基因表达调控常用分子生物学技术专家讲座.pptVIP

蛋白质生物合成（翻译）第十七章基因表达调控常用分子生物学技术第1页

第一节

蛋白质生物合成体系基因表达调控常用分子生物学技术第2页

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+蛋白质生物合成体系基因表达调控常用分子生物学技术第3页

原核生物多顺反子真核生物单顺反子非编码序列核蛋白体结合位点起始密码子终止密码子编码序列PPP5?3?蛋白质PPPmG-5?3?蛋白质AAA…一、mRNA是蛋白质生物合成直接模板基因表达调控常用分子生物学技术第4页

遗传密码在mRNA开放阅读框架区,以每3个相邻核苷酸为一组,代表一个氨基酸(或其它信息),这种三联体形式核苷酸序列称为密码子。起始密码子：AUG终止密码子：UAA.UAG、UGA密码子（codon）起始密码子和终止密码子:基因表达调控常用分子生物学技术第5页

遗传密码特点1.方向性2.连续性3.简并性4.通用性5.摆动性基因表达调控常用分子生物学技术第6页

二、核糖体是蛋白质生物合成场所基因表达调控常用分子生物学技术第7页

三、tRNA是氨基酸运载工具及蛋白质生物合成适配器tRNA作用运载氨基酸:氨基酸各由其特异tRNA携带，一个氨基酸可有几个对应tRNA，氨基酸结合在tRNA3ˊ-CCA位置，结合需要ATP供能；充当“适配器”:每种tRNA反密码子决定了所携带氨基酸能准确地在mRNA上对号入座。基因表达调控常用分子生物学技术第8页

四、蛋白质生物合成需要酶类、蛋白质因子等（一）主要酶类氨基酰-tRNA合成酶:催化氨基酸活化；转肽酶:催化核蛋白体P位上肽酰基转移至A位氨基酰-tRNA氨基上，使酰基与氨基结合形成肽键;并受释放因子作用后发生变构，表现出酯酶水解活性，使P位上肽链与tRNA分离；转位酶:催化核蛋白体向mRNA3’-端移动一个密码子距离，使下一个密码子定位于A位。基因表达调控常用分子生物学技术第9页

（二）蛋白质因子起始因子（原核IF；真核eIF）延长因子（原核EF；真核eEF）释放因子（原核RF；真核eRF）基因表达调控常用分子生物学技术第10页

蛋白质生物合成能源物质为ATP和GTP;参加蛋白质生物合成无机离子有Mg2+、K+等。（三）能源物质及离子基因表达调控常用分子生物学技术第11页

第二节

氨基酸活化基因表达调控常用分子生物学技术第12页

氨基酸与特异tRNA结合形成氨基酰-tRNA过程称为氨基酸活化。参加氨基酸活化酶:氨基酰-tRNA合成酶,有高度特异性。反应过程氨基酸+tRNA氨基酰-tRNAATPAMP＋PPi氨基酰-tRNA合成酶基因表达调控常用分子生物学技术第13页

二、肽链合成起始需要特殊氨基酰-tRNA当前已知,尽管都携带着Met,但结合在起始密码子处Met-tRNA,与结合阅读框内部Met密码子Met-tRNA在结构上是有差异,是两种不一样tRNA。在原核生物，起始氨基酰-tRNA是:fMet-tRNAfMet，其中Met被甲酰化，成为N-甲酰甲硫氨酸；而参加肽链延长是甲硫氨酰-tRNA:Met-tRNAMet真核生物中含有起始功效是:起始氨基酰-tRNAi:Met-tRNAiMet基因表达调控常用分子生物学技术第14页

第三节

肽链生物合成过程基因表达调控常用分子生物学技术第15页

起始(initiation)延长(elongation)终止(termination)整个过程可分为:一、原核生物肽链合成过程基因表达调控常用分子生物学技术第16页

（一）起始指mRNA和起始氨基酰-tRNA分别与核糖体结合而形成翻译起始复合物过程。1.核蛋白体大小亚基分离；2.mRNA在小亚基定位结合；3.起始氨基酰-tRNA结合；4.核蛋白体大亚基结合,形成起始复合物。基因表达调控常用分子生物学技术第17页

IF-3IF-1AUG53IF-2GTPIF-2-GTPGDPPi起始复合物形成过程基因表达调控常用分子生物学技术第18页

原核mRNA在小亚基上准确定位和机制:在各种mRNA起始AUG上游约8～13核苷酸部位,存在一段由4～9个核苷酸组成一致序列,富含嘌呤碱基,称为S-D序列,又称核蛋白体结合位点(RBS)。一条多顺反子mRNA序列上每个基因编码序列均拥有各自S-D序列和起始AUG。基因表达调控常用分子生物学技术第19页

指在mRNA模板指导下，氨基酸依次进入核蛋白体并聚合成多肽链过程；肽链延长在核蛋白体上连续循环式进行，又称为核