生物化学 第十五章 蛋白质的生物合成(翻译).pptx

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2第十五章蛋白质的生物合成(翻译)第一节蛋白质生物合成体系第二节氨基酸的活化第三节肽链的生物合成过程第四节蛋白质翻译后修饰和靶向输送第五节蛋白质生物合成的干扰和抑制

3细胞内以mRNA为模板，将mRNA上的4种核苷酸排列顺序转变为蛋白质上20种氨基酸的排列顺序的过程。mRNA是指导翻译的直接模板，蛋白质是基因表达的最终产物。翻译(translation)的概念：

4第一节蛋白质生物合成体系信使RNA（messengerRNA，mRNA)核蛋白体（ribosomes)转运RNA（transferRNA，tRNA)酶（Enzyme）及多种蛋白因子起始因子(initiationfactors,IF)，真核生物eIF延长因子(elongationfactors,EF)释放因子(releasefactors,RF)和核蛋白体释放因子(ribosomalreleasefactors,RR)氨基酸（aminoacids）能量（ATPandGTP)

5一、mRNA是蛋白质生物合成的直接模板mRNA是遗传信息的携带者遗传学将编码一个多肽的遗传单位称为顺反子(cistron)。真核mRNA只编码一种蛋白质，为单顺反子(singlecistron)。原核细胞中数个结构基因常串联为一个转录单位，转录生成的mRNA可编码几种功能相关的蛋白质，为多顺反子(polycistron)。

原核生物的多顺反子真核生物的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6

7mRNA上存在遗传密码mRNA分子上从5?至3?方向，由AUG开始，每相邻3个核苷酸为一组，编码肽链上某一个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号，称为三联体密码(tripletcoden)。起始密码(initiationcoden):AUG终止密码(terminationcoden):UAA，UAG，UGA

8密码子(codon)：mRNA上每3个相邻核苷酸组成一个三联体(triplet)，编码一种氨基酸，称之为~。遗传密码(geneticcode):mRNA中蕴藏遗传信息的碱基序列称为~，它是密码子的总和。

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11很重要的概念！mRNA上从起始密码子到终止密码子之间的连续编码序列或是DNA上与之对应的序列。一个ORF编码一条完整的多肽链。Areadingframeisuninterruptedbytranslationstopcodons.不是任何一段从AUG到终止密码子之间的序列都能称为ORF，通常要求的长度是至少50个密码子。开放阅读框架(openreadingframe，ORF)

12Readingframesinthegeneticcode.理论上，任何一条mRNA可能的阅读框架有3种，如上图所示，但通常只有其中一种阅读方式能产生有功能的蛋白质。

131.方向性(direction)遗传密码的特点密码子及组成密码子的各碱基在mRNA序列中的阅读方向只能是5’到3’。

142.连续性(commaless)遗传密码的特点编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连续阅读，密码间既无间断也无交叉。

15基因损伤引起mRNA阅读框架内的碱基发生插入或缺失，可能导致移框突变(frameshiftmutation)。

163.简并性(degeneracy)遗传密码中，除色氨酸和甲硫氨酸仅有一个密码子外，其余氨基酸有2、3、4个或多至6个三联体为其编码。密码第1、2位碱基多相同，前2位碱基决定编码氨基酸的特异性，仅第3位碱基差异。密码的“偏爱性”：同一组密码子的使用频率不同

174.通用性(universal)蛋白质生物合成的整套密码，从原核生物到人类都通用。已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿体。密码的通用性进一步证明各种生物进化自同一祖先。

18线粒体密码子

195.摆动性(wobble)tRNA上的反密码与密码间不严格遵守常见的碱基配对规律，称为摆动配对。摆动配对在反密码的第1位和密码的第3位间常见。摆动性的意义：保持翻译的忠实性1种tRNA可识别一种以上的同一种氨基酸的密码子(生物体内总共40~50种tRNA)

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21密码子、反密码子配对的摆动现象tRNA反密码子第1位碱基IUGACmRNA密码子第3位碱基U,C,AA,GU,CUG

22RobertW.Holley1922~1993HarGobindKhorana1922~MarshallW.Nirenberg1927~2010TheNobelPr