《第十一章_蛋白质的生物合成》-公开课件.ppt

第十一章 蛋白质的生物合成 第一节 蛋白质合成体系 二、核糖体 无膜的细胞器 由rRNA和蛋白质组成。 3个基本功能： — 识别mRNA起始位点并开始翻译； — 密码子与tRNA的反密码子正确配对； — 合成肽键。 Topic 4: the ribosome 核糖体中多个活性位点： mRNA结合位点，位于小亚基（30S）头部。 P（肽酰-tRNA）位点，在大肠杆菌核糖体中大部分位于30S亚基，小部分位于50S亚基。与起始tRNA结合。 A（氨基酰-tRNA）位点，主要位于50S亚基。 三、tRNA和氨基酰tRNA tRNA: 氨基酸的携带者，游离的氨基酸不能进入核糖体； 每一种氨基酸都有特有tRNA携带，有的氨基酸可以被几种tRNA携带称为同工受体或同工tRNA； 对于携带了氨基酸的tRNA的表示：Ala-tRNAAla 原核细胞：起始甲酰甲硫氨酰tRNA—tRNAfMet 真核细胞：起始tRNA—tRNAiMet 肽链延伸—tRNAeMet 氨基酰tRNA 1.氨基酸与tRNA连接反应 AA + ATP AA—AMP + PPi AA—AMP + tRNA AA—tRNA + AMP 2.氨基酰tRNA合成酶 所催化的第一步氨基酸的活化并不严格专一的， 催化的第二步酯化反应高度专一性。 是减少蛋白质合成错误几率的手段之一。 四、mRNA 是蛋白质合成的直接模板，指导肽链的合成。 mRNA分子上的核苷酸顺序决定蛋白质分子的氨基酸顺序。 第二节 遗传密码 mRNA分子中所存储的蛋白质合成信息，是由组成它的四种碱基（A、G、C和U）以特定顺序排列成三个一组的三联体代表的，即每三个碱基代表一个氨基酸信息。 这种代表遗传信息的三联体称为密码子，或三联体密码子。 因此 mRNA 分子的碱基顺序即表示了所合成蛋白质的氨基酸顺序。 密码性质 1.密码子不重叠 2.密码子的通用性 所有生物共用一套密码。在真核细胞线粒体中， UAG不是终止密码子，是Trp的密码子； AUA不是Ile的密码子，而是Met的密码子； AGA和AGG不是Arg密码子，而是终止密码子。 3.密码的兼（简）并性 除色氨酸和甲硫氨酸各有一个对应的密码子， 其他都有两个以上。 4.密码子的连续性 5.密码子的摆动性 tRNA的反密码子（阅读方向3’ 5’ ） mRNA上密码子（阅读方向5’ 3’ ） tRNA的反密码子的5’末端的碱基可以和几个不 同的碱基配对。 I —C、U、A 6.无编码氨基酸 羟脯氨酸和羟赖氨酸无密码子 第三节、蛋白质的生物合成 1.氨基酸的活化 氨基酸活化的总反应式是： 氨基酰-tRNA 合成酶 氨基酸 + ATP + tRNA + H2O ?? 氨基酰-tRNA + AMP + PPi 2.在核糖体上合成肽链 氨基酰-tRNA通过反密码臂上的三联体反密码子识别mRNA上相应的遗传密码，并将所携带的氨基酸按mRNA遗传密码的顺序安置在特定的位置，最后在核糖体中合成肽链。 三步 30S亚基与IF1、IF3结合， IF3阻止30S亚基与50S亚基的结合； 30S起始复合体的形成。 IF2和GTP结合再与30S亚基结合，与fMet-tRNAfMet 组成大复合体； 大复合体与50S亚基结合形成70S亚基。 IF1、IF3解离。 肽链的延长 多核糖体 在细胞内一条mRNA链上结合着多个核糖体，甚至可多到几百个。蛋白质开始合成时，第一个核糖体在mRNA的起始部位结合，引入第一个蛋氨酸，然后核糖体向mRNA的3’端移动一定距离后，第二个核糖体又在mRNA的起始部位结合，现向前移动一定的距离后，在起始部位又结合第三个核糖体，依次下去，直至终止。每个核糖体都独立完成一条多肽链的合成，所以这种多核糖体可以在一条mRNA链上同时合成多条相同的多肽链，这就大大提高了翻译的效率 蛋白质合成过程小结 肽链合成方向N C（同位素证明） 以mRNA的5’-3’方向阅读遗传密码 该合成过程是一个耗能过程 本章小结 1. 蛋白质的合成体系。 2. 核糖体的结构。 3. 密码子的特点。 4. 蛋白质的合成过程。 5. 蛋白质的翻译后加工。 多聚核糖体 3、真核细胞蛋白质合成的特点 核糖体为80S，由60S的大亚基和40S的小亚基组成 起始密码AUG 起始tRNA为Met－tRNA 起始复合物结合在mRNA 5’端AUG