生物化学课件(4)蛋白质合成APPT推荐.ppt

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同密码子的现象。

同义密码子，即编码同一种同义密码子，即编码同一种AA的不同密码的不同密码子。

子。

3、无标点符号、无标点符号4、不重叠性（有少数例外）、不重叠性（有少数例外）5、通用性，所有生物的几乎一样、通用性，所有生物的几乎一样第二节第二节核糖体核糖体核糖体是蛋白质合成的部位。

核糖体是蛋白质合成的部位。

主要成分主要成分蛋白质和蛋白质和RNA（rRNA是是构成核糖体的主要组成部分）。

构成核糖体的主要组成部分）。

功功能：

能：

按照按照mRNA的指令合成多肽的指令合成多肽链。

（链。

（N端向端向C端合成）端合成）mRNA核糖体核糖体核糖体是合成蛋白质的细胞器核糖体是合成蛋白质的细胞器原核生物（细菌、放线原核生物（细菌、放线菌、蓝绿藻）菌、蓝绿藻）70S50S（5SrRNA，3SrRNA）30S（16SrRNA）A位：

氨酰位：

氨酰-tRNA结合结合部位（部位（AA位）位）P位：

肽酰位：

肽酰-tRNA结合结合部位部位（肽位）（肽位）第三节第三节转移转移RNA的功能的功能一、多肽合成与一、多肽合成与tRNA的关系的关系tRNA分子上与蛋白质生物合成有关的位点至少有分子上与蛋白质生物合成有关的位点至少有4个，即个，即3一一CCAOH，是是AA接受位点；

接受位点；

识别氨酰识别氨酰-tRNA合成酶的位点；

合成酶的位点；

核糖体识别位点，使延长中的肽链附着于核糖体识别位点，使延长中的肽链附着于核糖体上；

核糖体上；

反密码子位点。

（每一个反密码子位点。

（每一个tRNA都有一个由都有一个由3个核苷酸组成的特殊的反密码子）个核苷酸组成的特殊的反密码子）tRNA反密码子与反密码子与mRNA密码子的配对特点密码子的配对特点tRNA反密反密码子可以根码子可以根据碱基配对据碱基配对的原则，与的原则，与mRNA上对上对应的密码子应的密码子相结合相结合反密码子反密码子密码子密码子AUUA、GCGI（出现在出现在5位）位）U、C、GGC、U密密码码子子与与反反密密码码子子之之间间的的碱碱基基对对IGCmRNA3-ACG-5（Ala）53储存在储存在mRNA的遗传密码称为第一套密码系统的遗传密码称为第一套密码系统储存在储存在tRNA的遗传密码称为第二套密码系统的遗传密码称为第二套密码系统第四节第四节蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成一、蛋白质合成系统的重要组分一、蛋白质合成系统的重要组分1、mRNA的作用机制的作用机制2、核糖体的作用机制、核糖体的作用机制3、tRNA的作用机制的作用机制二、蛋白质合成过程的分子机制二、蛋白质合成过程的分子机制

（一）氨基酸的活化

（一）氨基酸的活化COOH被活化（酰化反应实现）被活化（酰化反应实现）AA+tRNA+ATP氨基酰氨基酰-tRNA+AMP+PPiE：

氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶

（二）肽链的合成（以原核生物为例）

（二）肽链的合成（以原核生物为例）1、起始阶段：

、起始阶段：

在核糖体上合成多肽。

fMet-tRNA占据了核糖体上的占据了核糖体上的P位位（此过程消耗一个（此过程消耗一个GTP），），空的空的A位准备接受下一个氨酰位准备接受下一个氨酰-tRNA。

起始的完成以核糖体大小亚基、起始的完成以核糖体大小亚基、mRNA和和fMet-tRNA形成复合物作形成复合物作为标志。

为标志。

2、延长阶段、延长阶段

（1）进位：

新的氨酰）进位：

新的氨酰-tRNA进入进入A位。

消耗位。

消耗一个一个GTP。

（2）转肽：

形成新的肽键转肽：

形成新的肽键P位位A位位P位位A位位CHONHNH2R1CH+R2CHtRNA+？

O=CO=CO-tRNAO-tRNA思考：

提供思考：

提供COOH的的AA在哪一位。

在哪一位。

E:

exitsitePsiteAsite（3）脱落脱落：

空载的：

空载的tRNA从从P位上脱位上脱落。

落。

（4）移位移位：

核糖体沿：

核糖体沿mRNA的的53方向移动，同时，原处于方向移动，同时，原处于A部位带有肽链的部位带有肽链的tRNA随即到随即到P部部位，使位，使A位空出来。

（消耗一个位空出来。

（消耗一个GTP）以上以上4个步骤一再重复，直至肽个步骤一再重复，直至肽链增长到必需的长度链增长到必需的长度3、终止阶段、终止阶段包括两个事件：

包括两个事件：

（1）在）在mRNA上识别终止密码子（上识别终止密码子（UAA、UAG、UGA）；

）；

（2）水解所合成肽链与水解所合成肽链与tRNA间的酯键，间的酯键，释放肽链。

释放肽链。

tRNA从从P位上脱落下来，位上脱落下来，70S核糖体也核糖体也从从mRNA上脱落，解离为上脱落，解离为30S及及50S亚基亚基并立即投入下一轮核糖体循环，以合成并立即投入下一轮核糖体循环，以合成另一新的蛋白质分子。

另一新的蛋白质分子。

思考题：

合成一个五肽至少需要多少能量？

（能量供体的主要形式是（能量供体的主要形式是GTP）（三）翻译后加工（三）翻译后加工肽链肽链蛋白质（有功能的）蛋白质（有功能的）1、N末端末端AA或部分肽段的切除或部分肽段的切除以原核生物为例：

以原核生物为例：

fMet-xx-xx-脱甲酰基酶脱甲酰基酶Met-xx-xx-氨肽酶氨肽酶切去一个或多个切去一个或多个N端端AA2、信号肽的切除、信号肽的切除:

信号肽酶信号肽酶3、SS的形成的形成mRNA中没有（中没有（Cys）2的密码子的密码子4、AA的修饰：

羟基化、甲基化等的修饰：

羟基化、甲基化等eg胶原中的羟脯氨酸（羟基化）胶原中的羟脯氨酸（羟基化）5、亚基之间、亚基与辅基之间的、亚基之间、亚基与辅基之间的聚合。

聚合。

6、多肽链折叠成有活性的构象。

多肽链折叠成有活性的构象。

信号肽及识别信号肽的信号识别体的结构特征信号肽及识别信号肽的信号识别体的结构特征目前通常所说的信号肽是指翻译产目前通常所说的信号肽是指翻译产物，新生肽链物，新生肽链N端引导新生肽链进端引导新生肽链进入内质网的肽段。

入内质网的肽段。

这种信号肽一般含有约这种信号肽一般含有约20个氨基酸个氨基酸残基，从其结构看，中间集中了较残基，从其结构看，中间集中了较多的疏水性残基，两端是一些极性多的疏水性残基，两端是一些极性的残基。

的残基。

*信号肽有时也可位于多肽链的中部。

信号肽有时也可位于多肽链的中部。

识别信号肽的识别体，称为信号肽识别信号肽的识别体，称为信号肽识别颗粒（识别颗粒（SRP）。

）。

它是它是7SLRNA和和6条不同分子量的肽链组成的复合条不同分子量的肽链组成的复合物。

除了和信号肽结合外，识别颗物。

除了和信号肽结合外，识别颗粒还可以和其它一些帮助新生肽穿粒还可以和其它一些帮助新生肽穿越内质网膜的蛋白质（或复合物）越内质网膜的蛋白质（或复合物）结合，后者为停泊蛋白或核糖体受结合，后者为停泊蛋白或核糖体受体等。

体等。

真核生物与原核生物蛋白质合成过程的不同点真核生物与原核生物蛋白质合成过程的不同点真核生物真核生物原核生物原核生物翻译与转录不偶联，翻译与转录不偶联，mRNA需加工需加工修饰修饰翻译与转录偶联，翻译与转录偶联，mRNA无无“帽帽”及无及无“尾尾”结构结构mRNA半寿期约半寿期约46小时较稳定，小时较稳定，易分离易分离mRNA半寿期约半寿期约1-3分钟，不稳定，不分钟，不稳定，不易分离易分离mRNA为单顺反子为单顺反子mRNA为多顺反子为多顺反子起始阶段需起始阶段需GTP及及ATP起始阶段需起始阶段需GTP延长阶段延长阶段GTP水解后可被水解后可被ATP再磷再磷酸化，两种延长因子可同时与核蛋酸化，两种延长因子可同时与核蛋白体结合白体结合GTP水解后水解后EFTu即从核蛋白体上脱落即从核蛋白体上脱落只有一种终止因子只有一种终止因子有三种终止因子有三种终止因子合成速度慢合成速度慢合成速度快合成速度快合成可被亚胺环己酮、白喉毒素等合成可被亚胺环己酮、白喉毒素等抑制抑制可被氯霉素、链霉素、四环素等抑制可被氯霉素、链霉素、四环素等抑制真核生物蛋白质合成过程的不同点真核生物蛋白质合成过程的不同点起始起始AA-tRNA为为Met-tRNA。

40S亚基首先识别亚基首先识别mRNA5端，然后端，然后移动到起始位点（原核生物起始复移动到起始位点（原核生物起始复合物直接在合物直接在AUG处形成）。

处形成）。

小亚基不首先与小亚基不首先与mRNA结合。

结合。

核糖体各种因子不同于原核生物。