蛋白质生物合成过程

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1、第二节蛋白质生物合成过程述：蛋白质生物合成过程包括起始、延长、终止三阶段。起始阶段是30S小亚基、mRNA、50S大亚基的依次结合；延长阶段核糖体延mRNA移动，肽链不断延长；终止阶段多肽链释放，核蛋白体解体，mRNA释放。＊mRNA密码的阅读方向：5'→3'对应肽链的氨基酸序列合成方向：N→C 一、肽链合成的起始（以原核生物为例）述：肽链合成的起始阶段是mRNA和起始甲酰甲硫氨酰-tRNA（fMet-tRNAfmet）分别与核糖体结合形成起始复合物的过程。多种起始蛋白因子（IF）参与肽链合成起始阶段。（一）核糖体

2、大小亚基的分离  1．原核起始因子IF及作用⑴IF3：亚基分离⑵IF2：结合GTP，促进fMet-tRNAfmet就位。⑶IF1：辅助IF3、IF2  2．大小亚基分离过程述：当一条多肽链合成终止时，IF3、IF1与核糖体的小亚基结合，促使完整核糖体的大小亚基分离，为mRNA与小亚基的结合作好准备。（二）mRNA在核糖体小亚基上的定位结合1．启动步骤：mRNA与30s形成复合物,IF1、IF3参与复合物的形成2．结合机制：mRNA中的SD序列与30s的互补序列结合具体过程见下页。☆mRNA的S-D序列：AUG上游约

3、8～13核苷酸处，4～6个核苷酸，富含嘌呤，AGGA为核心☆小亚基16srRNA近3'端的短序列...UCCU....与S-D序列互补☆核蛋白体小亚基蛋白（rps-1）辨认结合AGGA后的短序列（三）起始fMet-tRNAfmet辨认结合AUG述：该过程与mRNA和核糖体小亚基的定位结合同时发生，fmet-tRNAfmet辨认并与mRNA模板中的AUG结合。反应需IF2、GTP、Mg2+参与；而IF3脱落。（四）核糖体大亚基的结合述：上述过程完成后，核糖体大亚基开始进入，与小亚基结合。此时与IF2结合的GTP水解释

4、能，促使IF1、IF2、IF3脱落,形成翻译起始复合物――核糖体＋mRNA＋fmet-tRNAfmet述：核蛋白体上含给位（P位）与受位（A位），AUG信号与P位相对应结合。同时fmet-tRNA的反密码子CAU与mRNA的AUG互补结合，A位空留，对应mRNA的AUG后的第二个遗传密码，准备相应氨基酰-tRNA的进入。附：肽链合成的起始图mRNA+30S亚基-IF3↓IF130S亚基•mRNAIF3-IF1复合物↓IF2-GTP-fMet-tRNAIF330S•mRNA•GTP-fMet–tRNA-IF2-IF1

5、复合物↓50S亚基IF2+IF1+GDP+Pi70S起始复合物二、肽链的延长――又称“核糖体循环”述：延长即核蛋白体自mRNA5'端向3'端推进，反应需延长因子(EF-Ts、EF-Tu和EFG)、GTP和无机离子参与。延长因子作用EF-Ts、EF-Tu进位，结合ATPEFG转位酶，tRNA释放 [步骤] （一）进位1．过程：与氨基酸密码相应的氨基酰-tRNA进入核糖体A位2．条件：反应需GTP、Mg2+、K+、EFTu3，产物：氨基酰-tRNA-EF-Tu-GTP复合物 （二）成肽1．过程⑴第一个肽键合成：P位的f

6、Met退至A位与A位上AAcyl-tRNA的氨基结合成肽以后的成肽：P位肽酰基与A位上AAcyl-tRNA的氨基结合成肽。⑵生成的肽酰-tRNA位于A位，P位上失去fMet（肽酰基）的tRNA在成肽结束前释放，P位留空。2．条件：反应需转肽酶、Mg2+、K+参与（三）转位1．过程⑴在EFG作用下，结合并水解1分子GTP，促进核糖体向mRNA3'端移动一个密码子的距离⑵带肽键的tRNA由A位移至P位,而A位留空，对应A位的mRNA上出现一个新的密码，等待对应AAcyl-tRNA的来临。2．条件：反应需EFG（具有转位

7、酶活性）、GTP、Mg2+参与述：肽键每增加一个氨基酸就按进位→成肽→转位这三步不断重复，直到肽链增长到必要的长度。三、肽链合成终止☆释放因子RF：识别终止密码并与之结合；同时触发核糖体的构象的改变，诱导转肽酶转变为酯酶活性，水解肽酰-tRNA的酯键，促进多肽链释放。☆核蛋白体释放因子RR：促进tRNA、mRNA、RF从核蛋白体释放。☆IF3、1或eIF：大、小亚基解离。1．过程⑴ RF1、RF2识别终止密码，进入A位。⑵ RF3使转肽酶变为水解作用，使P位上肽键与tRNA之间的酯键被水解分离。肽链自核蛋白体释出⑶

8、在RR作用下，tRNA、核蛋白体自mRNA上脱落，在IF1作用下，核蛋白体分解为大、小亚基重新进入核蛋白体循环。2．条件：释放因子RF、GTP3．核蛋白体循环：在细胞内的翻译是以多个核蛋白体聚在一起的形式，一条mRNA上可同时合成多条同样的多肽。合成速度40aa/秒。