生物化学第15章蛋白质的生物合成及合成后修饰PPT.ppt

翻译后的折叠和加工修饰Folding and Posttranslational　Processing 第三节 从核糖体释放出的新生多肽链不一定是具备生物活性的成熟蛋白质，必需经过各种翻译后修饰、加工过程才转变为有活性的成熟蛋白。 主要包括： 蛋白质折叠（protein folding） 翻译后加工（post-translation processing） 一、新生肽链经历翻译后修饰 （一）肽链N端和C端的切除和/或化学修饰 细胞内的脱甲酰基酶或氨基肽酶可以去除N-甲酰基、N-末端蛋氨酸或N-末端的一段肽链。 在真核细胞，50%的蛋白质在翻译后，氨基末端的氨基发生乙酰化。 有些情况下，羧基末端的残基也可被酶切除。 （二）水解加工包括多蛋白水解加工和内含肽的剪接 1．多蛋白水解加工可产生多种肽链 一些蛋白质在合成之初是含有一系列头尾相连的蛋白质的长多肽链。多肽链的水解将裂解释放出各种蛋白质，释放出的蛋白质可能具有完全不同的功能，这些蛋白质称为多蛋白。 阿皮素原(POMC)的水解加工： N C 信号肽 KR KR 103肽 ACTH ?-LT ?-MSH ?-MSH Endophin 2．内含肽切除导致外显肽连接 内含肽是蛋白质的内部片段，翻译后很快被剪切，两个外显肽连接到一起。内含肽的长度一般在300 ~ 600个氨基酸之间。 剪接是由内含肽自我催化的。 个别氨基酸可进行甲基化和乙酰化修饰 蛋白质糖基化（glycosylation）修饰 某些蛋白质加入异戊二烯基团 结合蛋白质加入辅基 大多数蛋白质有二硫键的形成 （三）氨基酸残基的化学修饰有多种形式 二、折叠是肽链高级结构形成的过程 第一种模式：新生肽链随着序列的不断延伸按等级逐步折叠，产生正确的二级结构、模序直至形成结构域和多肽链。 第二种模式：多肽链自动折叠成 “熔球（molten globule)”的紧密结构。 细胞内大多数天然蛋白质折叠需要一些辅助性蛋白。 （一）多肽链通过分步反应快速地进行折叠 （二）分子伴侣参与蛋白质折叠 封闭待折叠蛋白暴露的疏水区段； 创建一个隔离的环境，蛋白质可互不干扰在此折叠； 促进折叠和去聚合； 遇到应激，使已折叠的蛋白质去折叠。 细胞内分子伴侣完成以下功能： 三、亚单位聚合形成多亚基蛋白质 由一条以上肽链构成的蛋白质和带有辅基的结合蛋白质，肽链之间或多肽链与辅基之间需要聚合，方可成为活性蛋白质。 蛋白质生物合成与医学的关系Clinical Relatives in Protein Synthesis 第四节 一、许多病毒利用宿主蛋白质合成机器 某些病毒mRNA比宿主细胞mRNA具更强的竞争优势； 某些病毒还可阻止mRNA与40S核糖体结合，从而抑制宿主细胞的蛋白质合成。 二、许多抗菌素通过抑制细菌蛋白质合成发挥作用 许多细菌感染的病理生理过程可能与破坏宿主的蛋白质合成有关； 抑制或破坏细菌蛋白质的合成是许多抗菌素(antibiotics)的作用机制。 抗生素 作用点 作用原理 应用 四环素族（金霉素 新霉素、土霉素） 链霉素、卡那霉素、新霉素 氯霉素、林可霉素 放线菌酮 嘌呤霉素 原核核糖体小亚基 原核核糖体小亚基 原核核糖体大亚基 真核核糖体大亚基 真核、原核核糖体 抑制氨基酰-tRNA与小亚基结合 改变构象引起读码错误、抑制起始 抑制转肽酶、阻断延长 抑制转肽酶、阻断延长 氨基酰-tRNA类似物，进位后引起未成熟肽链脱落 抗菌药 抗菌药 抗菌药 医学研究 抗肿瘤药 嘌呤霉素作用示意图 四环素族 氯霉素 链霉素族 嘌呤霉素 放线菌酮 目 录 三、一些活性物质可抑制细胞或病毒蛋白质合成 白喉毒素(diphtheria toxin)的作用机理: 白喉毒素 + + 延长因子-2 （有活性） 延长因子-2 （无活性） 干扰素(interferon)的作用机理： 干扰素诱导的蛋白激酶 干扰素诱导eIF2磷酸化而失活 ATP eIF2 ADP eIF2-P Pi 磷酸酶 + eIF-2B eIF2 -P eIF-2B 死端复合物 干扰素诱导病毒RNA降解 降解mRNA 干扰素 A A P A P PPP 2? 5? 2? 5? 5? 2?- 5?A A PPP ATP 2-5A合成酶 RNaseL RNaseL 活化 + 二、起始阶段形成翻译起始复合物 指在起始因子的作用下，mRNA和起始氨基酰-tRNA分别与核糖体结合而形成翻译起始复合物 (translational initiation complex)。 原核生物： fMet-tRNAifMet 真核生物： Met-tRNAiMet 肽链合成的起始氨基酰-tRNA: （