普通生物學(xué)精品課件

1、普通生物學(xué)第1頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四# Pre-RNA processing in Eukaryotes 轉(zhuǎn)錄后加工2第2頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四pre-RNAcapping tailingsplicing methylationeditingmature RNA 3第3頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四 1加帽（adding cap）：即在mRNA的5-端加上m7GTP的結(jié)構(gòu)。此過程發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)，即HnRNA即可進(jìn)行加帽。加工過程首先是在磷酸酶的作用下，將5-端的磷酸基水解，然后再加上鳥苷三磷酸，形成G

2、pppN的結(jié)構(gòu)，再對(duì)G進(jìn)行甲基化。 真核生物mRNA的轉(zhuǎn)錄后加工1.首、尾的修飾4第4頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四 pre-RNA capping and tailing 5第5頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四GAAGuanine-7-methyl-transferase2-O-methyl-transferaseCap 01015%100%6第6頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四# pre-RNA capping Cap-0 m7GpppXpYp- (共有) Cap-1 m7GpppXmpYp-Cap-2 m7Gppp

3、XmpYmp- 7第7頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四Cap位點(diǎn)的第一個(gè)和第二個(gè)核苷酸單位中的2-OH也可能被甲基化，所以帽子結(jié)構(gòu)有三種類型：Cap 0 ：has no 2-O-methylated nucleotides and is found only in certain viral RNAs. 只有m7G。其符號(hào)為m7GpppXCap 1： has one 2-O-methylated nucleotide and is found in both cellular and viral RNAs.在多數(shù)動(dòng)物和植物的帽子結(jié)構(gòu)中，m7G后面的第一個(gè)核苷酸單位的核糖

4、2-OH也被甲基化。 其符號(hào)為m7GpppXmCap 2 ： has another 2-O-methylated nucleotide and is found only in eukaryotic cells.脊椎動(dòng)物轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的帽子結(jié)構(gòu)中，Cap位點(diǎn)的第二個(gè)核苷酸單位的核糖2-OH又被甲基化。 m7GpppXmpYm8第8頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四# 帽子結(jié)構(gòu)的功能 9第9頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四真核mRNA分子5端帽子結(jié)構(gòu)的主要功能：Help the recognition between ribosome and mRNA在

5、蛋白質(zhì)合成起始中的作用類似于原核生物mRNA的SD序列，供核糖體小亞基識(shí)別與結(jié)合。2. Protect the mRNA from being degraded 保護(hù)合成中的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物免受核酸外切酶的降解。3. Promote the mature mRNA being transported to cytoplasm在成熟的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物從核內(nèi)輸送到胞質(zhì)的過程中具有重要作用。4. Promote proper splicing of the precursors增強(qiáng)mRNA 的剪接效率10第10頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四# pre-RNA tailing 概念 A po

6、ly(A) tail (50-200) be added at -20 Nt tailing signal (AAUAAA) from 3-end of Pre-RNARabbit - globin mRNA 5-CUUUGAAUAAA-poly(A) 3 -20Rabbit - globin mRNA 5-UGGCUAAUAAA-poly(A) 3 -20Man - globin mRNA 5-CUUUGAAUAAA-poly(A) 3 -2011第11頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四The 3 ends of mRNAs are generated by cleav

7、age and polyadenylation；The sequence AAUAAA is necessary for cleavage to generate a 3 end for polyadenylation.12第12頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四Cleavage and polyadenylation specificity factor, CPSF（切割和聚腺苷酸化特異因子）Cleavage stimulation factors, CstF（切割刺激因子）Poly-A polymerase, PAP（poly A聚合酶）3端多聚腺苷酸化過程：13第1

8、3頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四# 加尾的功能 14第14頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四2. pre-RNA splicing （RNA的剪接）15第15頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四RNA splicing 剪接1. In eukaryotes, most protein encoding genes are splitting genes. 真核生物中，大多數(shù)編碼蛋白質(zhì)的基因是斷裂基因。 A typical eukaryotic genes 典型的真核基因16第16頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分

9、，星期四斷裂基因（splite gene）CABD編碼區(qū) A、B、C、D非編碼區(qū)真核生物結(jié)構(gòu)基因，由若干個(gè)編碼區(qū)和非編碼區(qū)互相間隔開但又連續(xù)鑲嵌而成，去除非編碼區(qū)再連接后，可翻譯出由連續(xù)氨基酸組成的完整蛋白質(zhì)，這些基因稱為斷裂基因。17第17頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四核內(nèi)帶有外顯子和內(nèi)含子編碼序列的初級(jí)RNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物稱為不均一核RNA （hetero-nuclear RNA, hnRNA）。hnRNA經(jīng)剪接加工除去內(nèi)含子編碼序列并將外顯子編碼序列連接起來(lái)才能形成成熟的mRNA。hnRNA18第18頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四與沒有內(nèi)含子

10、的原核基因一樣，真核割裂基因也整個(gè)地轉(zhuǎn)錄為單一的一條RNA鏈pre-mRNA（hnRNA）。在翻譯成蛋白質(zhì)之前， pre-mRNA中的內(nèi)含子必須先被除去形成成熟mRNA。l pre-mRNA X 7 kb ; Max.20 kb; 4-10 x mature RNA 19第19頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四外顯子(exon)和內(nèi)含子(intron) 外顯子在斷裂基因及其初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物上出現(xiàn)，并表達(dá)為成熟RNA的核酸序列（結(jié)構(gòu)基因中能夠指導(dǎo)多肽鏈合成的編碼順序）。內(nèi)含子隔斷基因的線性表達(dá)而在剪接過程中被除去的核酸序列（不能指導(dǎo)多肽鏈合成的非編碼順序）。20第20頁(yè)，共92

11、頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四# Intron 內(nèi)含子人類許多重要疾病的病因junction seq. mut. 異常剪接 病癥 例；地中海貧血癥 1/4 Junction seq. mut. of Globin gene 干擾mRNA成熟 - junction sequence of intron with exon 高度保守，成為剪接過程重要的識(shí)別序列21第21頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四卵清蛋白mRNA與DNA雜交結(jié)果22第22頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四How to distinguish the intron a

12、nd exon? 如何區(qū)別內(nèi)含子和外顯子并進(jìn)行剪接？The nucleotide sequence at intron-exon boundaries 內(nèi)含子與外顯子交界處的核苷酸序列The RNA sequence decided where to be spliced. RNA序列決定了在哪里進(jìn)行剪接23第23頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四5 splice site （5剪接位點(diǎn)）：最保守序列為GUThe required RNA sequence for splicing 剪接所須的RNA序列：3 splice site （3剪接位點(diǎn)）：最保守序列為AGBran

13、ch point site（分支點(diǎn)）：最保守序列為APy tract（多嘧啶區(qū)）：靠近內(nèi)含子3端。24第24頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四The chemistry of splicing is achieved by two successive transesterification. 剪接的化學(xué)反應(yīng)：(先后經(jīng)過兩次轉(zhuǎn)酯反應(yīng))第一次轉(zhuǎn)酯反應(yīng)：分支點(diǎn)A的2-OH攻擊5剪接位點(diǎn)，5外顯子與內(nèi)含子之間的磷酸二酯鍵斷裂，分支點(diǎn)A的2-OH與內(nèi)含子5端的核苷酸間形成新的磷酸二酯鍵；25第25頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四第二次轉(zhuǎn)酯反應(yīng)：第一次轉(zhuǎn)酯反

14、應(yīng)產(chǎn)生的上游外顯子3-OH攻擊3剪接位點(diǎn)，使內(nèi)含子與3外顯子間的磷酸二酯鍵斷裂,上游外顯子3-OH與下游外顯子5磷酸基團(tuán)間形成新的磷酸二酯鍵26第26頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四 轉(zhuǎn)酯反應(yīng)（ transesterification ）：實(shí)現(xiàn)剪接 酯鍵由一個(gè)位置轉(zhuǎn)移到另一個(gè)位置。不同類型的RNA剪接的共性規(guī)律內(nèi)含子合理有效的折疊，拉近外顯子激活剪接酶活性，完成磷酸二酯鍵的轉(zhuǎn)移羧酸分子和醇或者酚縮合而形成的化學(xué)鍵27第27頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四（1）The Spliceosome Machinery 剪接進(jìn)行的機(jī)器剪接體：This co

15、mplex comprises about 150 proteins and 5 RNAs and is similar in size to a ribosome. RNA剪接是剪接體執(zhí)行的。這個(gè)復(fù)合體包含約150種蛋白質(zhì)和5種RNA，大小與核糖體差不多。The five RNAs (U1, U2, U4, U5, U6) are collectively called small nuclear RNA, snRNA. 剪接體中的5種RNA統(tǒng)稱為核內(nèi)小RNA。Each of these RNAs is between 100 and 300 nucleotides long and is

16、complexed with several proteins. These protein complexes are called small nuclear ribonuclear protein，snRNP(snurps). 每種snRNA長(zhǎng)100-300nt，與幾種蛋白質(zhì)形成復(fù)合物。這些RNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物稱為小核內(nèi)核糖蛋白28第28頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四snRNA與其他蛋白質(zhì)結(jié)合形成剪接體（spliceosome） snRNA的功能：通過與靶位點(diǎn)RNA之間的堿基配對(duì)來(lái)執(zhí)行內(nèi)含子的折疊，從而促進(jìn)完成剪接功能。29第29頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月2

17、0日，1點(diǎn)30分，星期四1. 早期（E）復(fù)合體。2. A復(fù)合體。3. B復(fù)合體。4. C復(fù)合體。30第30頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四Group I introns I類自剪接內(nèi)含子Group II introns II類自剪接內(nèi)含子3. Self-splicing introns 自剪接內(nèi)含子的剪接（罕見）：Self-splicing intron（自剪接內(nèi)含子）： The introns itself folds into a specific conformation within the precursor RNA and catalyzes the che

18、mistry of its own release. 不需要剪接體，通過自身折疊成一種特殊的構(gòu)象就可以把自身從pre-mRNA上切下來(lái)的內(nèi)含子。自剪接內(nèi)含子類型某些細(xì)胞器基因或rRNA的剪接31第31頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四自剪接內(nèi)含子特點(diǎn)：自剪接內(nèi)含子為什么會(huì)發(fā)生自我剪接呢？A typical self-splicing intron is between 400 t0 1000 nucleotides long, 典型的自剪接內(nèi)含子長(zhǎng)400-1000nt，Much of the sequence of a self-splicing intron is cr

19、itical for the splicing reaction. This sequence requirement holds because the intron must fold into a precise structure to perform the reaction chemistry. 其大部分序列對(duì)于剪接反應(yīng)至關(guān)重要。自剪接內(nèi)含子必須折疊成精確的立體結(jié)構(gòu)才能完成相應(yīng)的反應(yīng)。32第32頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四RNA auto-splicing as Ribozyme：自我剪接 One of the most stunning discove

20、red in molecular biology核酶(ribozyme)泛指具有催化活性的RNA分子。33第33頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四Alternative splicing（可變剪接）： 有些pre-mRNA存在不止一種剪接方式，可以除去不同組合的內(nèi)含子，從而產(chǎn)生不同的mRNA，這稱為可變剪接Trans-splicing（反式剪接）： Two exons carried on different RNA molecules can be spliced together.不同的RNA分子上的2個(gè)外顯子被連接在一起，這種剪接方式稱為反式剪接。很少見，但在錐蟲中

21、很常見。34第34頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四基因的可變剪接35第35頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四- Complementary introns by base pairing ( recombination-like )Base pairingexon1 exon 2exon3 exon 4exon1 exon 4exon 3 exon 2cis-splicingtrans-splicing 反式剪接36第36頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四RNA剪接的意義可為某些基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物構(gòu)建或刪除起始密碼子或終止密碼子,以

22、控制基因的翻譯能以增減核甘酸的方式擴(kuò)充遺傳信息可糾正某些基因的移碼突變,是有機(jī)體應(yīng)付有害突變的一種手段37第37頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四3. mRNA的編輯和修飾RNA的編輯(RNA editing): 某些RNA，特別是mRNA的一種加工方式，它導(dǎo)致了DNA所編碼的遺傳信息的改變（如 單堿基突變）RNA的修飾（RNA modification）： 有些RNA，特別是前體rRNA和tRNA可能有特異性的化學(xué)修飾。38第38頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四RNA的編輯 :mRNA編輯是在mRNA水平上信息發(fā)生改變(堿基取代、插入或缺失)的過

23、程。在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中，mRNA中有時(shí)會(huì)發(fā)生單個(gè)堿基的替換，導(dǎo)致它所編碼的蛋白質(zhì)序列發(fā)生改變。在錐蟲線粒體中，當(dāng)堿基有條理地增加或缺失時(shí)，在一些基因的轉(zhuǎn)錄物中會(huì)發(fā)生更大范圍的變化。mRNA編輯機(jī)理：非剪切作用改變mRNA。39第39頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四# Pre-RNA processing in Eukaryotes 轉(zhuǎn)錄后加工40第40頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四RNA生物功能的多樣性1、RNA在遺傳信息的翻譯中起著決定作用。2、RNA具有重要的催化功能和其他持家功能。3、RNA轉(zhuǎn)錄后加工和修飾依賴于各類小RNA和其他蛋白質(zhì)復(fù)合

24、物。4、RNA對(duì)基因表達(dá)和細(xì)胞功能具有重要調(diào)節(jié)作用。5、RNA在生物進(jìn)化中起重要作用。41第41頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四RNA的降解 RNA降解是涉及到基因表達(dá)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)， rRNA和tRNA是穩(wěn)定的RNA ，其更新率低； mRNA是不穩(wěn)定的RNA，其更新率非常高。因?yàn)閙RNA于其編碼基因的表達(dá)活性直接有關(guān)，不同的RNA需要以不同的速度進(jìn)行降解。脊椎動(dòng)物細(xì)胞mRNA的平均半衰期約為3h, 細(xì)胞每一世代中各類mRNA約周轉(zhuǎn)10次。細(xì)菌mRNA的半衰期大約只有1.5min，以適應(yīng)快速生長(zhǎng)和對(duì)環(huán)境作出快速反應(yīng)的要求。 所有細(xì)胞中都存在各種核糖核酸酶，可以降解RNA

25、。真核生物mRNA降解的主要途徑首先是poly(A)尾巴的縮短，去腺苷酸化能誘發(fā)脫去5端帽子結(jié)構(gòu)，然后由5-3方向和3-5 方向降解mRNA。42第42頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四蛋白質(zhì)的翻譯Protein Translation43第43頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四 蛋白質(zhì)翻譯是基本表達(dá)的第二步。#概念理解： 翻譯的過程是讀取“密碼 codon”的過程 讀取密碼的工具：tRNA 合成多肽的工具：核糖體每一種類tRNA只運(yùn)載一種氨基酸44第44頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四pre-RNAcapping taili

26、ngsplicing methylationeditingmature RNA 45 1, mRNA# 重要元件 第45頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四 mRNA上存在遺傳密碼作為指導(dǎo)蛋白質(zhì)生物合成的模板,mRNA中每三個(gè)相鄰的核苷酸殘基組成三聯(lián)體，代表一個(gè)氨基酸的信息，此三聯(lián)體就稱為密碼子(coden)。共有64種不同的密碼。 46第46頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四遺傳密碼表47第47頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四遺傳密碼具有以下特點(diǎn)： 連續(xù)性； 簡(jiǎn)并性； 通用性；（但在線粒體或葉綠體中特殊）擺動(dòng)性；方向性，即解讀

27、方向?yàn)? 3 ； 起始密碼：AUG；終止密碼：UAA、UAG、UGA。 遺傳密碼的特點(diǎn)48第48頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四ORF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(gè)三聯(lián)體密碼連續(xù)排列編碼一條多肽鏈，稱為開放閱讀框架(open reading frame, ORF)。 . 連續(xù)性（commaless）編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的各個(gè)三聯(lián)體密碼連續(xù)閱讀，密碼間既無(wú)間隔也無(wú)重疊。 49第49頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四基因損傷引起mRNA閱讀框架內(nèi)的堿基發(fā)生插入或缺失，可能導(dǎo)致框移突變(frameshift mut

28、ation)。 50第50頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四. 簡(jiǎn)并性（degeneracy）遺傳密碼中，除色氨酸和甲硫氨酸僅有一個(gè)密碼子外，其余氨基酸有24個(gè)或多至6個(gè)密碼子為之編碼。同一種氨基酸有兩個(gè)或更多密碼子的現(xiàn)象，叫做簡(jiǎn)并性。同義密碼子：對(duì)應(yīng)于同一種氨基酸的不同密碼子。51第51頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四遺傳密碼的簡(jiǎn)并性52第52頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四. 通用性（universal）蛋白質(zhì)生物合成的整套密碼，從原核生物到人類都通用。 有少數(shù)例外，如動(dòng)物細(xì)胞的線粒體、植物細(xì)胞的葉綠體。密碼的通用性進(jìn)一

29、步證明各種生物進(jìn)化自同一祖先。 53第53頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四. 擺動(dòng)性（wobble）tRNA上反密碼子的第1位堿基與mRNA密碼子的第3位堿基配對(duì)時(shí)，可以在一定范圍內(nèi)變動(dòng)，即并不嚴(yán)格遵循堿基配對(duì)規(guī)律，這一現(xiàn)象稱為擺動(dòng)性。54第54頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四2, tRNA mini RNA, 4s, 70-80Nt tRNAphe, 77Nt 三葉草結(jié)構(gòu) (1964 Holly R.) 5 arms and 4 loops Nt more modified by methylation55第55頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月2

30、0日，1點(diǎn)30分，星期四反密碼環(huán)氨基酸臂tRNA在翻譯過程中起接合體（adaptor）作用，又是氨基酸的運(yùn)載體。在氨酰tRNA合成酶催化下，特定的tRNA可與相應(yīng)的氨基酸結(jié)合，生成氨酰tRNA ，從而攜帶氨基酸參與蛋白質(zhì)的生物合成。 56第56頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四 tRNA與酶結(jié)合的模型tRNA氨基酰-tRNA合成酶ATP57第57頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四密碼子、反密碼子配對(duì)的擺動(dòng)現(xiàn)象tRNA反密碼子第1位堿基I （次黃嘌呤核苷）UGACmRNA密碼子第3位堿基U, C, AA, GU, CUG腺嘌呤58第58頁(yè)，共92頁(yè)，2

31、022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四 3, rRNA 即是最多的一類RNA，占RNA總量的82%，也是3類RNA（tRNA, mRNA, rRNA)中相對(duì)分子質(zhì)量最大的一類RNA.其功能是作為mRNA的支架，使mRNA分子在其上展開，實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)的合成。 rRNA單獨(dú)存在時(shí)不執(zhí)行其功能，它與多種蛋白質(zhì)結(jié)合成核糖體(ribosome)，從而發(fā)揮多肽合成的功能。 如果把rRNA從核糖體上除掉，核糖體的結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生塌陷 原核生物的rRNA分三類：5SrRNA、16SrRNA和23SrRNA。 真核生物的rRNA分四類：5SrRNA、5.8SrRNA、18SrRNA和28SrRNAS為沉降系數(shù)（se

32、dimentation coefficient），當(dāng)用超速離心測(cè)定一個(gè)粒子的沉淀速度時(shí)，此速度與粒子的大小直徑成比例.59第59頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四 Prokaryote 23s, 16s, 5s / Eukaryote 28s-5.8s, 18s, 5s60第60頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四61第61頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四 核蛋白體的大、小亞基分別有不同的功能： 1小亞基：可與mRNA、GTP和起動(dòng)tRNA結(jié)合。 2大亞基： （1）具有兩個(gè)不同的tRNA結(jié)合點(diǎn)。A位（右） 受位或氨?；课?，可與

33、新進(jìn)入的氨酰tRNA結(jié)合；P位（左）給位或肽酰基部位，可與延伸中的肽?；鵷RNA結(jié)合。 E位：排出位（Exit site） （2）具有轉(zhuǎn)肽酶活性：將給位上的肽酰基轉(zhuǎn)移給受位上的氨酰tRNA，形成肽鍵。 （3）具有GTPase活性，水解GTP，獲得能量。 （4）具有起動(dòng)因子、延長(zhǎng)因子及釋放因子的結(jié)合部位。 62第62頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四# peptide synthesizeAnimation63第63頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四原核生物翻譯過程中核蛋白體結(jié)構(gòu)模式:A位：氨基酰位(aminoacyl site)P位：肽酰位(pept

34、idyl site)E位：排出位(exit site)64第64頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四翻譯的起始(initiation)翻譯的延長(zhǎng)(elongation)翻譯的終止(termination )整個(gè)翻譯過程可分為 ：翻譯過程從閱讀框架的5-AUG開始，按mRNA模板三聯(lián)體密碼的順序延長(zhǎng)肽鏈，直至終止密碼出現(xiàn)。 65第65頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四一、肽鏈合成起始指mRNA和起始氨基酰-tRNA分別與核蛋白體結(jié)合而形成翻譯起始復(fù)合物 (translational initiation complex)。66第66頁(yè)，共92頁(yè)，2022

35、年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四（一）原核生物翻譯起始復(fù)合物形成核蛋白體大小亞基分離；mRNA在小亞基定位結(jié)合；起始氨基酰-tRNA的結(jié)合； 核蛋白體大亞基結(jié)合。67第67頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四真核生物： Met-tRNAiMet原核生物： fMet-tRNAifMet起始肽鏈合成的氨基酰-tRNA68第68頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四 能夠識(shí)別mRNA中5端起動(dòng)密碼AUG的tRNA是一種特殊的tRNA，稱為起動(dòng)tRNA。 在原核生物中，起動(dòng)tRNA是一種攜帶甲酰甲硫氨酸的tRNA，即tRNAifmet；而在真核生物中，起動(dòng)tRN

36、A是一種攜帶甲硫氨酸的tRNA，即tRNAimet。 在原核生物和真核生物中，均存在另一種攜帶甲硫氨酸的tRNA，識(shí)別非起動(dòng)部位的甲硫氨酸密碼AUG。 69第69頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四IF-3IF-11. 核蛋白體大小亞基分離目 錄70第70頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四AUG53IF-3IF-12. mRNA在小亞基定位結(jié)合目 錄71第71頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四IF-3IF-1IF-2GTP3. 起始氨基酰tRNA( fMet-tRNAimet )結(jié)合到小亞基AUG53目 錄72第72頁(yè)，共92頁(yè)，

37、2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四IF-3IF-1IF-2GTPGDPPi4. 核蛋白體大亞基結(jié)合，起始復(fù)合物形成AUG53目 錄73第73頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四IF-3IF-1AUG53IF-2GTPIF-2-GTPGDPPi目 錄74第74頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四（二）真核生物翻譯起始復(fù)合物形成核蛋白體大小亞基分離；起始氨基酰-tRNA結(jié)合；mRNA在核蛋白體小亞基就位；核蛋白體大亞基結(jié)合。75第75頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四met40S60SMetMet40S60SmRNAeIF-2B

38、、eIF-3、 eIF-6 elF-2GDP+Pi各種elF釋放elF-5ATPADP+PielF4E, elF4G, elF4A, elF4B,PABMetMet-tRNAiMet-elF-2 -GTP真核生物翻譯起始復(fù)合物形成過程76第76頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四 真核生物翻譯起始的特點(diǎn)核蛋白體是80S；起始因子種類多；起始tRNA的Met不需甲?；?；mRNA的5帽子和3poly A尾結(jié)構(gòu)與mRNA在核蛋白體就位有關(guān)；起始tRNA先與核蛋白體小亞基結(jié)合，然后再結(jié)合mRNA77第77頁(yè)，共92頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)30分，星期四二、肽鏈合成延長(zhǎng)指根據(jù)mRNA密碼序列的指導(dǎo)，次序添加氨基酸從N端向C端延伸肽鏈，直到合成終止的過程。 肽鏈延長(zhǎng)在核蛋白體上連續(xù)性循環(huán)式進(jìn)行，又稱為核蛋白體循環(huán)(ribosomal cycle)，每次循環(huán)增加一個(gè)氨基酸，包括以下三步：進(jìn)位(e