蛋白质合成及转运1

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1、第38章蛋白质合成及转运蛋白质的生物合成过程就是将mRNA分子中由碱基序列组成的遗传信息，通过遗传密码破译的方式转变成为蛋白质中的氨基酸排列顺序，因而称为翻译（translation)。蛋白质的生物合成合成场所：核糖体原料：AA、tRNA、mRNA、rRNA酶、蛋白因子ATP、GTP、无机离子含有密码子阅读方向5’到3’起始密码和终止密码3’端：真核生物有PolyA尾巴5’端：决定起始密码的选择一、蛋白质合成的分子基础（一）模板是mRNA1961年，Nirenberg证明了mRNA的模板作用。mRNA是遗传信息的携带者遗传学将编码一个多肽的遗传单位称为顺反子（cistron）。原核细胞

2、中数个结构基因常串联为一个转录单位，转录生成的mRNA可编码几种功能相关的蛋白质，为多顺反子（polycistron）。真核生物一个mRNA只编码一种蛋白质，为单顺反子（singlecistron）。mRNA结构简图mRNA上存在遗传密码mRNA分子上从5至3方向，由AUG开始，每3个核苷酸为一组，决定肽链上某一个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号，称为三联体密码（tripletcodon）。ORF从mRNA5端起始密码子AUG到3端终止密码子之间的核苷酸序列，各个三联体密码连续排列编码一条多肽链，称为开放阅读框架(openreadingframe,ORF)。每种AA都至少有一

3、种tRNA负责转运通常一种AA具有几种tRNA（二）tRNA转运活化的AA到模板上tRNA分子具有4个位点：3’CCA-OH氨基酸接受位点识别氨酰-tRNA合成酶位点核糖体识别位点反密码子位点核蛋白体的组成核蛋白体原核生物真核生物蛋白质S值rRNA蛋白质S值rRNA小亚基21种30S16S33种40S18S大亚基34种50S23S5S49种60S28S5.8S5S核蛋白体70S80S（三）核糖体是蛋白质合成的工厂原核生物核蛋白体结构模式30S小亚基：有mRNA结合位点50S大亚基：E位：排出位（Exitsite）转肽酶活性大小亚基共同组成：A位：氨基酰位(aminoacylsite)P

4、位：肽酰位(peptidylsite)（一）氨酰tRNA的生成－氨基酸的活化二、翻译的步骤氨基酸+tRNA氨基酰-tRNAATPAMP＋PPi氨酰-tRNA合成酶第一步反应氨基酸＋ATP＋E—→氨基酰-AMP-E＋AMP＋PPi第二步反应氨基酰-AMP-E＋tRNA↓氨基酰-tRNA＋AMP＋E（二）氨酰tRNA合成酶识别：AA、tRNA、ATPⅠ型和Ⅱ型酶氨基酰-tRNA合成酶对氨基酸和tRNA都有高度特异性。氨基酰-tRNA的表示方法：Ala-tRNAAlaSer-tRNASerMet-tRNAMet氨基酸的活化形式：氨基酰－tRNA氨基酸的活化部位：α－羧基氨基酸与tRNA连接方

5、式：酯键氨基酸活化耗能：2个~P（三）氨酰tRNA合成酶的校正功能——水解非正确组合的AA和tRNA异亮氨酰–tRNAIle缬氨酰–tRNAVal缬氨酰–tRNAIle则被水解：缬氨酸+tRNAIle翻译起始于Met的参与tRNAMet：携带Met掺入蛋白内部tRNAiMet：起始Met掺入——由同一种tRNA合成酶合成起始因子识别tRNAiMet延伸因子识别tRNAMet（四）一个特殊的tRNA启动蛋白的合成原核生物中的甲酰MetfMet-tRNAiMet（五）翻译起始于mRNA与核糖体的结合原核生物借助SD序列（六）蛋白因子帮助合成的起始肽链合成起始指mRNA和起始氨基酰-tRNA

6、分别与核蛋白体结合而形成翻译起始复合物(translationalinitiationcomplex)。参与起始过程的蛋白质因子称起始因子（initiationfactor，IF）。S-D序列：在原核生物mRNA起始密码AUG上游，存在4~9个富含嘌呤碱的一致性序列，如-AGGAGG-，称为S-D序列。又称为核蛋白体结合位点（ribosomalbindingsite，RBS)能与16S核糖体RNA识别，以帮助从起始AUG处开始翻译。Shine和DalgarnoS-D序列原核生物mRNA5’端的SD序列——识别16SrRNA核糖体结合位点序列真核生物5’端有核糖体进入部位帽子结构帮助识

7、别向3’扫描至AUGGCCGCCpurCCAUGG参与起始过程的蛋白质因子称起始因子（initiationfactor，IF）。原核生物起始因子有三种：IF-1：占据A位防止结合其他tRNA。IF-2：促进起始tRNA与小亚基结合。IF-3：促进大小亚基分离，提高P位对结合起始tRNA敏感性。原核生物翻译起始复合物形成核蛋白体大小亚基分离；mRNA在小亚基定位结合；起始氨基酰-tRNA的结合；核蛋白体大亚基结合。IF-3IF-11.核蛋白体大小