15-1 蛋白质的生物合成.ppt

在所有细胞中存在两类识别AUG与Met的tRNA分子:一类是 tRNAiMet，它能将 Met放入起始AUG密码子处，其它的tRNAMet将Met放放mRNA序列中AUG处; 这两类tRNAs都是由相同的 Met-tRNA合成酶催化。 几乎所有细胞的Met-tRNAiMet都会识别 起始AUG密码子 tRNAiMet Met-tRNA synthetase Met tRNAi tRNAMet Met tRNA + + 两类tRNAMet的不同之处 两类tRNAMet的差别 差别部位 tRNAifMet tRNAMet 氨基酸臂3’第5个核苷酸 A （不与C配对） G （与C配对） T臂某核苷酸 A G T臂 GTψC GAUC 反密码子臂反密码子3’-邻位 A 烷基化A 在细菌中Met-tRNAiMet 由专一性转甲酰基酶催化特定基团的甲酰化，形成 fMet-tRNAifMet (Met-tRNAMet 不能够被甲酰化); Met-tRNAifMet 在几乎所有的细胞中 都识别起始的AUG密码子 甲酰甲硫氨酸 在大肠杆菌中只有fMet-tRNAifMet 才能够进入核糖体合成蛋白质的起始位点 (P位). 蛋白质合成的起始步骤 细菌核糖体中具有三个氨酰tRNA的合成位点 A位: Aminoacyl site P位: Peptidyl site E位: Exit site fMet-tRNAifMet 4.2.2 起始复合物的形成 起始复合物的形成就是指mRNA在起始因子的作用下与核糖体结合成复合物。 蛋白质合成的起始步骤 起始位点的识别 mRNA 5’-端的第一个AUG可被核糖体识别： mRNA 5’-端的第一个AUG前的一段不被转译的前导序列（Shine-Dalgarno sequence, SD sequence ）也可被识别： 与16S rRNA的3’-末端的一段序列具有互补的关系，两者的互补配对，为30S亚基识别起始AUG提供了附加的校正信息。 蛋白质合成的起始步骤 SD序列（Shine-Dalgarno sequence）富含嘌呤， AUG 密码是多肽合成的起始位点. Translation start codon SD(Shine-Dalgarno)序列 mRNA 16S rRNA SD序列富含嘌呤核苷酸，位于起始AUG密码前约10个核苷酸； SD序列与核糖体30S小亚基的16S rRNA的3’-末端互补; SD序列是mRNA与细菌核糖体小亚基的结合位点。 SD(Shine-Dalgarno)序列 蛋白质合成的起始因子(initiation factors) 蛋白质的起始合成需要多种蛋白因子的帮助，在E. coli中共有三个起始因子(IF)： IF1 结合在A位，防止tRNA分子在起始过程中结合成该位; IF3 结合到30S亚基上，保持核糖体亚基的分离。 IF2 (结合 GTP）帮助 mRNA, fMet-tRNAifMet, and 30S 亚基的组装形成起始复合物。 蛋白质合成的起始步骤 在对甲烷八叠球菌属细菌中一种能促进甲烷产生的蛋白质进行了测序，对其中包含的一个 UAG (终止密码)“密码子”进行了研究。发现该密码子的停止指令并未得到“贯彻”。实际上最终编码形成了氨基酸，而且该氨基酸与已知的天然氨基酸都不相同。将其命名为咯赖氨酸。 Lysine in amide-linkage to (4R,5R)-4-substituted-pyrroline-5-carboxylate. The amino acid was named l-pyrrolysine. 1.3.6 稀有氨基酸及其密码子 第二节 蛋白质合成的场所—核糖体 Translation tRNA 起始：在mRNA上选择适当 的起点开始翻译； 延伸：使密码子与反密码子正确配对；肽键合成; 终止：在终止位点终止翻译. 核糖体的基本功能 (mRNA ?Protein) 核糖体的结构决定其功能 原核生物核糖体组成 2.1 核糖体的化学组成及空间结构 16S rRNA?mRNA tRNA ? 5S rRNA 23S rRNA?16S rRNA 23S rRNA还具有肽酰基转移酶活性 2.1 核糖体的化学组成及空间结构 原核生物核糖体组成 30S subunits 70S subunits 50S subunits Gabashvili et al. Cell 100, 537 (2000) E. coli 70S核糖体冷冻电镜图片 Yusupov et al. Science 292, 883 (2001) rRNA的二级结构 Yusupov et al. Science 292, 883 (200