生物化学与分子生物学蛋白质生物合成.pptxVIP

生物化学与分子生物学第一页，共一百零九页。第十七章蛋白质的生物合成（翻译）Protein Biosynthesis (Translation)第二页，共一百零九页。蛋白质生物合成的概念生物体内的蛋白质以mRNA为模板而合成。在这一过程中，mRNA上来自DNA基因编码的核苷酸序列信息转换为蛋白质中的氨基酸序列，故称为翻译（translation）。翻译是指在多种因子辅助下，由tRNA携带并转运相应氨基酸，识别mRNA上的三联体密码子，在核糖体上合成具有特定序列多肽链的过程。 第三页，共一百零九页。第一节蛋白质生物合成体系Protein biosynthesis system第四页，共一百零九页。蛋白质生物合成体系基本原料：20种编码氨基酸模板：mRNA适配器：tRNA装配机：核蛋白体主要酶和蛋白质因子：氨基酰-tRNA合成酶、转肽酶、起始因子、延长因子、释放因子等能源物质：ATP、GTP无机离子：Mg2+、 K+第五页，共一百零九页。5?3?3?-端非翻译区 5?-端非翻译区 开放阅读框架 Start of genetic messageEndTailCap一、mRNA是蛋白质合成的信息模板mRNA的基本结构从mRNA 5?-端起始密码子AUG到3?-端终止密码子之间的核苷酸序列，称为开放阅读框架(open reading frame, ORF)。第六页，共一百零九页。3?5?PPP蛋白质5?mG -3?PPPAAA …蛋白质非编码序列核蛋白体结合位点编码序列起始密码子终止密码子原核生物的多顺反子真核生物的单顺反子第七页，共一百零九页。遗传密码密码子（codon）在mRNA的开放阅读框架区，以每3个相邻的核苷酸为一组，代表一种氨基酸(或其他信息)，这种三联体形式的核苷酸序列称为密码子。起始密码子和终止密码子：起始密码子(initiation codon)：AUG终止密码子(termination codon) ：UAA、UAG、UGA第八页，共一百零九页。遗传密码表第九页，共一百零九页。读码方向5?3?NC肽链延伸方向遗传密码的特点1. 方向性(directional)翻译时遗传密码的阅读方向是5?→3?，即读码从mRNA的起始密码子AUG开始，按5?→3?的方向逐一阅读，直至终止密码子。 第十页，共一百零九页。 5?…….A U G G C A G U A C A U …… U A A 3?终止密码AlaValHisMet2. 连续性(non-punctuated)编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连续阅读，密码子及密码子的各碱基之间既无间隔也无交叉。 第十一页，共一百零九页。缬 丙 酪 甘缬 丙 丝 精缬 脯 苏 天冬由于密码子的连续性，在开放阅读框中发生插入或缺失1个或2个碱基的基因突变，都会引起mRNA阅读框架发生移动，称为移码（frame shift），使后续的氨基酸序列大部分被改变，其编码的蛋白质彻底丧失功能，称之为移码突变。 第十二页，共一百零九页。3. 简并性(degeneracy)一种氨基酸可具有2个或2个以上的密码子为其编码。这一特性称为遗传密码的简并性。除色氨酸和甲硫氨酸仅有1个密码子外，其余氨基酸有2、3、4个或多至6个三联体为其编码。为同一种氨基酸编码的各密码子称为简并性密码子，也称同义密码子 。第十三页，共一百零九页。各种氨基酸的密码子数目第十四页，共一百零九页。4. 摆动性(wobble) 反密码子与密码子之间的配对有时并不严格遵守常见的碱基配对规律，这种现象称为摆动配对(wobble base pairing)。 tRNA反密码子第1位碱基IUGACmRNA密码子第3位碱基U, C, AA, GU, CUG第十五页，共一百零九页。反密码子与密码子的识别方式与摆动配对第十六页，共一百零九页。5. 通用性(universal)从简单的病毒到高等的人类，几乎使用同一套遗传密码，因此，遗传密码表中的这套“通用密码”基本上适用于生物界的所有物种，具有通用性。密码的通用性进一步证明各种生物进化自同一祖先。第十七页，共一百零九页。 通用密码 线粒体密码AUA异亮 蛋、起始AGA精 终止AGG精 终止UGA终止 色已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿体。第十八页，共一百零九页。二、氨基酰-tR