蛋白質(zhì)的合成與轉(zhuǎn)運(yùn)

蛋白質(zhì)的合成與轉(zhuǎn)運(yùn)第一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期一Chapter38

蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)Proteinbiosynthesis（翻譯Translation）一、蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ)

參與蛋白質(zhì)生物合成的物質(zhì)翻譯----以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)

mRNA----模板

rRNA----構(gòu)成核糖體作為蛋白質(zhì)合成場(chǎng)所

tRNA----搬運(yùn)工具

氨基酸----原料

蛋白質(zhì)因子(起始因子IF，延伸因子EF，釋放因子RF，等等)

酶----氨基酰-tRNA合成酶，轉(zhuǎn)肽酶，轉(zhuǎn)位酶，等

無機(jī)離子----Mg++

第二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期一Chapter38

蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)Proteinbiosynthesis（翻譯Translation）一、蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ)

（一）mRNA是翻譯的直接模板原核生物與真核生物mRNA的區(qū)別（真核）單順反子（原核）多順反子（真核）5′端帽子結(jié)構(gòu)3′端polyA尾巴三聯(lián)體密碼----mRNA上每三個(gè)相鄰的堿基構(gòu)成一個(gè)遺傳密碼，決定一種氨基酸.蛋白質(zhì)生物合成的本質(zhì)是四種核苷酸上所攜帶的遺傳信息轉(zhuǎn)變?yōu)橛啥N氨基酸組成的多肽的過程。第三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期一Chapter38

蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)Proteinbiosynthesis（翻譯Translation）一、蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ)

（二）tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)活化的氨基酸至mRNA模板上tRNA的反密碼子環(huán)與mRNA的密碼配對(duì)tRNA的3--端CCA--OH是氨基酸的結(jié)合位點(diǎn)氨基酰-tRNA合成酶具有絕對(duì)專一性和校正活性氨基酰-tRNA的寫法Arg-tRNAargfMet-tRNAfmetMet-tRNAimetMet-tRNAemet

第四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期一Chapter38

蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)Proteinbiosynthesis（翻譯Translation）一、蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ)

（三）核糖體是肽鏈合成的場(chǎng)所

核糖體由大,小亞基構(gòu)成原核生物:70s(30s,50s)真核生物:80s(40s,60s)第五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期一Chapter38

蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)Proteinbiosynthesis（翻譯Translation）一、蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ)

（三）核糖體是肽鏈合成的場(chǎng)所

多聚核糖體在一條mRNA鏈上，多個(gè)核糖體呈串珠狀排列（間隔80個(gè)核苷酸），多個(gè)核糖體同時(shí)在一條mRNA上進(jìn)行翻譯，大大加速蛋白質(zhì)合成的速度，提高了mRNA的利用率第六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期一Chapter38

蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)Proteinbiosynthesis（翻譯Translation）二、蛋白質(zhì)生物合成過程（翻譯的步驟）

（一）肽鏈延伸的方向及速度應(yīng)用放射性同位素示蹤技術(shù)證明多肽鏈的合成是從N-端向C端進(jìn)行的。（二）mRNA上翻譯的方向mRNA上信息的閱讀（翻譯）是從mRNA的5’末端向3’末端進(jìn)行的。在細(xì)胞內(nèi)常見轉(zhuǎn)錄與翻譯同時(shí)進(jìn)行。第七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期一Chapter38

蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)Proteinbiosynthesis（翻譯Translation）二、蛋白質(zhì)生物合成過程（翻譯的步驟）

（三）氨基酸的活化（氨酰-tRNA的合成）氨酰-tRNA合成酶的特點(diǎn)：（1）每種氨基酸都有一個(gè)專一的酶和tRNA；（2）只作用于L-氨基酸以上這種嚴(yán)格的專一性大大減少多肽合成中的差錯(cuò)。第八頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期一（三）肽鏈合成過程1、翻譯的起始蛋氨酰-tRNA與mRNA結(jié)合到核糖體形成起始復(fù)合物(1)起始復(fù)合物的生成S--D序列----mRNA起始密碼前的一段富含嘌呤核苷酸的序列.(9-12bp)5′-AGGAPuPuUUUPuPuAUG-3′（2）起始因子IF和eIF第九頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期一(3)真核生物翻譯起始的特點(diǎn)eIF1~11

蛋氨酰-tRNAimet

mRNA的5′端有帽子結(jié)構(gòu)，3′端有polyA核糖體為８０Ｓ先結(jié)合上蛋氨酰-tRNAimet，再結(jié)合mRNA第十頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期一（4）tRNA對(duì)密碼子的識(shí)別——反密碼子的作用氨基酸臂tRNA憑借自身的反密碼子與mRNA分子上的密碼子相識(shí)別而把所攜帶的氨基酸送到肽鏈的一定位置上。三葉草型二級(jí)結(jié)構(gòu)折疊成倒寫L-型三維結(jié)構(gòu)反密碼子與密碼子結(jié)合時(shí)，二者的方向相反，是從mRNA的5’末端向3’末端進(jìn)行閱讀，mRNA密碼子的第一、二、三位堿基與tRNA反密碼子的第三、二、一位堿基相對(duì)應(yīng)。密碼子的第一、二位堿基與反密碼子的第三、二位堿基嚴(yán)格配對(duì)，而其第三位堿基與反密碼子第一位堿基配對(duì)則不嚴(yán)格，可出現(xiàn)U—I、I—C、I—A等配對(duì)擺動(dòng)現(xiàn)象，叫“擺動(dòng)配對(duì)”。第十一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期一第十二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期一2、肽鏈的延長

延長因子(EF)第十三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期一核糖體循環(huán):進(jìn)位，成肽，移位（1）進(jìn)位氨基酰－tRNA進(jìn)入A位,需要EF-T協(xié)助（-GTP）第十四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期一（2）成肽

轉(zhuǎn)肽酶（3）移位

移位酶（消耗1分子GTP）mRNA向前移動(dòng)一個(gè)密碼子的位置耗能第十五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期一3、肽鏈合成的終止終止密碼的辨認(rèn)，肽鏈從肽鏈-tRNA上水解出，mRNA從核糖體中分離，大小亞基拆開。都需要RF(1,2,3)和RR參與終止，RF的作用是辨認(rèn)終止密碼促進(jìn)肽鏈C端與tRNA3-OH酯鍵的水解。RR的作用把mRNA從核蛋白體上游離出來第十六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期一原核生物：

RF-1識(shí)別UAA及UAG

RF-2識(shí)別UAA及UGA

RF-3能促進(jìn)RF-1和RF-2對(duì)核糖體的結(jié)合。是酯酶的激活物轉(zhuǎn)肽酶酯酶活性第十七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期一Chapter38

蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)Proteinbiosynthesis（翻譯Translation）三、蛋白質(zhì)的運(yùn)輸及翻譯后的修飾

（一）翻譯后加工--肽鏈從核蛋白體釋放后，經(jīng)過細(xì)胞內(nèi)各種修飾處理過程，成為有活性的成熟蛋白質(zhì)1、高級(jí)結(jié)構(gòu)的修飾（1）亞基聚合四級(jí)結(jié)構(gòu)Hb(α2β2)（2）輔基連接結(jié)合蛋白第十八頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期一Chapter38

蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)Proteinbiosynthesis（翻譯Translation）三、蛋白質(zhì)的運(yùn)輸及翻譯后的修飾

（一）翻譯后加工2、一級(jí)結(jié)構(gòu)的修飾（1）切除N-端的甲?；騈-蛋氨酸:脫甲?；富虬被拿福?）個(gè)別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;多肽鏈二硫鍵的形成（3）水解修飾鴉片促黑皮質(zhì)素原(POMC)第十九頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期一Chapter38

蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)Proteinbiosynthesis（翻譯Translation）三、蛋白質(zhì)的運(yùn)輸及翻譯后的修飾

（二）蛋白質(zhì)合成后的靶向輸送1、

蛋白質(zhì)合成后的去向留在胞漿進(jìn)入核、線粒體或其它細(xì)胞器分泌至體液，輸送至靶器官靶向輸送--蛋白質(zhì)合成后，定向地到達(dá)其執(zhí)行功能的目標(biāo)地點(diǎn)第二十頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期一Chapter38

蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)Proteinbiosynthesis（翻譯Translation）三、蛋白質(zhì)的運(yùn)輸及翻譯后的修飾

（二）蛋白質(zhì)合成后的靶向輸送2、分泌性蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)透過膜性結(jié)構(gòu)的條件

信號(hào)肽蛋白質(zhì)自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)的機(jī)構(gòu)蛋白質(zhì)一經(jīng)產(chǎn)生，去向就被決定。通過安裝一段信號(hào)序列，被信號(hào)識(shí)別體識(shí)別和固定。第二十一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期一信號(hào)肽與信號(hào)肽的識(shí)別N-端的一段疏水氨基酸10～40N端帶正電荷的堿性氨基酸疏水核心區(qū)中性氨基酸C端小分子氨基酸（信號(hào)肽酶裂解部位）多數(shù)為酶原第二十二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期一四、蛋白質(zhì)生物合成的干擾和抑制

1、抗生素第二十三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期一四、蛋白質(zhì)生物合成的干擾和抑制

2、干擾蛋白質(zhì)生物合成的生物活性物質(zhì)白喉毒素對(duì)真核生物劇毒可對(duì)EF-2起共價(jià)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(hù)宿主。第二十四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期一第二十五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期一本章小節(jié)1、掌握遺傳密碼的特點(diǎn)，mRNA、tRNA及核糖體在蛋白質(zhì)合成中的作用。2、熟悉核糖體循環(huán)。3、了解蛋白質(zhì)生物合成的主要過程。蛋白質(zhì)翻譯后加工，抗生素對(duì)翻譯的抑制作用。第二十六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期一思考題1、下列關(guān)于氨基酸密碼子的描述哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？A、密碼子有種屬特異性，故不同生物合成不同的蛋白質(zhì)B、密碼子閱讀有方向性，5′→3′C、一種氨基酸可有一組以上的密碼子D、一組密碼子只代表一種氨基酸E、密碼子第三位堿基在決定摻入氨基酸的特異性方面重要性較小第二十七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期一2、下列關(guān)于蛋白質(zhì)合成