生物信息的传递(下)从mRNA到蛋白质.pptVIP

* * 蛋白质合成的起始需要核糖体大小亚基、起始tRNA和几十个蛋白因子。在mRNA编码区5端形成核糖体-mRNA-起始tRNA复合物并将甲硫氨酸放入核糖体P位点。 起始复合物的生成需要GTP提供能量，需要Mg2＋、NH4＋及3个起始因子(IF-l、IF-2、IF-3)的参与。 * * 与多肽链合成起始有关的蛋白因子称为起始因子（initiation factor，IF）。 与多肽链合成的延伸过程有关的蛋白因子称为延长因子（elongation factor，EF ） 与多肽链合成终止并从核蛋白体上释放有关的蛋白因子称为释放因子（release factor，RF） * * 起始因子 蛋白质合成的启动必须有起始因子参加，形成核糖体- mRNA- tRNA三元复合物。 起始因子：蛋白质合成起始阶段特异地与小亚基结合的蛋白质。 * * 起始密码子AUG上游约10 bp处有一段5′A G G A G G U3′序列，称为Shine-Dalgarno序列（SD序列），与16S RNA 3′端的3′ UCCUCCACUAG 5′互补。 原核16S rRNA存在一段富含嘧啶的序列，二者之间可通过碱基配对，使mRNA与核蛋白体小亚基结合。 起始密码子的正确选读 * * 翻译的起始： 第一步，30S小亚基首先与翻译起始因子IF-l，IF-3结合，通过SD序列与mRNA 模板相结合。 第二步，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。 第三步，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，GTP水解，释放翻译起始因子。 * * 多顺反子mRNA中，核糖体可分别结合在各基因起点以起始合成。 * * 2、真核生物蛋白质合成的起始 真核生物翻译起始机制与原核生物基本相同，其差异是核糖体较大、起始因子较多、mRNA有m7GpppNp帽子、Met-tRNAMet不甲酰化，mRNA 5’端的帽子和3’端的多聚A都参与形成翻译起始复合物。 * * 除了识别帽子结构以外，40S小亚基还能识别mRNA上的起始密码子AUG。 40S小亚基识别起始密码子的“扫描模型”：40S小亚基先结合在mRNA 5端的任何序列上，然后沿mRNA移动直至遇到AUG发生较为稳定的相互作用，最后与60S亚基一道生成80S起始复合物。 * * 三、肽链的延伸 当第一个氨基酸与核糖体结合以后，按照mRNA模板密码子的排列，氨基酸通过新生肽键的方式被有序地结合上去。 每加一个AA是一个循环，每个循环包括AA-tRNA与核糖体结合、肽键的生成和移位。 * * 1. 进位（entrance）： 即与mRNA下一个密码相对应的氨基酰tRNA进入核蛋白体的A位。此步骤需GTP，Mg2+，和EF-T参与。 * * 2. 成肽 是由转肽酶(transpeptidase)催化的肽键形成过程。即在转肽酶的催化下，将给位上的tRNA所携带的甲酰甲硫氨酰基或肽酰基转移到受位上的氨基酰tRNA上，与其?-氨基缩合形成肽键。此步骤需Mg2+，K+。 * * * * 延长过程中肽链的生成 肽基转移酶 * * 3. 转位/移位（translocation）： 延长因子EF-G有转位酶( translocase )活性，可结合并水解1分子GTP，促进核蛋白体向mRNA的3侧移动相当于一个密码的距离，同时使肽酰基tRNA从A位移到P位。此步骤需GTP和Mg2+参与。 此时，核蛋白体的A位留空，与下一个密码相对应的氨基酰tRNA即可再进入，重复以上循环过程，使多肽链不断延长。已失去蛋氨酰基或肽酰基的tRNA从核蛋白体E位上脱落。 * * * * 核蛋白体循环的反应过程 * * 是指在蛋白质合成中，每向肽链中加入一个氨基酸时，与核糖体周期性结合的蛋白质分子。 EF-Tu：帮助氨酰-tRNA进入A位点； EF-Ts：使 EF-Tu 恢复活性； EF-G： 参与核糖体移位。 延伸因子 * * 四、肽链的终止 肽链在延伸过程中，当终止密码子出现在核糖体的A位时，释放因子能识别终止密码子并与之结合，水解P位上多肽链与tRNA之间的酯键。新生的肽链和tRNA从核糖体上释放，核糖体解体，蛋白质合成结束。 * * * * 细菌细胞内存在3种不同的释放因子： RFl、RF2、RF3。 RFl 识别UAG和UAA； RF2 识别UGA和UAA。 RF3 与核糖体的解体有关。 真核细胞的Ⅰ类和Ⅱ类释放因子分别只有一种（eRF1和eRF3)。 * * 五、蛋白质前体的加工 1．N端fMet或Met的切除：细菌蛋白质N端的甲酰基能被脱甲酰