春CB第05章核糖體與蛋白質(zhì)的合成ppt課件

1、第第5 5章章核糖體與蛋白質(zhì)的生物合成核糖體與蛋白質(zhì)的生物合成概概 述述* *全稱：核糖核蛋白體核蛋白體全稱：核糖核蛋白體核蛋白體* *由幾種由幾種rRNA rRNA 和幾十種蛋白構(gòu)成。和幾十種蛋白構(gòu)成。* *主成分主成分rRNArRNA6060和和 r r蛋白蛋白4040* *非膜性的顆粒狀構(gòu)造游離非膜性的顆粒狀構(gòu)造游離oror附著附著* *直徑直徑1230nm1230nm，存在一切細(xì)胞。，存在一切細(xì)胞。* *19581958年，年，RobinsinRobinsin和和BrownBrown發(fā)現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)。正在任務(wù)的核糖體電鏡觀正在任務(wù)的核糖體電鏡觀核糖體的大小亞基核糖體的大小亞基5.1 核糖體化

2、學(xué)組成與形狀構(gòu)造核糖體化學(xué)組成與形狀構(gòu)造5.1.1 化學(xué)組成化學(xué)組成 線粒體哺乳類線粒體哺乳類: 55S核糖體核糖體35S + 25S * 真核細(xì)胞：真核細(xì)胞：80S核糖體核糖體60S40S60S -3種種rRNA28S、5.8S、5S + 49種蛋白。種蛋白。40S -1種種rRNA18S 33種蛋白。種蛋白。* 原核細(xì)胞：原核細(xì)胞：70S核糖體核糖體50S30S50S-2種種rRNA23S、5S34種蛋白。種蛋白。30S-1種種rRNA 16S + 21種蛋白。種蛋白。核糖體的化學(xué)組成核糖體的化學(xué)組成rRNArRNA、r r蛋白蛋白5.1.2 核糖體的超微構(gòu)造核糖體的超微構(gòu)造核糖體主要功能

3、部位核糖體主要功能部位位位-供位供位-肽?；浑孽；晃晃?受位受位-氨?；话滨；晃晃?肽基轉(zhuǎn)移酶肽基轉(zhuǎn)移酶 因子位置。因子位置。位位-酶酶 移位酶位置。移位酶位置。 E E位位即將分開的即將分開的tRNAtRNA所所暫時(shí)停留的位點(diǎn)。暫時(shí)停留的位點(diǎn)。核糖體的功能部位核糖體的功能部位G5，3，60S40SmRNAtRNA多肽多肽中央管中央管 A部部位位 P部部位位G因因子子T因子因子核糖體的功能部位核糖體構(gòu)造特點(diǎn)核糖體構(gòu)造特點(diǎn) *由大小兩個(gè)亞單位組成的小體。由大小兩個(gè)亞單位組成的小體。 *有左右貫穿隧道有左右貫穿隧道-mRNA通道。通道。 *大亞基有中央管大亞基有中央管-多肽鏈出口。多肽鏈出

4、口。 *核糖體上存在幾個(gè)重要功能部位。核糖體上存在幾個(gè)重要功能部位。 5.2 蛋白質(zhì)的生物合成蛋白質(zhì)的生物合成n n 中心法那么圖解中心法那么：DNA會(huì)將信息傳送給RNA，而RNA再將信息傳送給蛋白質(zhì)蛋白合成安裝蛋白合成安裝核糖體復(fù)合核糖體復(fù)合物物5.2.1 遺傳密碼與密碼子遺傳密碼與密碼子n遺傳密碼遺傳密碼genetic coden mRNA 三個(gè)核苷酸一組的特定陳列所三個(gè)核苷酸一組的特定陳列所構(gòu)成的一套構(gòu)成的一套aa的代碼。由的代碼。由64個(gè)密碼子組個(gè)密碼子組成成 。n密碼子密碼子codonn -mRNA分子上每分子上每3個(gè)相鄰的核苷酸所個(gè)相鄰的核苷酸所組成的含特定信息的三聯(lián)體。組成的含特

5、定信息的三聯(lián)體。 遺傳密碼表翻譯過程所需模板mRNA遺傳密碼的特性遺傳密碼的特性 方向性方向性- 讀碼方向：讀碼方向： 簡并性簡并性- 除蛋除蛋aa & 色色aa，其他，其他aa 均由均由-個(gè)個(gè) 密碼子編碼。密碼子編碼。 多個(gè)密碼子決議同一多個(gè)密碼子決議同一 aa。 同義密碼子同義密碼子 -前堿基大多一樣。前堿基大多一樣。 延續(xù)性延續(xù)性 -密碼子間無間隔延續(xù)陳列密碼子間無間隔延續(xù)陳列 。 擺動(dòng)性擺動(dòng)性-密碼與反密碼結(jié)合有時(shí)不嚴(yán)厲。密碼與反密碼結(jié)合有時(shí)不嚴(yán)厲。 通用性通用性 -細(xì)菌到人類，遺傳密碼一樣。細(xì)菌到人類，遺傳密碼一樣。反密碼環(huán)反密碼環(huán)-反密碼子反密碼子 反密碼子反密碼子 反密碼

6、環(huán)上的三反密碼環(huán)上的三聯(lián)體。其第聯(lián)體。其第1 1 堿堿基基5 5與密碼與密碼子的第子的第3 3 堿基堿基3 3配對不嚴(yán)配對不嚴(yán)厲可擺動(dòng)。厲可擺動(dòng)。5.2.2 tRNA與與 反密碼子反密碼子20種種aa與與 tRNA 的關(guān)系的關(guān)系n密碼子有簡并性密碼子有簡并性26種編碼一種種編碼一種aa。n 實(shí)際上，實(shí)際上， 假設(shè)一種密碼子對應(yīng)一種假設(shè)一種密碼子對應(yīng)一種 tRNA， 那么一種那么一種aa可由可由26 種種 tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。轉(zhuǎn)運(yùn)。n密碼子有擺動(dòng)性密碼子有擺動(dòng)性n 使得使得61種密碼子不需種密碼子不需61種種tRNA來來配合配合n 原核細(xì)胞：原核細(xì)胞：3040種種 tRNAn 真核細(xì)胞：真核細(xì)胞：50

7、余種余種 tRNA5.2.3 蛋白質(zhì)合成的根本過程蛋白質(zhì)合成的根本過程1、AA 的活化與轉(zhuǎn)運(yùn)的活化與轉(zhuǎn)運(yùn) 2、肽鏈合成的起始、肽鏈合成的起始 3、肽鏈的延伸、肽鏈的延伸 4、肽鏈的終止與釋放、肽鏈的終止與釋放 蛋白合成的過程蛋白合成的過程轉(zhuǎn)錄和翻譯的偶聯(lián)轉(zhuǎn)錄和翻譯的偶聯(lián)蛋白合成根本步驟蛋白合成根本步驟1、aa活化與轉(zhuǎn)運(yùn)氨?；罨c轉(zhuǎn)運(yùn)氨酰tRNA 合成合成 aa、ATP、氨酰、氨酰tRNA合成酶合成酶 復(fù)合體復(fù)合體 復(fù)合體復(fù)合體 t RNA 氨酰氨酰 tRNA、 酶、酶、AMP2、肽鏈合成起始：種、肽鏈合成起始：種 起始因子起始因子IF協(xié)助協(xié)助 30起始復(fù)合物小亞基起始復(fù)合物小亞基mf Met-

8、tRNA + 50亞基亞基 70 核糖體復(fù)合物核糖體復(fù)合物合成的根本步驟合成的根本步驟3、肽鏈的延伸：延伸因子、肽鏈的延伸：延伸因子EF。 入位入位轉(zhuǎn)肽轉(zhuǎn)肽 移位移位 4、肽鏈終止與釋放、肽鏈終止與釋放 ：釋放因子：釋放因子RF A位出現(xiàn)終止碼，位出現(xiàn)終止碼，RF進(jìn)入，激進(jìn)入，激活肽基轉(zhuǎn)移酶，水解肽鏈與活肽基轉(zhuǎn)移酶，水解肽鏈與 t RNA間的酯鍵。間的酯鍵。肽鏈的延伸入位、轉(zhuǎn)肽肽鏈的延伸入位、轉(zhuǎn)肽肽鏈的延伸第二循環(huán)肽鏈的延伸第二循環(huán)肽鏈合成的終止肽鏈合成的終止多聚核糖體同時(shí)任務(wù)多聚核糖體同時(shí)任務(wù) 多聚核糖體在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上多聚核糖體在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上 核糖體合成蛋白的速度核糖體合成蛋白的速度n真核細(xì)胞：每秒

9、真核細(xì)胞：每秒2個(gè)個(gè)AA加到多肽鏈。加到多肽鏈。n 原核細(xì)胞：每秒原核細(xì)胞：每秒20個(gè)個(gè)AA加到多肽鏈加到多肽鏈n所以，合成一條完好肽鏈平均需求所以，合成一條完好肽鏈平均需求n 20秒秒幾分鐘。幾分鐘。5.2.4 5.2.4 蛋白合成后的加工修飾蛋白合成后的加工修飾n剛合成的蛋白往往無活性蛋白前體、剛合成的蛋白往往無活性蛋白前體、酶原，需求進(jìn)展加工、修飾才有活性。酶原，需求進(jìn)展加工、修飾才有活性。 neg: 胰島素胰島素a合成：合成：n 胰島素原分子較大，要切去胰島素原分子較大，要切去一部分肽段，成為胰島素。一部分肽段，成為胰島素。 加工好的人胰島素加工好的人胰島素51 aa A鏈：鏈：21個(gè)

10、個(gè)AA， B鏈鏈30個(gè)個(gè)AA核糖體的分工核糖體的分工n游離核糖體：游離核糖體：n 合成構(gòu)造性蛋白內(nèi)源性蛋合成構(gòu)造性蛋白內(nèi)源性蛋白白n附著核糖體：附著核糖體：n 合成分泌性蛋白輸出性蛋合成分泌性蛋白輸出性蛋白白核糖體的核糖體的2種任務(wù)形狀種任務(wù)形狀5.2.5 細(xì)菌蛋白合成與抗生素細(xì)菌蛋白合成與抗生素n很多抗生素經(jīng)過很多抗生素經(jīng)過 干擾核糖體干擾核糖體 而殺菌：而殺菌：n四環(huán)素四環(huán)素可與可與30S亞基結(jié)合，阻止氨酰亞基結(jié)合，阻止氨酰tRNA的進(jìn)入。的進(jìn)入。n氯霉素氯霉素可與可與50S亞基結(jié)合，抑制該亞亞基結(jié)合，抑制該亞基中轉(zhuǎn)肽酶的活性?；修D(zhuǎn)肽酶的活性。n鏈霉素鏈霉素可結(jié)合可結(jié)合30S亞基，改動(dòng)其構(gòu)象，亞基，改動(dòng)其構(gòu)象，引起讀碼錯(cuò)誤。引起讀碼錯(cuò)誤。本章小結(jié)n核糖體裝配多肽鏈的根本過程。