细胞学第7讲-核糖体和核酶

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1、Chapter7Ribosome（核糖体）andRibozyme（核酶）7.1RibosomeStructure(核糖体的结构)7.2RibosomeBiogenesis(核糖体的生物发生)7.3RibosomeFunction(核糖体的功能)7.4RibozymeandAntisenseRNA(核酶与反义RNA)1核糖体的形态结构2◆核糖体是细胞内一种核糖核蛋白颗粒(ribonucleoprotein(RNP)particle)，是细胞内合成蛋白质的细胞器。7.1Ribosomestructure◆核糖体的主要成分是核糖体RNA(rRNA)，占60%，核糖体蛋白质(r蛋白

2、质)，占40%。137.1.1核糖体的类型细胞有两种主要类型的核糖体:◆原核细胞的核糖体:沉降系数为70S，分子量为2.5×106，由50S和30S两个亚基组成。◆真核细胞(细胞质)的核糖体沉降系数是80S，分子量为4.8×106，由60S和40S两个亚基组成。24各种来源的核糖体亚基组成来源完整核糖体核糖体亚基核糖体RNA细胞质80S60S(大亚基)28S,5.8S,5S(真核生物)40S(小亚基)18S细胞质70S50S(大亚基)23S,5S(原核生物)30S(小亚基)16S线粒体55-60S45S(大亚基)16S(哺乳动物)35S(小亚基)12S线粒体75S53S(

3、大亚基)21S(酵母)35S(小亚基)14S线粒体78S60S(大亚基)26S,5S(高等植物)45S(小亚基)18S叶绿体70S50S(大亚基)23S,5S30S(小亚基)16S5核糖体的化学组成67.2RibosomeBiogenesis(核糖体的生物发生)◆在细胞内,核糖体是自我装配的。◆核糖体的生物发生包括蛋白质和rRNA的合成、核糖体亚基的组装。77.2.1核糖体rRNA基因的转录与加工7.2.1.1真核生物核糖体rRNA基因的转录与加工7.2.1.2原核生物核糖体rRNA基因的转录与加工87.2.1.1真核生物18S、5.8S和28SrRNA基因的转录和加工◆组

4、织:●18S、5.8S和28SrRNA基因为一组串联在一起。对人来说，分布在13，14，15，21和22号染色体上；●5S的rRNA基因则位于另一条染色体上。39◆转录●45S前RNA转录体；●不同种的生物，pre-rRNA的长度范围在34S～45S之间；●在转录单位中除了三个rRNA基因外，还包括一些间隔区。10rRNA的前体转录物11前体rRNA的修饰与加工：◆甲基化修饰：甲基化的主要部位在核糖2′碳的羟基上。◆45S的前体rRNA在核酶的作用下，加工出成熟的18S、5.8S和28SrRNA；1245SrRNA前体的加工snoRNAs(核酶)13◆真核生物中，18S、

5、5.8S和28SrRNA的基因在核仁内串连在一起转录，而5SrRNA的基因在核仁外转录。◆某些生物3’端通常有多余的核苷酸，在加工时被切除。5SrRNA基因的转录与加工14原核生物rRNA基因转录●细菌的16SrRNA、23SrRNA、5SrRNA基因组成一个转录单位，在染色体上的排列顺序是∶16S-23S-5S。7.2.1.2原核生物核糖体rRNA基因的转录与加工15原核生物rRNA前体的加工16原核生物rRNA前体的加工177.2.2核糖体的装配原核生物核糖体的装配◆小亚基的rRNA和蛋白质的装配关系:r蛋白质和rRNA在大小亚基中均有一定的空间排布。18核糖体在

6、组装过程中，某些蛋白质必须首先结合到rRNA上，其他蛋白才能组装上去即表现出先后层次。根据同rRNA结合的顺序，将核糖体蛋白分为两种:◆初级结合蛋白(primarybindingprotein)这些蛋白质直接同rRNA结合，◆次级结合蛋白(secondarybindingprotein)这些蛋白质不直接同rRNA结合,而是同初级结合蛋白结合。19原核细胞核糖体结合蛋白20真核生物核糖体装配模型◆80S前体颗粒形成●45SrRNA+5SrRNA+蛋白质●45SrRNA41SrRNA◆大小亚基前体形成:●大:32SrRNA和5SrRNA●小:20S的前体rRNA；◆小亚基成

7、熟与运送:●20SrRNA18SrRNA◆大亚基成熟与运送●32SrRNA28SrRNA+5.8SrRNA21人细胞核糖体的合成与装配227.3核糖体的功能◆核糖体的功能位点◆蛋白质合成的基本过程23核糖体的功能位点24核糖体的功能位点A位点：氨酰tRNA位点（Aminoacyl-tRNAsite）P位点：肽酰tRNA位点（Peptidyl-tRNAsite）E位点（Exitsite）：脱氨酰tRNA离开核糖体时的临时停留点大亚基：小亚基：与mRNA结合位点25◆真核生物mRNA的5’端有帽子结构，核糖体小亚基