理學(xué)大連理工大學(xué)生物化學(xué)課件-蛋白質(zhì)合成與轉(zhuǎn)運

蛋白質(zhì)合成與轉(zhuǎn)運本課件將深入探討蛋白質(zhì)合成與轉(zhuǎn)運的過程，從氨基酸的活化到蛋白質(zhì)的最終定位，揭示生命的奧秘。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及其功能蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)由氨基酸組成，通過肽鍵連接形成多肽鏈，并折疊成特定的三維結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)決定其功能。蛋白質(zhì)功能蛋白質(zhì)參與了生命活動中的各種過程，包括催化反應(yīng)、運輸物質(zhì)、免疫防御、結(jié)構(gòu)支撐等。氨基酸的活化與運輸1氨基酸在ATP的作用下與tRNA結(jié)合，形成氨酰-tRNA。2氨酰-tRNA通過核糖體將氨基酸運送到蛋白質(zhì)合成部位。核糖體的結(jié)構(gòu)與功能1核糖體2核糖體亞基大亞基和小亞基。3rRNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體。4mRNA和tRNA參與蛋白質(zhì)合成。蛋白質(zhì)合成的三個階段發(fā)起階段核糖體與mRNA結(jié)合，開始蛋白質(zhì)合成。延伸階段氨基酸按照mRNA的密碼子順序連接起來。終止階段蛋白質(zhì)合成結(jié)束，核糖體從mRNA上解離。發(fā)起階段識別起始密碼子核糖體識別mRNA上的起始密碼子AUG。起始tRNA結(jié)合攜帶甲硫氨酸的起始tRNA與起始密碼子結(jié)合。核糖體亞基結(jié)合大亞基和小亞基結(jié)合，形成完整的核糖體。延伸階段密碼子識別核糖體讀取mRNA上的密碼子。氨酰-tRNA結(jié)合攜帶相應(yīng)氨基酸的tRNA與密碼子結(jié)合。肽鍵形成新加入的氨基酸與正在生長的肽鏈形成肽鍵。核糖體移動核糖體沿mRNA移動到下一個密碼子。終止階段1識別終止密碼子核糖體識別mRNA上的終止密碼子。2釋放因子結(jié)合釋放因子與終止密碼子結(jié)合。3肽鏈釋放肽鏈從核糖體上釋放。4核糖體解離核糖體從mRNA上解離。翻譯后修飾1折疊蛋白質(zhì)折疊成特定的三維結(jié)構(gòu)。2剪切蛋白質(zhì)鏈的某些部分被切除。3糖基化糖基連接到蛋白質(zhì)上。4磷酸化磷酸基團連接到蛋白質(zhì)上。蛋白質(zhì)折疊自發(fā)折疊蛋白質(zhì)根據(jù)其氨基酸序列自發(fā)折疊成特定的三維結(jié)構(gòu)。分子伴侶輔助分子伴侶幫助蛋白質(zhì)正確折疊，防止錯誤折疊或聚集。分子伴侶蛋白質(zhì)聚集體1錯誤折疊蛋白質(zhì)錯誤折疊導(dǎo)致聚集。2功能喪失蛋白質(zhì)聚集體喪失正常功能。3疾病發(fā)生蛋白質(zhì)聚集體與某些疾病相關(guān)聯(lián)。蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運的途徑1內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)運2高爾基體轉(zhuǎn)運3液泡轉(zhuǎn)運4細胞外分泌5線粒體轉(zhuǎn)運6細胞核轉(zhuǎn)運內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)運內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)合成和折疊的場所。轉(zhuǎn)運過程蛋白質(zhì)通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的轉(zhuǎn)運通道進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。高爾基體轉(zhuǎn)運高爾基體蛋白質(zhì)進一步加工和分選的場所。轉(zhuǎn)運過程蛋白質(zhì)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)運到高爾基體，經(jīng)過一系列的加工和分選。液泡轉(zhuǎn)運液泡植物細胞中重要的細胞器，儲存物質(zhì)，參與分解代謝。轉(zhuǎn)運過程蛋白質(zhì)通過高爾基體轉(zhuǎn)運到液泡。細胞外分泌1分泌途徑蛋白質(zhì)被分泌到細胞外，發(fā)揮其功能。2轉(zhuǎn)運過程蛋白質(zhì)從高爾基體轉(zhuǎn)運到細胞膜，通過囊泡釋放到細胞外。線粒體轉(zhuǎn)運1線粒體細胞的能量工廠，進行呼吸作用。2轉(zhuǎn)運過程蛋白質(zhì)通過線粒體膜上的轉(zhuǎn)運通道進入線粒體。細胞核轉(zhuǎn)運細胞核細胞的控制中心，儲存遺傳物質(zhì)。轉(zhuǎn)運過程蛋白質(zhì)通過核孔進入細胞核。蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運的調(diào)控信號肽蛋白質(zhì)上的短肽序列，引導(dǎo)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運到特定位置。定位信號蛋白質(zhì)上的其他信號序列，幫助蛋白質(zhì)定位到特定細胞器。信號肽定位信號核定位信號引導(dǎo)蛋白質(zhì)進入細胞核。線粒體定位信號引導(dǎo)蛋白質(zhì)進入線粒體。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定位信號引導(dǎo)蛋白質(zhì)進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。細胞內(nèi)小囊泡的形成1囊泡形成2膜出芽細胞膜或細胞器膜向內(nèi)凹陷，形成囊泡。3包裹蛋白質(zhì)囊泡包裹蛋白質(zhì)，將其運輸?shù)侥繕宋恢谩NARE蛋白復(fù)合物SNARE蛋白參與囊泡運輸和膜融合。復(fù)合物形成囊泡上的v-SNARE與靶膜上的t-SNARE結(jié)合形成復(fù)合物。膜融合過程1膜融合囊泡與目標膜融合，釋放蛋白質(zhì)。2SNARE蛋白作用SNARE蛋白復(fù)合物促進膜融合。蛋白質(zhì)運輸異常與疾病1神經(jīng)退行性疾病蛋白質(zhì)錯誤折疊或聚集導(dǎo)致神經(jīng)元死亡。2腫瘤蛋白質(zhì)運輸異常導(dǎo)致細胞生長失控。神經(jīng)退行性疾病阿爾茨海默病β-淀粉樣蛋白錯誤折疊和聚集導(dǎo)致神經(jīng)元死亡。帕金森病α-突觸核蛋白錯誤折疊和聚集導(dǎo)致神經(jīng)元死亡。腫瘤癌細胞生長蛋白質(zhì)運輸異常導(dǎo)致細胞生長失控，形成腫瘤。治療靶點蛋白質(zhì)運輸異常為腫瘤治療提供新的靶點。蛋白質(zhì)合成與轉(zhuǎn)運的前沿研究進展新技術(shù)應(yīng)用高通量測序、質(zhì)譜等新技術(shù)推動了蛋白質(zhì)合成與轉(zhuǎn)運的研究。疾病治療研究蛋白質(zhì)