遗传信息的翻译.ppt

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1、学习目标掌握mRNA、tRNA和核糖体的组成、结构及功能掌握蛋白质合成的基本过程和分子机制明确参与蛋白质合成过程的蛋白质因子作用特点掌握蛋白质合成后加工的方式和特点翻译是指以新生的mRNA为模板，把核苷酸三联子遗传密码翻译成氨基酸，合成蛋白质多肽链的过程，是基因表达的最终目的。第一节参与蛋白质合成的物质一、mRNA和遗传密码1.遗传密码及其破译信使RNA的发现三联子密码（密码子）起始密码子，终止密码子2.遗传密码的性质（1）遗传密码的连续性（2）遗传密码的简并性（3）遗传密码的摆动性（4）遗传密码的普遍性和特殊性（5）遗传密码的防错功能第三个字母UCAG二、tRNA与氨基酸的转运tRNA的

2、结构tRNA二级结构二氢尿嘧啶环TψC环额外环反密码子环氨基酸接受臂3’5’tRNA的三级结构2.tRNA的功能3.tRNA的种类（1）起始tRNA（2）同工tRNA（3）校正tRNA三、核糖体的结构和功能核糖体的结构原核生物核糖体由约2/3的RNA和1/3的蛋白质组成；真核生物核糖体中RNA约占3/5的和蛋白质占2/5。原核生物真核生物核糖体小亚基大亚基核糖体小亚基大亚基S值70S30S50S80S40S60SrRNA16S-rRNA5S-rRNA23S-rRNA18S-rRNA28S-rRNA5S-rRNA5.8S-rRNA蛋白质21种33种33种49种原核、真核核糖体的组成2.rRN

3、A3.核糖体的功能第二节蛋白质生物合成的过程蛋白质的生物合成也称翻译，即把mRNA分子中碱基排列顺序转变为蛋白质或多肽链中的氨基酸排列顺序的过程。翻译的过程：氨基酸的活化肽链合成的起始肽链的延伸肽链合成的终止与释放1.氨基酸的活化tRNA携带氨基酸的反应氨基酸+tRNA氨酰-tRNA氨酰-tRNA合成酶ATPAMP+PPi密码子AUG为编码甲硫氨酸（Met）的密码子，同时作为起始密码。　真核生物：甲硫氨酰-tRNA（Met-tRNA）原核生物：甲酰甲硫氨酰-tRNA（fMet-tRNA）起始tRNA2.肽链合成的起始肽链合成的起始阶段，是指mRNA和起始tRNA分别与核糖体结合而形成

4、起始复合物的过程。需起始因子IF和ATP、GTP参与。蛋白体大、小亚基分离。mRNA在小亚基定位结合；SD序列：又称核糖体结合位点，是mRNA起始密码上游的一段富含嘌呤核苷酸的序列，该序列以…AGGA…为核心;（图12-2）起始tRNA在小亚基上就位；核糖体大亚基结合。原核生物70S起始复合物形成(图12-3)3.肽链的延伸肽链合成的延伸是根据mRNA密码序列的指导,依次添加氨基酸从N端向C端延伸肽链,直到合成终止的过程。需要延伸因子、各种酶和GTP参与。原核生物延伸因子：EF-TuEF-TsEF-G肽链延伸三个步骤：（1）进位(entrance)（2）转肽(peptidebondfor

5、mation)（3）移位(translocation)核糖体阅读mRNA密码子的方向是5’→3’，肽链合成从N→C端进行的。需ＥＦ－Ｔ参与。新的氨酰-tRNA进入A部位（1）（1）进位转肽反应在Ａ位上进行（2）转肽是由肽酰转移酶催化的肽键形成过程。（3）移位延长因子EF-G有移位酶活性，可结合并水解１分子GTP，促进核糖体向mRNA的３’侧移动。移位转肽4.肽链合成的终止和释放当核糖体上出现mRNA的终止密码后，多肽链合成停止，肽链从肽酰－tRNA中释出，mRNA、核糖体大、小亚基等分离，这些过程称为肽链合成终止需要释放因子（RF）的参与原核生物RF：RF-1、RF-2、RF-3UAA

6、UAGUAAUGA有助于RF-1/-2的活性IF3RF1RF2RF3GTPGDP+Pi第三节翻译后的加工一、N端fMet或Met切除甲硫氨酸（真核生物）甲硫氨酸或者氨基端的一些氨基酸残基常由氨肽酶催化而水解除去成熟的蛋白质的N-端：未加工的蛋白质的N-端：N-甲酰甲硫氨酸（原核生物）甲酰基经肽甲酰基酶水解而除去，多数情况甲硫氨酸也被氨肽酶除去二、二硫键形成多肽链中的二硫键，是在肽链合成后，通过二个半胱氨酸的疏基氧化而形成的二硫键的形成对于许多酶和蛋白质的活性是必需的三、化学修饰化学修饰的类型很多，包括：磷酸化(如核糖体蛋白质)糖基化(如各种糖蛋白)甲基化(如组蛋白、肌肉蛋白质)乙基化(如组

7、蛋白)羟基化(如胶原蛋白)羧基化等1.折叠在内质网（ER）腔中折叠和修饰是有关的，糖分子的连接对于正确的折叠十分必要。BiP，一个与折叠功能有关的蛋白，属于分子伴侣Hsp70家庭的一员。有两个功能：?2.在ER中的糖基化及修整实际中所有分泌蛋白和膜蛋白几乎都是被糖基化的蛋白。3.在高尔基体表面的进一步加工复合寡聚糖是在高尔基体中进一步修整和加上糖的残基。四、剪切很多的前体蛋白要经过剪切后方能成为成熟的蛋白。如：胰蛋白酶原