生物化學(xué)課件蛋白質(zhì)的生物合成

上海市精品課程系列----生物化學(xué)第十二章

蛋白質(zhì)的生物合成第十二章蛋白質(zhì)的生物合成12.1

蛋白質(zhì)合成體系的組分12.2原核生物多肽鏈的合成12.3

多肽鏈合成后的輸送與加工12.1

蛋白質(zhì)合成體系的組分mRNA與遺傳密碼tRNArRNA與核糖體翻譯：將mRNA中由4種核苷酸序列編碼的遺傳信息，通過遺傳密碼破譯的方式解讀為蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)中20種氨基酸的排列順序12.1

蛋白質(zhì)合成體系的組分mRNA與遺傳密碼蛋白質(zhì)合成的直接模板mRNA的功能結(jié)構(gòu)真核生物mRNA的結(jié)構(gòu)特征12.1

蛋白質(zhì)合成體系的組分原核生物mRNA（多順反子）編碼區(qū)：mRNA上能夠編碼一條多肽鏈合成的區(qū)段UAAUAGUGA真核生物mRNA（單順反子）遺傳密碼12.1

蛋白質(zhì)合成體系的組分mRNA上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，也是mRNA中蘊藏遺傳信息的堿基順序mRNA上每三個連續(xù)核苷酸對應(yīng)一個氨基酸，這三個核苷酸就稱為一個密碼子，或三聯(lián)體密碼ATGTAAGAGGTG……TGCTACDNA上從起始密碼子至終止密碼子間的一段序列稱為一個開放閱讀框（ORF）12.1

蛋白質(zhì)合成體系的組分起始密碼子和終止密碼子遺傳密碼的特點方向性：5'→3'

密碼子連續(xù)，無標點符號、無重疊起始密碼子：AUG→Met

終止密碼子：UAA、UGA、UAGmRNA多肽鏈移碼突變43=64種密碼子由于密碼子第三個堿基發(fā)生擺動現(xiàn)象形成一種氨基酸可有幾組不同的密碼子編碼同一種氨基酸的一組密碼子稱為

同義密碼子密碼子的簡并性通用性12.1

蛋白質(zhì)合成體系的組分遺傳密碼字典5’3’

12.1

蛋白質(zhì)合成體系的組分tRNAtRNA的結(jié)構(gòu)特點氨基酸臂反密碼環(huán)便于同核糖體和氨酰tRNA合成酶作用多肽鏈和mRNA之間的轉(zhuǎn)換器12.1

蛋白質(zhì)合成體系的組分tRNA反密碼子的第一位堿基CAUGImRNA密碼子的第三位堿基GUAGCUUCA同工tRNA：攜帶相同氨基酸而反密碼子不同的一組tRNA，或接受同種氨基酸并由同種氨酰tRNA合成酶識別的幾種tRNA12.1

蛋白質(zhì)合成體系的組分tRNA的功能接受氨基酸

連接多肽鏈和核糖體識別mRNA上的密碼子

起始tRNA：特異識別mRNA上起始密碼子的tRNA

延伸tRNA：在多肽鏈延伸中運載氨基酸的tRNA12.1

蛋白質(zhì)合成體系的組分rRNA與核糖體原核生物真核生物核

糖

體

的

組

成12.1

蛋白質(zhì)合成體系的組分核糖體上的活性部位大亞基小亞基mRNA結(jié)合部位肽酰tRNA結(jié)合部位氨酰tRNA結(jié)合部位催化肽鍵形成部位催化GTP水解部位脫?；CtRNA釋放位點

12.1

蛋白質(zhì)合成體系的組分三種RNA在翻譯中的作用PA12.2

原核生物多肽鏈的合成氨基酸的活化多肽鏈合成過程多肽鏈合成的能量消耗氨基酸的活化12.2

原核生物多肽鏈的合成在細胞質(zhì)中進行氨酰tRNA合成酶（Phe）苯丙氨酰tRNAATPAMP具有高度的專一性：特異性識別氨基酸和tRNA

氨基酸結(jié)合位點

tRNA結(jié)合位點

ATP結(jié)合位點

ACC12.2

原核生物多肽鏈的合成氨酰-AMP的形成tRNA的氨基?；?2.2

原核生物多肽鏈的合成起始氨酰tRNA的形成原核細胞中起始Met活化后需經(jīng)甲

?；纬蒮Met-tRNA當肽鏈合成達15-30aa殘基時，蛋

氨酸肽酶將N端的fMet水解

真核細胞無此過程多肽鏈合成過程12.2

原核生物多肽鏈的合成肽鏈合成的起始核糖體與mRNA及起始氨酰-tRNA結(jié)合成起始復(fù)合物肽鏈的延伸起始翻譯后其他氨基酸連接上去的過程肽鏈合成的終止和釋放12.2

原核生物多肽鏈的合成起始核糖體小亞基與mRNA結(jié)合大亞基與復(fù)合物結(jié)合SD序列：起始密碼子AUG上游約10個核苷酸處有一段富含嘌呤的序列，用于與小亞基的16SrRNA上的一段富含嘧啶的序列互補配對起始氨酰-tRNA（fMet-tRNA）與mRNA的起始密碼子結(jié)合起始因子12.2

原核生物多肽鏈的合成AA2結(jié)合轉(zhuǎn)肽移位GTPGDP肽

鏈

的

延

伸循環(huán)一次，肽鏈增加一個氨基酸12.2

原核生物多肽鏈的合成肽基轉(zhuǎn)移酶12.2

原核生物多肽鏈的合成肽鏈合成的終止和釋放釋放因子終止密碼子：UAA、UAG、UGA多肽鏈合成的能量消耗12.2

原核生物多肽鏈的合成翻譯階段NTP高能磷酸鍵氨基酸的活化1ATP2氨酰tRNA進入A位1GTP1核糖體移位GTP1肽鏈合成的終止不計…每個游離的氨基酸參入到正在合成的多肽鏈中，至少需要消耗4個高能磷酸鍵12.3

多肽鏈合成后的輸送與加工原核與真核生物蛋白質(zhì)合成的區(qū)別多肽鏈合成后的輸送多肽鏈合成后的加工原核與真核生物蛋白質(zhì)合成的區(qū)別12.3

多肽鏈合成后的輸送與加工轉(zhuǎn)錄與翻譯偶聯(lián)多肽鏈合成后的輸送12.3

多肽鏈合成后的輸送與加工信號肽：絕大多數(shù)跨膜蛋白的N端所具有大約15-30個以疏水氨基酸為主的序列原核生物12.3

多肽鏈合成后的輸送與加工真核生物信號肽識別顆粒（SRP）：由小分子RNA和蛋白質(zhì)共同組成的復(fù)合物，能特異地識別信號肽。識別信號肽，并與核糖體相結(jié)合暫停新生肽延伸12.3

多肽鏈合成后的輸送與加工真核生物多肽鏈的輸送多肽鏈合成后的加工12.3

多肽鏈合成后的輸送與加工折疊和分子伴侶分子伴侶：一類能介導(dǎo)其它蛋白質(zhì)正確裝配成有功能活性的空間結(jié)構(gòu)，而本身并不參與最終裝配產(chǎn)物組成的蛋白質(zhì)12.3

多肽鏈合成后的輸送與加工氨基端和羧基端的修飾共價修飾亞基的聚合水解斷鏈磷酸化

糖基化羥基化二硫鍵的形成