基具有专一性的识别和选择mRNA起始位点的性质，而IF-3能协助该亚基完成这种选择。30S亚基通过其16S rRNA的3端与mRNA5’端起始密码子上游碱基配对结合。 * 生科院 * 所有原核生物mRNA上都有一个5’-AGGAGGU-3序列，这个富嘌呤区与30S亚基上16S rRNA3’端的富嘧啶区序列5-GAUCACCUCCUUA-3相互补。 * 生科院 * 细菌核糖体上一般存在3个与氨酰－tRNA结合的位点，即A位点（aminoacyl site），P位点（Peptidyl site）和E位点（exit site）。只有fMet-tRNAfMet能与第一个P位点相结合，其他所有tRNA都必须通过A位点到达P位点，再由E位点离开核糖体。 tRNA的三叶草型二级结构 1 2 3 反密码子环 反密码子 载运氨基酸 臂 稀有碱基 tRNA分子富含稀有碱基，为转录后加工修饰而成，多数分布在非配对区，往往G、A甲基化等； DHU环，含二氢尿嘧啶； TΨC环。含核糖胸苷和假尿嘧啶Ψ； 附加环大小不同，可用来鉴别tRNA。 反密码子环是根据位于套索中央的三联反密码子命名的； 受体臂3’端的最后3个碱基序列永远是CCA，最后一个碱基的3’或2’自由羟基（—OH）可以被氨酰化。 三片叶子 2、三级结构： “L”形 氢键、次级氢键、三级氢键 （二） tRNA的功能 1、解读mRNA的遗传信息 2、运输的工具，运载氨基酸 tRNA有两个关键部位： 3’端CCA：接受氨基酸，形成氨酰-tRNA。 与mRNA结合部位—反密码子部位 3’ 5’ CCA-OH 5’ 3’ CCA-OH G G C C C G tRNA凭借自身的反密码子与mRNA链上的密码子相识别，把所带氨基酸放到肽链的一定位置。 * 生科院 * tRNA在识别mRNA分子上的密码时具有接头作用。 （三） tRNA的种类 1、起始tRNA和延伸tRNA 能特异地识别mRNA模板上起始密码子的tRNA称起始tRNA，其他tRNA统称为延伸tRNA。 真核生物：起始密码子AUG 所编码的氨基酸是Met，起始AA-tRNA为Met-tRNAMet。 原核生物：起始密码子AUG 所编码的氨基酸并不是甲硫氨酸本身, 而是甲酰甲硫氨酸，起始AA-tRNA为fMet-tRNAfMet 。 2、同工tRNA 代表同一种氨基酸的tRNA称为同工tRNA（Isoaccepting species）。 同工tRNA既要有不同的反密码子以识别该氨基酸的各种同义密码，又要有某种结构上的共同性，能被相同的氨酰-tRNA合成酶识别。 3、校正tRNA：校正tRNA通过改变反密码子区校正突变。 （三） tRNA的种类 无义突变：在蛋白质的结构基因中，一个核苷酸的改变可能使代表某个氨基酸的密码子变成终止密码子（UAG、UGA、UAA），使蛋白质合成提前终止，合成无功能的或无意义的多肽，这种突变就称为无义突变。 错义突变：由于结构基因中某个核甘酸的变化使一种氨基酸的密码子变为另一种氨基酸的密码子，这种基因突变叫错义突变。 GGA（甘氨酸） AGA（精氨酸） 如某大肠杆菌细胞色氨酸合成酶中的一个甘氨酸密码子GGA突变成了精氨酸AGA的密码子，指导合成错误的多肽。 甘氨酸校正tRNA的校正基因突变使其反密码子从CCU变成UCU，它仍然是甘氨酸的反密码子，但不结合GGA而能与突变后的AGA相结合，把甘氨酸放到原来的位置上。 氨酰-tRNA合成酶 AA-tRNA合成酶是一类催化氨基酸与tRNA结合的特异性酶。反应式如下： AA+tRNA+ATP→AA-tRNA+AMP+PPi 包括两步反应 （1）氨基酸活化生成酶-氨基酰腺苷酸复合物。 AA+ATP+酶（E）→E-AA-AMP+PPi （2）氨酰基转移到tRNA 3 末端腺苷残基的2 或3-羟基上。 E-AA-AMP+tRNA→AA-tRNA+E+AMP 蛋白质的合成主要决定于tRNA能否把正确的氨基