蛋白質(zhì)合成體系

蛋白質(zhì)合成體系第1頁/共29頁遺傳密碼

mRNA是蛋白質(zhì)合成過程中直接指令氨基酸參入的模板。那么mRNA上的遺傳信息是如何傳遞給蛋白質(zhì)的？即mRNA的核苷酸序列是如何對(duì)應(yīng)于蛋白質(zhì)中的氨基酸序列的？

其對(duì)應(yīng)關(guān)系來自遺傳密碼。第2頁/共29頁mRNA的核苷酸序列與蛋白質(zhì)的氨基酸序列之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。遺傳密碼具體化密碼子coden遺傳密碼codemRNA中3個(gè)連續(xù)的核苷酸可編碼1種氨基酸，這種核苷酸三聯(lián)體稱為密碼子第3頁/共29頁遺傳密碼第4頁/共29頁遺傳密碼第5頁/共29頁

體外翻譯系統(tǒng)的建立；核酸人工合成；核糖體結(jié)合技術(shù)。1.遺傳密碼的破譯Nirenberg&Khorana于1968年獲諾貝爾獎(jiǎng)。遺傳密碼第6頁/共29頁1.遺傳密碼的破譯MarshallNirenberg(1961)ButInvitroPoly(U)poly(Phe)peptidePoly(C)poly(Pro)peptidePoly(A)poly(Lys)peptidePoly(G)poly(Gly)peptidepoly(UCUCUC…)poly(Ser-Leu-Ser-Leu…)

UCU/CUC

Ser/Leu?遺傳密碼第7頁/共29頁1.遺傳密碼的破譯M.Nirenberg&P.Leder(1964.Science145;1399)InvitrotRNAaaRibosomeNitrocellulosefilter

UCU(trinucleotide)Ser-C14,Leu,Lys,Arg,…Ser,Leu-C14,Lys,Arg,…Ser,Leu,Lys-C14,Arg,………遺傳密碼第8頁/共29頁遺傳密碼字典列出了由四種堿基組合成的64種三聯(lián)體，即64個(gè)密碼子。2.遺傳密碼字典其中密碼子的閱讀方向?yàn)?′→3′遺傳密碼第9頁/共29頁第10頁/共29頁密碼的無標(biāo)點(diǎn)性、無重疊性

3.遺傳密碼的特點(diǎn)ATG

CGG

AAA

TGG

CCG

AAT

GAT連續(xù)依次讀碼。遺傳密碼第11頁/共29頁3.遺傳密碼的特點(diǎn)

密碼子的簡(jiǎn)并性一個(gè)氨基酸可以有幾個(gè)不同的密碼子。同義密碼子：編碼同一個(gè)氨基酸的一組密碼子。密碼的無標(biāo)點(diǎn)性、無重疊性

一組同義密碼子之間●前兩個(gè)堿基相同

●第3位堿基不同，但成對(duì)出現(xiàn)

——都是py或都是pu(AGG、AUA、AUG例外)遺傳密碼第12頁/共29頁3.遺傳密碼的特點(diǎn)

密碼子的簡(jiǎn)并性密碼子的簡(jiǎn)并性在生物物種的穩(wěn)定性上具有重要的意義。密碼的無標(biāo)點(diǎn)性、無重疊性

一個(gè)氨基酸可以有幾個(gè)不同的密碼子。同義密碼子：編碼同一個(gè)氨基酸的一組密碼子。遺傳密碼第13頁/共29頁密碼子的基本通用性密碼子的通用性是指生物細(xì)胞共同使用同一套遺傳密碼字典。只有在一些線粒體中使用的遺傳密碼與通用密碼有所區(qū)別。3.遺傳密碼的特點(diǎn)

密碼子的簡(jiǎn)并性密碼的無標(biāo)點(diǎn)性、無重疊性

遺傳密碼第14頁/共29頁AUG起始密碼子和終止密碼子UAA、UAG、UGA3.遺傳密碼的特點(diǎn)密碼子的通用性和例外

密碼子的簡(jiǎn)并性密碼的無標(biāo)點(diǎn)性、無重疊性

遺傳密碼第15頁/共29頁蛋白質(zhì)合成體系的組分歸納起來有：mRNAtRNA核糖體蛋白質(zhì)因子第16頁/共29頁二.tRNARNA

核苷酸序列多肽鏈氨基酸序列翻譯器tRNAtRNA是多肽鏈和mRNA之間的接合器第17頁/共29頁原核生物：60±種真核生物：100～120種tRNA同工tRNA(Isoacceptor)

攜帶相同氨基酸，但識(shí)別不同密碼子的一組tRNA二.tRNA第18頁/共29頁

tRNA的功能(1)接受氨基酸二.tRNA(2)識(shí)別mRNA上的密碼子(3)連結(jié)多肽鏈和核糖體第19頁/共29頁1233215'coden3'3'anticoden5'配對(duì)不嚴(yán)格

一定范圍內(nèi)的可選擇配對(duì)密碼子與反密碼子的配對(duì)具有擺動(dòng)性——一種tRNA常常能識(shí)別幾種同義密碼子wobblebase

tRNA的第34位NtWobblehypothesis(2)識(shí)別mRNA上的密碼子

tRNA的功能二.tRNA第20頁/共29頁第21頁/共29頁三.核糖體

真核生物的核糖體一部分在細(xì)胞質(zhì)中，另一部分與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合，形成粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。此外在其線粒體和葉綠體中也有核糖體。1.核糖體的存在部位原核生物的核糖體存在于細(xì)胞質(zhì)中；第22頁/共29頁三.核糖體2.核糖體的組成核糖體rRNA蛋白質(zhì)原核生物70S30S16S21種50S23S、5S34種真核生物80S40S18S30-32種60S28S、5S、5.8S36-50種第23頁/共29頁結(jié)合部位大小亞基之間的細(xì)溝，用于接納mRNAmRNA結(jié)合部位tRNA結(jié)合部位A位P位A位氨酰tRNA的結(jié)合部位P位正在延長的多肽基tRNA的結(jié)合部位小部分在30S

大部分在50S三.核糖體3.核糖體的活性部位第24頁/共29頁A位P位肽酰轉(zhuǎn)移酶在大亞基上，在核糖體移位時(shí)水解GTPGTP水解部位催化部位三.核糖體3.核糖體的活性部位第25頁/共29頁一條mRNA鏈上，既有編碼區(qū)，又有非編碼區(qū)mRNA上能夠編碼一條多肽鏈合成的區(qū)段四.mRNA第26頁/共29頁1.原核生物mRNA一條mRNA分子中包含多個(gè)編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)leadertrailerspacerspacer