蛋白质的生物合成翻译 (3).ppt

第1页，共36页，星期日，2025年，2月5日遗传密码三联子mRNA上每3个核苷酸翻译成蛋白质多肽链上的一个氨基酸，这3个核苷酸就称为密码，也称三联子密码。由起始密码子开始，到终止密码子结束的核酸序列，称为可译框架（OFR）或开放阅读框。第2页，共36页，星期日，2025年，2月5日遗传密码遗传密码的破译1955年，GamovG.在《Nature》杂志上首次发表了遗传密码的理论研究文章。1961年，Nirenberg等用大肠杆菌无细胞体系研究了密码子和氨基酸。1966年，编写出遗传密码字典。1961年，Crick和BrennerS.等设计了一个实验有力地证实了三联密码的真实性。第3页，共36页，星期日，2025年，2月5日5’-磷酸末端的碱基中间的碱基3’-OH末端的碱基UCAGU苯丙氨酸丝氨酸酪氨酸半胱氨酸U苯丙氨酸丝氨酸酪氨酸半胱氨酸C亮氨酸丝氨酸终止信号终止信号A亮氨酸丝氨酸终止信号色氨酸GC亮氨酸脯氨酸组氨酸精氨酸U亮氨酸脯氨酸组氨酸精氨酸C亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸A亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸GA异亮氨酸苏氨酸天冬酰胺丝氨酸U异亮氨酸苏氨酸天冬酰胺丝氨酸C异亮氨酸苏氨酸赖氨酸精氨酸A甲硫氨酸和甲酰甲硫氨酸苏氨酸赖氨酸精氨酸GG缬氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸U缬氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸C缬氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸A缬氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸G第4页，共36页，星期日，2025年，2月5日tRNAtRNA是具有携带并转运氨基酸功能的一类小分子核糖核酸，在蛋白质合成中处于关键地位，它不但为每个三联密码子翻译成氨基酸提供了接合体，还为准确无误地将所需氨基酸运送到核糖体上提供了运送载体。所有tRNA都具有共同的特征：存在经过特殊修饰的碱基，tRNA的3端都以CCA-OH结束，该位点是tRNA与相应氨基酸结合的位点。第5页，共36页，星期日，2025年，2月5日遗传密码遗传密码的基本特性密码的连续性密码的简并性密码的变偶性密码的通用性和变异性起始密码与终止密码氨基酸特性与遗传密码的关系第6页，共36页，星期日，2025年，2月5日tRNA结构——（三叶草形二级结构）受体臂主要由链两端序列碱基配对形成的杆状结构和3’端未配对的3-4个碱基所组成，3’端的最后3个碱序列永远是CCA。TΨC臂（含假尿嘧啶）反密码子臂D臂（含二氢尿嘧啶）第7页，共36页，星期日，2025年，2月5日tRNA结构——（L形三级结构）tRNA的三级结构主要由在二级结构中未配对碱基间形成三级氢键，而引发分子重排，从而形成新的双螺旋结构。受体臂和TΨC臂的杆状区域构成了第一个双螺旋，D臂和反密码子臂的杆状，区域形成了第二个双螺旋，两个双螺旋上各有一个缺口。第8页，共36页，星期日，2025年，2月5日tRNA功能翻译成氨基酸的遗传信息以三联密码子的形式存在于mRNA分子上，在合成蛋白质时依赖于tRNA的解码机制。生物机体内的20种氨基酸都各有其特定的tRNA，而且一种氨基酸常有数种tRNA，在ATP和酶的存在下，通过氨酰tRNA合成酶活化，消耗两分子高能磷酸键，进而与特定的tRNA结合，生成有活性的氨酰-tRNA，被带往mRNA-核糖体复合物中，插入多肽链的适当位置。第9页，共36页，星期日，2025年，2月5日tRNA种类起始tRNA和延伸tRNA能特异识别mRNA模板上起始密码子的tRNA，称起始tRNA(tRNAiMet和tRNAifMet)，其它tRNA统称为延伸tRNA(tRNAMet)。同工tRNA由于密码子的简并性，生物机体中可能有多个tRNA来识别一种氨基酸的多个密码子，我们代表相同氨基酸的几个tRNA称为同工tRNA。校正tRNA在结构基因中，核苷酸的改变可能使代表氨基酸的密码子发生变化，从而使合成的多肽可能失去功能或部分功能。第10页，共36页，星期日，2025年，2月5日基因突变及校正同义突变同义突变是基因突变改变了密码子的组成，但由于密码子具有简并性而未改变所编码氨基酸的突变。错义突变错义突变是基因突变改变了所编码氨基酸的种类或位置的突变，能不同程度地影响蛋白质或酶的活性。。