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分子生物学原理蛋白质生物合成第1页/共56页第2页/共56页第一节、参与蛋白质合成的物质各种RNA、核糖体、氨基酸、酶起始阶段：起始因子延长阶段：延长因子终止阶段：核糖体释放因子第3页/共56页一、 mRNA是翻译的模板原核生物的一种mRNA往往编码几种功能相近的蛋白质。真核生物的mRNA比原核生物多，但一个RNA分子一般只带有一种蛋白质的编码信息。第4页/共56页遗传密码的特点连续性(commaless)：密码之间没有间断简并性(degeneracy)： 大多数氨基酸有2~6个密码摆动性(wobble)：密码的第三位碱基与反密码的第一位碱基配对不严格通用性(universal)：全世界生物共用第5页/共56页连续性G C A G U A C A U G U C不连续的读法：G C A C A G A G U G U A ………….密码之间没有核苷酸间断第6页/共56页简并性除了色氨酸和蛋氨酸外，其余氨基酸均有2 -6个三联体为其编码。*第7页/共56页摆动性密码与反密码配对辨认时，有时并不完全按照碱基互补规律。尤其是密码的第三碱基对反密码的第一位碱基，更常出现这种摆动现象。C－G－I反密码子G－C－C密码子mRNA密码子第8页/共56页通用性除了动物细胞中的线粒体和植物细胞中的叶绿体外，从最简单的病毒、原核生物到人类都使用一套遗传密码。第9页/共56页二、核糖体是肽链合成的场所氨基酸首先在核糖体内合成蛋白质，再输送至细胞其它组分中。核糖体由大、小亚基构成。亚基中含有不同的蛋白质和RNA。第10页/共56页二、核糖体是肽链合成的场所大亚基：tRNA结合位点：P位：给出AA，释放 tRNAA位：接受tRNA-AA转肽酶，合成肽键转位酶小亚基：识别起始位点与mRNA形成复合物第11页/共56页第12页/共56页三、tRNA和氨基酰tRNAtRNA在蛋白质翻译中起接合的作用。tRNA的氨基酸臂上携带氨基酸。tRNA分子的反密码环与mRNA上的密码配对。密码-反密码-氨基酸三联体保证了翻译的准确性。第13页/共56页氨基酰-tRNA的生成氨基酰-AMP-E + tRNA ?氨基酰-tRNA + AMP + E氨基酸＋ATP－E ? 氨基酰－AMP-E + PPiE : 氨基酰-tRNA合成酶，具高度专一性1 . 存在于胞质中2 . 需ATP供能,需Mg++, Mn++3 . 有二个识别位点 第14页/共56页氨基酰-tRNA的书写Arg-tRNAarg Met-tRNAmetmfMet-tRNAmetf原核生物起始密码子需要在Met-tRNAmetf上进行甲酰化，而真核生物不需要。 Met-tRNAmetf+FH4-CHO 转甲酰基酶 fMet-tRNAmetf 第15页/共56页第二节、蛋白质生物合成过程起始延长终止第16页/共56页原核生物的翻译起始起始因子(IF)：胞液中的可溶性因子。 已知有三种：IF-1：促进IF-3与小亚基结合IF-2：使 fMet-tRNAmetf 与小亚基结合IF-3：使大小亚基分离核糖体结合序列：原核生物的mRNA有一非常保守的序列，与核糖体的16S-rRNA结合，引导mRNA进入核糖体，这样的序列称为S-D序列，也叫核糖体结合序列。第17页/共56页核糖体结合序列第18页/共56页原核生物起始过程 70S核糖体＋IF3＋IF1 30S小亚基?IF3 ?IF1 + 50S大亚基 fmet-tRNAfmet+GTP+IF2 fmet ?tRNAfmet ?IF2 ?GTP +mRNA30S ?mRNA ?fmet ?tRNAfmet ?GTP ?IF1 ?IF2 ?IF3＋50S－IF1,IF2,IF3,GDP+Pi70S ?mRNA ?fmet ?tRNAfmet 70S起始复合物 fmet-tRNAfmet先形成fmet ?tRNAfmet ?IF2 ?GTP，再与小亚基和mRNA形成复合物 ，最后形成70S起始复合物。 P位为mRNA上的AUG及fmet ?tRNAfmet 所占据 , A位空缺。第19页/共56页原核生物起始过程第20页/共56页真核生物的翻译起始起始因子（eIF）：有10种起始甲硫氨酰tRNAmet无甲酰化mRNA结构有所不同核糖体有所不同原核生物与真核生物的翻译起始比较第21页/共56页真核生物的翻译起始第22页/共56页二、肽链的延长核糖体循环：翻译过程中的肽链延长，延长因子：延长过程所需的蛋白质因子称 (EF)。核糖体循环分为注册、成肽和转位三个步骤。第23页/共56页二、肽链的延长第24页/共56