生物信息傳遞下

1、關(guān)于生物信息的傳遞下第一張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第二張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第三張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 遺傳密碼三聯(lián)子第四張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第五張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第六張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第七張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月遺傳密碼 (genetic code): DNA（或mRNA）中核苷酸序列與蛋白質(zhì)中氨基酸序列之間的對應(yīng)關(guān)系。密碼子(codon)： mRNA上每3個核苷酸破譯成蛋白質(zhì)多肽鏈上的一個氨基酸，這3個核苷酸就稱為

2、三聯(lián)子密碼。（一）三聯(lián)子密碼及其破譯第八張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月翻譯從起始密碼子AUG開始，沿著53方向連續(xù)閱讀密碼子，直至終止密碼子為止。若以3個核苷酸代表一個氨基酸，有43=64種密碼子，滿足了編碼20種氨基酸的需要。第九張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月遺傳密碼破譯簡史（1）1954年Gamow首先對遺傳密碼進行了探討； （2）1961年Crick 證明三聯(lián)體密碼子是正確的；（3）1961年，Nirenberg以均聚物、隨機共聚物、特定序列的共聚物作模板合成多肽，破譯遺傳密碼；（4）1964年Nirenberg 用核糖體結(jié)合技術(shù)研究遺傳密碼，直接測出三聯(lián)

3、體對應(yīng)的氨基酸；（5）到1966年，遺傳密碼全部破譯。第十張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月1.制備E.coli無細(xì)胞合成體系，以均聚物、隨機共聚物和特定序列的共聚物模板指導(dǎo)多肽的合成。 多聚同一核苷酸的翻譯多聚重復(fù)核苷酸的翻譯2.核糖體結(jié)合技術(shù)遺傳密碼的破譯第十一張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第十二張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月核糖體結(jié)合技術(shù)保溫 硝酸纖維濾膜過濾分析留在濾膜上的核糖體-AA-tRNA 確定與核糖體結(jié)合的AA和模板特定三核苷酸為模板 + 核糖體 + 20 種AA-tRNA(其中一種AA-tRNA的氨基酸被14C標(biāo)記）第十三張，PPT

4、共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 遺 傳 密 碼閱讀方向為5-3第十四張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）遺傳密碼的性質(zhì)1.密碼的連續(xù)性2.密碼的簡并性3.密碼的方向性4.密碼的擺動性5.密碼的普遍性與特殊性第十五張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月1、密碼的連續(xù)性3起始密碼子5讀碼無標(biāo)點、無重疊，閱讀方向為53第十六張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月遺傳密碼的連續(xù)性第十七張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月從mRNA 5端起始密碼子AUG到3端終止密碼子之間的核苷酸序列，各個三聯(lián)體密碼連續(xù)排列編碼一個蛋白質(zhì)多肽鏈，稱為開放閱讀框架(open

5、 reading frame, ORF)。 open reading frame, ORF第十八張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月移碼突變第十九張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2、密碼的簡并性大多數(shù)氨基酸都存在幾個密碼，由一種以上密碼子編碼同一個氨基酸的現(xiàn)象稱為密碼子的簡并性（degeneracy）。密碼子堿基數(shù)確定和對應(yīng)性（64個密碼子對20種氨基酸）確定同一個氨基酸的不同密碼稱為同義密碼（synonymous codons）。第二十張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月密碼的簡并性可以減少堿基突變造成的有害效應(yīng)。在標(biāo)準(zhǔn)遺傳密碼表中，只有一個密碼子的氨基酸是

6、Trp和Met。第二十一張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月遺傳密碼的簡并性第二十二張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十三張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3、密碼的方向性指閱讀mRNA模板上的三聯(lián)體密碼時，只能沿53方向進行。3起始密碼子5第二十四張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4、密碼的擺動性1966年，Crick提出擺動假說（Wobble hypothesis）tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子配對時，密碼子的第一位、第二位堿基配對是嚴(yán)格的，第三位堿基可以有一定變動，這種現(xiàn)象稱為密碼的擺動性或變偶性（wobble）。I（肌苷，次黃

7、嘌呤核苷）A、U、C配對。第二十五張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十六張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十七張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月在密碼子第三位堿基與反密碼子第一位堿基之間，堿基配對的擺動允許形成G-U配對。G-U pairs form at the third codon base 第二十八張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十九張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月5、密碼的普遍性與特殊性遺傳密碼無論在體內(nèi)還是體外，無論是對病毒、細(xì)菌、動物還是植物而言都通用。在真核細(xì)胞線粒體中，UGA不是終止密碼子，是Trp的

8、密碼子；AUA不是Ile的密碼子，而是Met的密碼子；AGA和AGG不是Arg密碼子，而是終止密碼子。第三十張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) tRNA第三十一張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月mRNA：蛋白質(zhì)的DNA序列信息的中間體。tRNA：運送特定氨基酸到核糖體上合成蛋白質(zhì)。rRNA：核糖體的組成元件。概 述第三十二張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月Protein synthesis uses three types of RNA53第三十三張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月mRNA第三十四張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6

9、月原核生物mRNA與真核生物mRNA結(jié)構(gòu)比較 核糖體可以不從mRNA上解離連續(xù)合成三個蛋白質(zhì)Eukaryotic mRNAProkaryotic mRNA第三十五張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2.1.2 原核生物mRNA與真核生物mRNA生命周期比較 第三十六張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2) The life cycle of Eukaryotic mRNA messenger RNA: expression of mRNA in animal cells requires transcription, modification, processing, nu

10、cleocytoplasmic transport, and translation.Eukaryotic mRNA is modified and exported第三十七張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月一、tRNA的二級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)：三葉草型三級結(jié)構(gòu)：倒L型稀有核苷含量多第三十八張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十九張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月二、tRNA的三級結(jié)構(gòu)第四十張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月tRNA折疊為緊湊的L型三級結(jié)構(gòu)。第四十一張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月三、tRNA的功能在蛋白質(zhì)合成中，起著運

11、載氨基酸的作用，按照mRNA鏈上的密碼子所決定的氨基酸順序?qū)被徂D(zhuǎn)運到核糖體的特定部位。3端CCAOH上的氨基酸接受臂識別氨酰tRNA合成酶的位點核糖體識別位點反密碼子位點第四十二張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月tRNA特異性只取決于反密碼子,與攜帶的氨基酸無關(guān)第四十三張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月四、tRNA的種類（一）起始tRNA和延伸tRNA一類特異地識別mRNA模板上起始密碼子的tRNA叫起始tRNA，其他tRNA為延伸tRNA.原核起始tRNA攜帶fMet真核起始tRNA攜帶Met第四十四張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）同工tRNA

12、攜帶相同氨基酸而反密碼子不同的一組tRNA稱為同功受體tRNA原因：tRNA 的數(shù)目（20余種）大于氨基酸數(shù)目第四十五張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月同工tRNA既要有不同的反密碼子以識別該氨基酸的各種同義密碼，又要有某種結(jié)構(gòu)上的共同性，能被AA- tRNA合成酶識別.同工tRNA的特性：第四十六張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（三）校正tRNA（suppressor tRNA）錯義突變校正無義突變校正校正tRNA的類型：第四十七張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月1、無義突變與無義突變校正 在蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因中,一個核苷酸的改變可能使代表某個氨基酸的密碼

13、子變成終止密碼子(UAG、UGA、UAA),使蛋白質(zhì)合成提前終止,合成無功能的或無意義的多肽,這種突變就稱為無義突變.tRNA可通過改變反密碼子區(qū)校正無義突變。 第四十八張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月大腸桿菌無義突變的校正tRNA 第四十九張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月Nonsense suppressor第五十張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 錯義突變的校正tRNA通過反密碼子區(qū)的改變把正確的氨基酸加到肽鏈上,合成正常的蛋白質(zhì) 2、錯義突變與錯義突變校正 錯義突變是由于結(jié)構(gòu)基因中某個核苷酸的變化使一種氨基酸的密碼變成另外一種氨基酸的密碼. 第五十

14、一張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第五十二張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第五十三張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月Missense suppression第五十四張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月五、氨酰-tRNA合成酶 第五十五張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月氨基酰tRNA合成酶催化的反應(yīng)：氨基酸 ATP+E 氨基酰-AMP-E PPi 第一步：活化反應(yīng)第五十六張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第二步：轉(zhuǎn)移反應(yīng)氨基酰-AMP-E tRNA 氨基酰-tRNA AMP E第五十七張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于202

15、2年6月Ala-tRNAAla Ser-tRNASerMet-tRNAMet氨基酰-tRNA的表示方法真核生物： Met-tRNAiMet原核生物： fMet-tRNAifMet第五十八張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 核糖體第五十九張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第六十張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月一、核糖體的結(jié)構(gòu)第六十一張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第六十二張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第六十三張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第六十四張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月二、rRNA5S

16、 rRNA23S rRNA16S rRNA5.8S rRNA5S rRNA28S rRNA18S rRNA真核生物原核生物第六十五張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第六十六張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月原核生物翻譯過程中核糖體結(jié)構(gòu)模式A位：氨基酰位(aminoacyl site)P位：肽酰位(peptidyl site)E位：排出位(exit site)第六十七張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月三、核糖體的功能第六十八張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月活性中心：mRNA結(jié)合部位結(jié)合或接受AA-tRNA部位結(jié)合或接受肽基tRNA的部位肽基轉(zhuǎn)移部

17、位形成肽鍵的部位（轉(zhuǎn)肽酶的中心）負(fù)責(zé)肽鏈合成的各種因子的結(jié)合位點第六十九張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月AP肽基轉(zhuǎn)移酶位點肽酰結(jié)合位點（P位）氨酰接受位點 （A位）mRNA結(jié)合位點小亞基大亞基UAC氨酰-tRNA肽酰-tRNAAAC功能位點E第七十張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第七十一張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 蛋白質(zhì)合成的生物學(xué)機制第七十二張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月20種氨基酸(AA)作為原料酶及眾多蛋白因子，如IF、eIF ATP、GTP、無機離子參與蛋白質(zhì)生物合成的物質(zhì)包括 三種RNAmRNA（messenger

18、 RNA, 信使RNA）rRNA（ribosomal RNA, 核糖體RNA）tRNA（transfer RNA, 轉(zhuǎn)移RNA）第七十三張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月蛋白質(zhì)生物合成的過程氨基酸的活化肽鏈合成的起始肽鏈的延長肽鏈合成的終止和釋放新合成多肽鏈的折疊和加工處理第七十四張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月一、氨基酸的活化氨基酸 + tRNA氨基酰- tRNAATP AMPPPi氨基酰-tRNA合成酶第一步：活化第二步：轉(zhuǎn)移第七十五張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月氨基酰tRNA合成酶催化的反應(yīng)：氨基酸 ATP-E 氨基酰-AMP-E PPi 第一步

19、：活化反應(yīng)第七十六張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第二步：轉(zhuǎn)移反應(yīng)氨基酰-AMP-E tRNA 氨基酰-tRNA AMP E第七十七張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 tRNA與酶結(jié)合的模型tRNA氨基酰-tRNA合成酶ATP第七十八張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第七十九張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月Ala-tRNAAla Ser-tRNASerMet-tRNAMet氨基酰-tRNA的表示方法真核生物： Met-tRNAiMet原核生物： fMet-tRNAifMet第八十張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月原核生物： fMe

20、t-tRNAifMetMet + tRNA +ATP Met-tRNAfMet +AMP +PPi甲?；D(zhuǎn)移酶四氫葉酸fMet-tRNAfMet第八十一張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月二、翻譯的起始mRNA和起始氨酰-tRNA分別與核蛋白體結(jié)合而形成翻譯起始復(fù)合物. 原核生物翻譯起始復(fù)合物形成 真核生物翻譯起始復(fù)合體形成第八十二張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月(一)原核生物翻譯起始復(fù)合物形成1、翻譯起始需要的幾種成分：30S小亞基模板mRNAfMet-tRNAfMet三個翻譯起始因子（IF-1、IF-2 、 IF-3）GTP50S大亞基Mg 2第八十三張，PPT共一

21、百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2、翻譯起始包括以下幾個步驟：核糖體大小亞基分離；mRNA在小亞基定位結(jié)合；起始氨酰-tRNA的結(jié)合； 核糖體大亞基結(jié)合。第八十四張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月1） 核糖體大、小亞基分離 IF-1和IF-3與小亞基結(jié)合，促進核糖體大、小亞基拆離，為新一輪合成作準(zhǔn)備。IF-3IF-1第八十五張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2) mRNA在小亞基的精確定位結(jié)合：AUG53IF-3IF-1第八十六張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月SD sequenceAUG10basesUAAGGAGGU:complementary with

22、 16s rRNA5The site for ribosome binding 第八十七張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3） 起始氨酰tRNA( fMet-tRNAfMet )結(jié)合到小亞基 起始 fMet-tRNAfMet在IF2-GTP幫助下，進入小亞基P位，并對應(yīng)模板mRNA的起始密碼AUG。IF-2GTPIF-3IF-1AUG53第八十八張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4） 核糖體大亞基結(jié)合，起始復(fù)合體形成IF2結(jié)合的GTP被水解，三種IF脫離，50S大亞基與30S小亞基、模板mRNA以及起始fMet-tRNAfMet構(gòu)成起始復(fù)合體。IF-3IF-1IF-2-

23、GTP-GDPPiAUG53第八十九張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第九十張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月(二)真核生物翻譯起始復(fù)合物形成真核生物翻譯起始復(fù)合體的形成過程與原核生物類似，但參與的蛋白因子更多。核糖體大小亞基分離；起始氨基酰-tRNA結(jié)合；mRNA在核糖體小亞基就位；核糖體大亞基結(jié)合。第九十一張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月Poly A結(jié)合蛋白帽子結(jié)合蛋白第九十二張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月met40S60SMetMet40S60SmRNAeIF-2B、eIF-3、 eIF-6 elF-3GDP+Pi各種elF釋放elF

24、-5ATPADP+PielF4E, elF4G, elF4A, elF4B,PABMetMet-tRNAiMet-elF-2 -GTP真核生物翻譯起始復(fù)合體形成過程第九十三張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月原核和真核生物中各種起始因子的生物功能.第九十四張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月延長階段由一循環(huán)反應(yīng)過程來完成，每次循環(huán)增加一個氨基酸殘基。在翻譯起始復(fù)合體形成的基礎(chǔ)上，活化氨基酸在核糖體上反復(fù)翻譯mRNA上的密碼并縮合生成多肽鏈的循環(huán)反應(yīng)過程，稱為核糖體循環(huán)。核糖體循環(huán)包括多肽鏈合成的進位、轉(zhuǎn)肽、脫落和移位三步反應(yīng)。三、肽鏈的延長第九十五張，PPT共一百五十八頁，

25、創(chuàng)作于2022年6月1. 進位即與mRNA下一個密碼相對應(yīng)的氨基酰tRNA進入核糖體的A位。此步驟需GTP，Mg2+，和EF-T參與。第九十六張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第九十七張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2. 轉(zhuǎn)肽是由肽基轉(zhuǎn)移酶(peptidyl transferase)催化的肽鍵形成過程。在肽基轉(zhuǎn)移酶的催化下，將給位上的tRNA所攜帶的fMet基或肽?；D(zhuǎn)移到受位上的氨基酰tRNA上，與其-氨基縮合形成肽鍵。第九十八張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月轉(zhuǎn)肽反應(yīng)過程第九十九張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3. 移位延長因子EF-G有

26、轉(zhuǎn)位酶( translocase )活性，可結(jié)合并水解1分子GTP，促進核糖體向mRNA的3側(cè)移動相當(dāng)于一個密碼的距離，同時使肽酰基tRNA從A位移到P位。此步驟需GTP和Mg2+參與。第一百張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月移位反應(yīng)過程第一百零一張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月進位移位轉(zhuǎn)肽核糖體循環(huán)的反應(yīng)過程第一百零二張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月多肽鏈合成的延長因子 第一百零三張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月四 、肽鏈合成的終止和釋放核糖體沿mRNA鏈滑動，不斷使多肽鏈延長，直到終止信號進入A位。識別：RF（釋放因子）識別終止密碼，進

27、入核糖體的A位水解：RF使轉(zhuǎn)肽酶變?yōu)轷ッ福嚯逆溑ctRNA之間的酯鍵被水解，多肽鏈釋放脫離：模板mRNA、RF以及空載tRNA與核糖體脫離第一百零四張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月多肽鏈合成的終止過程 GTP第一百零五張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月UAG53RFCOO-原核生物釋放因子：RF-1，RF-2，RF-3 真核生物釋放因子：eRF 第一百零六張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月RF的生物學(xué)功能主要有：識別終止密碼，如RF-1特異識別UAA、UAG；而RF-2可識別UAA、UGA。誘導(dǎo)轉(zhuǎn)肽酶改變?yōu)轷ッ富钚?，酯鍵被水解，相當(dāng)于催化肽酰基轉(zhuǎn)移到水分子

28、-OH上，使肽鏈從核蛋白體上釋放。 第一百零七張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月多聚核糖體(polysome)使蛋白質(zhì)合成高速、高效進行。第一百零八張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月由若干核蛋白體結(jié)合在一條mRNA上同時進行多肽鏈的翻譯所形成的念球狀結(jié)構(gòu)稱為多聚核蛋白體（polysome）。 多聚核糖體第一百零九張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月電鏡下的多聚核蛋白體現(xiàn)象第一百一十張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月五、蛋白質(zhì)前體的加工第一百一十一張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月(一)一級結(jié)構(gòu)的加工修飾1、N端fMet或Met的切除脫甲

29、?；富虬被拿?去甲?；好摷柞；讣柞５鞍彼?肽甲酸 + 蛋氨酸-肽 去蛋氨?；旱鞍彼岚被拿傅鞍滨?肽蛋氨酸 + 肽 第一百一十二張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2、二硫鍵的形成兩個Cys的氧化形成二硫鍵第一百一十三張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月-OOC-CH-CH2-S+NH3S-CH2-CH-COO-+NH3-OOC-CH-CH2-S+NH3S-CH2-CH-COO-+NH3 半胱氨酸 +胱氨酸二硫鍵-HH-OOC-CH-CH2-SH+NH3-OOC-CH-CH2-SH+NH3HS-CH2-CH-COO-+NH3HS-CH2-CH-COO-+NH3第一

30、百一十四張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3、特定氨基酸的修飾羥脯氨酸,羥賴氨酸的羥化; 含-OH的絲氨酸,蘇氨酸,酪氨酸的磷酸化; 組蛋白的乙基或甲基化蛋白質(zhì)側(cè)鏈的修飾作用包括：磷酸化、糖基化、甲基化、乙基化、羥基化和羧基化等.第一百一十五張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月磷酸化 由多種蛋白激酶催化糖基化 糖基一般連接在4種氨基酸上，分為2種：O連接的糖基化 與Ser、Thr和Hyp的-OH連接，連接的糖類為半乳糖或N-乙酰半乳糖.在高爾基體上進行O連接的糖基化.N連接的糖基化 與Asn的NH2連接在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上進行的為N-連接的糖基化甲基化 由N-甲基轉(zhuǎn)移酶催化第一百一

31、十六張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4、切除新生肽鏈中非功能片斷由專一性的蛋白酶催化，將部分肽段切除。酶原激活（前體功能蛋白質(zhì)）多肽類激素和酶的前體要經(jīng)過加工才能變?yōu)榛钚苑肿?。如胰蛋白酶原，前胰島素原，血纖維蛋白原等，還有蜂毒素。第一百一十七張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月胰島素蛋白的翻譯成熟過程第一百一十八張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月(二)高級結(jié)構(gòu)的修飾1、亞基的聚合具有四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)由兩條以上的多肽鏈通過非共價鍵聚合形成寡聚體。2、輔基的連接結(jié)合蛋白合成后需要結(jié)合相應(yīng)的輔基才能成為具有天然活性的蛋白質(zhì)。第一百一十九張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)

32、作于2022年6月（三）新生肽鏈的折疊新生肽鏈必須通過正確的折疊才能形成動力學(xué)和熱力學(xué)穩(wěn)定的三維結(jié)構(gòu)，從而表現(xiàn)出生物學(xué)活性或功能。 一般認(rèn)為，多肽鏈自身氨基酸順序儲存著蛋白質(zhì)折疊的信息，即一級結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ)。細(xì)胞中大多數(shù)天然蛋白質(zhì)折疊都不是自動完成，而需要其他酶、蛋白輔助。 第一百二十張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月分子伴侶（molecular chaperone） 能夠在細(xì)胞內(nèi)輔助新生肽鏈正確折疊的蛋白質(zhì)。是一類序列上沒有相關(guān)性但有共同功能的保守性蛋白質(zhì)。 按是否自發(fā)性折疊分為：熱休克蛋白和伴侶素。第一百二十一張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月六、蛋白質(zhì)合成抑

33、制劑抗生素干擾素第一百二十二張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 (一)抗生素第一百二十三張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 嘌呤霉素作用示意圖第一百二十四張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第一百二十五張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月(二)干擾蛋白質(zhì)生物合成的生物活性物質(zhì)白喉毒素 對真核生物劇毒 可對EF-2起共價修飾作用干擾素(interferon，IF)是細(xì)胞感染病毒后產(chǎn)生的一類蛋白質(zhì).可抑制病毒繁殖,保護宿主.能誘導(dǎo)特異的蛋白激酶，使真核生物起始因子eIF2磷酸化失活，抑制病毒蛋白質(zhì)合成。第一百二十六張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022

34、年6月第五節(jié) 蛋白質(zhì)運轉(zhuǎn)機制第一百二十七張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第一百二十八張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月1、翻譯-運轉(zhuǎn)同步機制2、翻譯后運轉(zhuǎn)機制(1)線粒體蛋白質(zhì)跨膜運轉(zhuǎn)(2)葉綠體蛋白質(zhì)的跨膜運轉(zhuǎn)3、核定位蛋白的運轉(zhuǎn)機制4、蛋白質(zhì)的降解過氧化物酶體第一百二十九張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月蛋白質(zhì)的合成位點與功能位點常常被細(xì)胞內(nèi)的膜所隔開，蛋白質(zhì)需要運轉(zhuǎn)。核糖體是真核生物細(xì)胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)的場所，任何時候都有許多蛋白質(zhì)被輸送到細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核、線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等各個部分，補充和更新細(xì)胞功能。細(xì)胞各部分都有特定的蛋白質(zhì)組分，蛋白質(zhì)必須準(zhǔn)確無誤地定

35、向運送才能保證生命活動的正常進行。 第一百三十張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 細(xì)胞中蛋白質(zhì)的合成：絕大多數(shù)在細(xì)胞質(zhì)中合成；一小部分在細(xì)胞器（葉綠體和線粒體）中合成。 定位于細(xì)胞器內(nèi)的大部分蛋白質(zhì)在細(xì)胞質(zhì)中合成，細(xì)胞器內(nèi)合成的留在細(xì)胞器內(nèi)。 蛋白質(zhì)插入或穿過生物膜的過程稱為蛋白質(zhì)運轉(zhuǎn)（protein translocation）。第一百三十一張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月蛋白質(zhì)運轉(zhuǎn)的兩種方式翻譯-運轉(zhuǎn)同步（co-translational translocation） 是即將進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)的易位方式； 蛋白質(zhì)正合成的時候就可與運轉(zhuǎn)裝置結(jié)合； 蛋白質(zhì)合成時，核糖

36、體定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面，稱膜結(jié)合核糖體(membrane-bound ribosome）。 分泌蛋白質(zhì)大多是以同步機制運輸?shù)牡谝话偃?，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月蛋白質(zhì)翻譯完成后從核糖體上釋放，然后擴散至合適的靶膜并與運轉(zhuǎn)裝置結(jié)合。蛋白質(zhì)合成時，其核糖體不與任何細(xì)胞器相連，稱游離核糖體(free ribosome)在細(xì)胞器發(fā)育過程中，由細(xì)胞質(zhì)進入細(xì)胞器的蛋白質(zhì)大多是以翻譯后運轉(zhuǎn)機制運輸?shù)?。參與生物膜形成的蛋白質(zhì)，依賴于上述兩種不同的運轉(zhuǎn)機制鑲?cè)肽?nèi)。翻譯后運轉(zhuǎn)（post-translational translocation）第一百三十三張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022

37、年6月蛋白性質(zhì) 運轉(zhuǎn)機制 主要類型 分泌 蛋白質(zhì)在結(jié)合核糖體上合成，并以翻譯-運轉(zhuǎn)同步機制運輸免疫球蛋白、卵蛋白、水解酶、激素等細(xì)胞器發(fā)育 蛋白質(zhì)在游離核糖體上合成，以翻譯后運轉(zhuǎn)機制運輸 核、葉綠體、線粒體、乙醛酸循環(huán)體、過氧化物酶體等細(xì)胞器中的蛋白質(zhì) 膜的形成 兩種機制兼有 質(zhì)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、類囊體中的蛋白質(zhì) 第一百三十四張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月溶酶體分泌小泡質(zhì)膜第一百三十五張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月一、翻譯-運轉(zhuǎn)同步機制真核細(xì)胞分泌蛋白等前體合成后靶向輸送過程首先要進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。 信號肽(signal peptide) 各種新生分泌蛋白的N端有保守的氨基

38、酸序列稱信號肽。 第一百三十六張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月信號序列特點：（1）一般帶有10-15個疏水氨基酸；（2）在靠近該序列N-端常常有1個或數(shù)個帶正電荷的氨基酸；（3）在其C-末端靠近蛋白酶切割位點處常常帶有數(shù)個極性氨基酸，離切割位點最近的那個氨基酸往往帶有很短的側(cè)鏈（丙氨酸或甘氨酸）。第一百三十七張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月靶向輸送蛋白信號序列或成分分泌蛋白信號肽內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔蛋白信號肽，C端-Lys-Asp-Glu-Leu-COO-(KDEL序列)線粒體蛋白N端靶向序列（2035氨基酸殘基）核蛋白核定位序列（-Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Ar

39、g-Lys-Val-，SV40 T抗原）過氧化體蛋白-Ser-Lys-Leu-（PST序列）溶酶體蛋白Man-6-P（甘露糖-6-磷酸）靶向輸送蛋白的信號序列或成分 第一百三十八張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月信號肽的一級結(jié)構(gòu)第一百三十九張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月信號肽假說內(nèi)容：（1）蛋白質(zhì)合成起始首先合成信號肽（2）SRP（信號識別蛋白）與信號肽結(jié)合，翻譯暫停（3）SRP與SRP受體結(jié)合，核糖體與膜結(jié)合，翻譯重新開始（4）信號肽進入膜結(jié)構(gòu)（5）蛋白質(zhì)過膜，信號肽被切除，翻譯繼續(xù)進行（6）蛋白質(zhì)完全過膜，核糖體解離第一百四十張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于20

40、22年6月蛋白質(zhì)合成起始首先合成信號肽SRP與信號肽結(jié)合，翻譯暫停SRP與SRP受體相結(jié)合核糖體與膜結(jié)合，翻譯重新開始第一百四十一張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月信號肽過膜后被切除，翻譯繼續(xù)蛋白質(zhì)完全過膜，核糖體解離第一百四十二張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第一百四十三張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月信號肽與蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運的關(guān)系（1）完整信號肽是保證蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運的必要條件；（2）僅有信號肽不足以保證蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運發(fā)生；（3）信號序列切除并不是轉(zhuǎn)運所必需；（4）并非所有運轉(zhuǎn)蛋白質(zhì)都有可降解的信號肽。第一百四十四張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月新生蛋

41、白質(zhì)通過同步轉(zhuǎn)運途徑進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)腔的主要過程第一百四十五張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月二、翻譯后運轉(zhuǎn)機制第一百四十六張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 葉綠體和線粒體中有許多蛋白質(zhì)和酶是由細(xì)胞質(zhì)提供的，其中絕大多數(shù)以翻譯后運轉(zhuǎn)機制進入細(xì)胞器內(nèi)。前導(dǎo)肽及其特性: 翻譯后跨膜易位的蛋白質(zhì)，前體一般含前導(dǎo)肽(leader peptide)，前導(dǎo)肽在跨膜運轉(zhuǎn)中起重要作用。 過膜后，前導(dǎo)肽水解，蛋白質(zhì)變?yōu)橛泄δ艿牡鞍踪|(zhì)。P146第一百四十七張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（一）線粒體蛋白質(zhì)跨膜運轉(zhuǎn)第一百四十八張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第一百四十九張，PPT共一百五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）葉綠體蛋白質(zhì)跨