第11章蛋白质的生物合成-翻译.ppt

第11章 蛋白质的生物合成  —翻译 一， 蛋白质生物合成的概述 需要掌握的几个要点： 1，翻译：以mRNA为模板，按照mRNA分子上的三个核苷酸决定一种氨基酸的规则（三联体密码）合成具有特定氨基酸顺序的蛋白质。包括翻译的起始、肽链的延伸、肽链的终止与释放。 2，核糖体是蛋白质合成的场所，mRNA是蛋白质合成的模板，转移RNA（tRNA）是模板与氨基酸之间的接合体。 此外，在合成的各个阶段还有许多蛋白质、酶和其他生物大分子参与。 二、蛋白质合成的分子基础 翻译（蛋白质的生物合成）: 以氨基酸为原料 以mRNA为模板 以tRNA为运载工具 以核糖体为合成场所 需Mg2+和适当缓冲体系 起始、延长、终止各阶段蛋白因子参与 合成后加工成为有活性蛋白质 (二) tRNA转运活化的氨基酸至mRNA模板上 ? tRNA的L形三级结构 酵母和大肠杆菌tRNA的三级结构都呈L形折叠式。这种结构是靠氢键来维持的，tRNA的三级结构与AA- tRNA合成酶的识别有关。 tRNA的功能 1）识别mRNA链上的密码子 2）携带活化的氨基酸到生长肽链的正确位置，起转移氨基酸作用。 氨基酸在合成蛋白质之前必须通过AA-tRNA合成酶活化，在消耗ATP的情况下结合到tRNA上，生成有蛋白质合成活性的AA-tRNA。 该实验说明什么问题 将 [14C]-Cys-tRNACys，经Ni催化生成[14C]-Ala-tRNACys，再把[14C]-Ala-tRNACys加进含血红蛋白mRNA的兔网织细胞核糖体的蛋白质合成系统中，结果发现[14C]-Ala-tRNACys插入了血红蛋白分子通常由半胱氨酸占据的位置上 （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叫起始tRNA，其他tRNA统称为延伸tRNA。原核生物起始tRNA携带甲酰甲硫氨酸（fMet），真核生物起始tRNA携带甲硫氨酸（Met）。 （2）同工tRNA 代表同一种氨基酸的tRNA称为同工tRNA，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AA- tRNA合成酶识别。 （3）校正tRNA： 分为无义突变及错义突变校正tRNA 。 A. 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。 无义突变的校正基因tRNA不仅能校正无义突变，也会抑制该基因3‘ 末端正常的终止密码子，导致翻译过程的通读，合成更长的蛋白质，这种蛋白质过多就会对细胞造成伤害。 同样，一个基因错义突变的矫正也可能使另一个基因错误翻译，因为如果一个校正基因在突变位点通过取代一种氨基酸的方式校正了一个突变，它也可以在另一位点这样做，从而在正常位点上引入新的氨基酸。 （四） 肽链合成的“装配机”---核糖体 核糖核蛋白的结构 核糖核蛋白的种类 (胞质中) 由大小二亚基组成 给位（P位，肽位）： 起始时， tRNAimet结合于核糖体的肽位 延长成肽后，肽链转到此位。 受位（A位，氨基酰位）： 延长成肽时，氨基酰tRNA就加入此位。 游离的核糖核蛋白---合成细胞固有蛋白 与粗面内质网结合的核糖核蛋白 ---合成带有信号肽的分泌性蛋白质 核糖体像一个能沿mRNA模板移动的工厂，执行着蛋白质合成的功能。它是由几十种蛋白质和几种核糖体RNA（ribosomal RNA，rRNA）组成的亚细胞颗粒。 一个细菌细胞内约有20000个核糖体，而真核细胞内可达106个，在未成熟的蟾蜍卵细胞内则高达1012。核糖体和它的辅助因子为蛋白质合成提供了必要条件。 在生物细胞中，核糖体数量非常大。 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有21种蛋白质，分别用S1……S21表示，大亚基有36种蛋白质，分别用L1……L36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。 原核和真核生物核糖体的组成及功能 核糖体亚基 rRNAs 蛋白