北京大学生物化学课件第十二章 蛋白质的合成.pptx

翻译（translation）：mRNA分子中的遗传信息转变为蛋白质的氨基酸排列顺序 基因表达（Gene expression）：转录与翻译 中心法则 转录翻译蛋白质DNARNA反转录复制复制第一节 蛋白质的生物合成体系 原料：20种氨基酸 模板：mRNA 场所：核蛋白体 氨基酸的“搬运工具”：tRNA 酶与蛋白质因子：启动、延长、终止因子 能量：ATP、GTP 无机离子 一、模板——mRNA 1、遗传密码（genetic code） 密码子（codon）：mRNA从5ˊ端→3ˊ端，每3个核苷酸组成一组，代表相应的氨基酸或翻译起始、终止信号，统称为遗传密码。其中的单个密码字，称为密码子 2、遗传密码的特点 通用性：部分线粒体、叶绿体密码子除外 方向性：5ˊ端→3ˊ端 连续性：mRNA链上碱基的插入或缺失可导致移码 不重叠性 起始密码：5ˊ端第一个AUG表示起动信号，并代表甲酰蛋氨酸(细菌)或蛋氨酸(高等动物) 终止密码：UAA、UAG或UGA（不编码氨基酸） 简并性(degenerate)：一个以上密码子体现一个氨基酸遗传信息（Trp和Met除外，仅有1个密码子 ）。其原因是由于密码子与反密码子之间存在不稳定配对（摆动性或摇摆性）。 摇摆性（wobble）： mRNA密码子的第三个核苷酸（3ˊ端） 与tRNA反密码子第一个核苷酸（5ˊ端）配对时，有时不遵守严格的碱基配对原则，除A-U、G-C外，还可有其它配对方式。 I是最常见的摆动现象二、氨基酸的搬运工具——tRNA 一种tRNA可携带一种氨基酸；而一种氨基酸可由数种tRNA携带 1、tRNA的功能区 氨基酸臂……与氨基酸结合 DHU环………与氨酰-tRNA合成酶结合 反密码环……识别密码子 TψC环…….与核蛋白体结合 2、反密码子（anticodon） tRNA反密码环中间的3个核苷酸，可与mRNA密码子配对 反密码子的第一位核苷酸（5ˊ端）常为I三、多肽链的装配机——核蛋白体 1、组成：蛋白质＋rRNA 真核核蛋白体（40S+60S=80S） 原核核蛋白体（30S+50S=70S） 2、功能区 受位（A位）：位于大、小亚基结合处，结合AA-tRNA 给位（P位）：主要位于大亚基，结合肽酰-tRNA和起始Met-tRNA 转肽酶、GTP酶：位于大亚基 3、多核蛋白体：1个mRNA和多个核蛋白体的聚合物，体现了蛋白质合成的高速、高效性第二节 蛋白质生物合成过程 氨基酸活化、起始复合物生成、肽链延长、终止一、氨基酸的活化与转运（1） 氨基酰tRNA合成酶：高度特异识别氨基酸、tRNA ；校对活性（2）能量：1个ATP（2个高能键）二、核蛋白体循环（ribosomal cycle）： 起始、延长、 终止 1、起始复合物的生成（1）起始因子 3种IF（原核）：IF1、IF2、IF3 多种eIF（真核）：eIF2是合成调控的关键物质（2） 能量：GTP（真核体系还需ATP）（3） 起始AA-tRNA fMet-tRNAfmet （原核） Met-tRNAmet （真核）（4） 起始复合物组成：大、小亚基、mRNA、起始因子、起始AA-tRNA （5）起始复合物形成过程：核蛋白体的拆离、mRNA就位、起始tRNA结合、大亚基结合小亚基先与mRNA结合（原核）小亚基先与起始AA-tRNA结合（真核） 2、肽链延长 （1）延长因子EFT：真核为EFT1与T2，原核为EFTu、Ts与EFG （2）能量：GTP （3）过程 进位：EFTu、Ts或T1、GTP；进入A位 成肽：转肽酶；P位酰基与A位氨基反应 转位、脱落、移位：EFG（转位酶）或T2、GTP ；由A位移至P位，A位留空 方向：N端→C端（肽链）；5′端→3′端（mRNA） 3、终止 （1）释放因子RF：3种（原核）或1种（真核） （2）能量：GTP （3）转肽酶活性转变：转肽酶→酯酶（水解酶 ）二、真核与原核蛋白合成的不同点 1、转录与翻译不偶联2、合成体系复杂3、合成起始AA-tRNA不同4、通常需进行翻译后加工5、合成的调控更为复杂 第三节 蛋白质合成的调节一、蛋白质合成抑制剂：抗生素、干扰素、毒素抗生素抑制对象作用环节作用原理氯霉素原核生物50S大亚基抑制转肽酶四环素(金霉素等)原核生物30S小亚基阻碍氨基酰tRNA与小亚基结合放线菌酮真核生物60S大亚基抑制转肽酶抑制转肽酶，防碍移位 红霉素原核生物50S大亚基嘌呤霉素（AA-tRNA类似物）原、真核生物竞争结合A位促使肽链提前终止链霉素、新霉素(卡那霉素)原核生物30S小亚基抑制起动,造成误译 1、抗生素 2、干扰素（interferon，IF）：抗病毒IFα—白细胞, IFβ—成纤维细胞, IFγ—淋巴细胞 降解模板RNA