蛋白质的生物合成(II)

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1、蛋白质的生物合成（翻译）ProteinBiosynthesis，Translation第十五章蛋白质的生物合成，即翻译，就是将核酸中由4种核苷酸序列编码的遗传信息，通过遗传密码破译的方式解读为蛋白质一级结构中20种氨基酸的排列顺序。参与蛋白质合成的主要物质ProteinBiosynthesisSystem第一节20种氨基酸(AA)作为原料酶及众多蛋白因子，如IF、eIFATP、GTP、无机离子参与蛋白质生物合成的物质包括三种RNAmRNA（messengerRNA,信使RNA）rRNA（ribosomalRNA,核蛋白体R

2、NA）tRNA（transferRNA,转移RNA）mRNA上存在遗传密码mRNA分子上从5至3方向，由AUG开始，每3个核苷酸为一组，决定肽链上某一个氨基酸，称为三联体密码(tripletcoden)。起始密码(initiationcoden):AUG终止密码(terminationcoden):UAA，UAG，UGA一、mRNA是合成蛋白质的直接模板(信使RNA)遗传密码表从mRNA5端起始密码子AUG到3端终止密码子之间的核苷酸序列，各个三联体密码连续排列编码一个蛋白质多肽链，称为开放阅读框架(openread

3、ingframe,ORF)。1.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。遗传密码的特性2.连续性(commaless)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。基因损伤引起mRNA阅读框架内的碱基发生插入或缺失，可能导致框移突变(frameshiftmutation)。3.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

4、2、3、4个或多至6个三联体为其编码。mRNA中密码的阅读方向为5，3，4.方向性二、tRNA是氨基酸的搬运工具反密码环氨基酸臂tRNA的三级结构示意图氨基酸+tRNA氨基酰-tRNAATPAMP＋PPi氨基酰-tRNA合成酶氨基酰-tRNA合成酶(aminoacyl-tRNAsynthetase)氨基酸的活化氨基酰-tRNA合成酶对底物氨基酸和tRNA都有高度特异性。氨基酰-tRNA合成酶具有校正活性(proofreadingactivity)。氨基酰-tRNA的表示方法：Ala-tRNAAlaSer-tRNASerMet

5、-tRNAMet摆动性(wobble)转运氨基酸的tRNA的反密码需要通过碱基互补与mRNA上的遗传密码反向配对结合，但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。U摆动配对目录密码子、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一种氨基酸可由多种tRNA运输三、rRNA是蛋白质合成的场所原核生物真核生物核蛋白体小亚基大亚基核蛋白体小亚基大亚基S70S30S50S80S40S60SrRNA16S-rRNA5S-rRNA23S-rRNA18S-rRN

6、A28S-rRNA5S-rRNA5.8S-rRNA蛋白质rpS21种rpL36种rpS33种rpL49种不同细胞核蛋白体的组成核蛋白体的组成目录原核生物翻译过程中核蛋白体结构模式:A位：氨基酰位(aminoacylsite)P位：肽酰位(peptidylsite)E位：排出位(exitsite)目录蛋白质生物合成过程TheProcessofProteinBiosynthesis第二节翻译的起始(initiation)翻译的延长(elongation)翻译的终止(termination)整个翻译过程可分为：翻译过程从阅读框架的

7、5´-AUG开始，按mRNA模板三联体密码的顺序延长肽链，直至终止密码出现。一、肽链合成起始指mRNA和起始氨基酰-tRNA分别与核蛋白体结合而形成翻译起始复合物(translationalinitiationcomplex)。真核生物：Met-tRNAiMet原核生物：fMet-tRNAifMet起始肽链合成的氨基酰-tRNA原核、真核生物各种起始因子的生物功能原核生物70S起始复合物形成核蛋白体大小亚基；mRNA在小亚基定位结合；fMet-tRNAifMet的结合；起始因子IF。IF-3IF-11.核蛋白体大小亚基分离目

8、录AUG5'3'IF-3IF-12.mRNA在小亚基定位结合目录S-D序列IF-3IF-1IF-2GTP3.起始氨基酰tRNA(fMet-tRNAimet)结合到小亚基AUG5'3'目录IF-3IF-1IF-2GTPGDPPi4.核蛋白体大亚基结合，起始复合物形成AUG5'3'目录IF-3