蛋白质的生物合成

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1、09硕二基础学习小组蛋白质的生物合成一．蛋白质生物合成(proteinbiosynthesis)也称翻译(translation)，是生物细胞以mRNA为模板，按照mRNA分子中核苷酸的排列顺序所组成的密码信息合成蛋白质的过程。将核酸中4种核苷酸序列编码的遗传信息，通过遗传密码破译的方式解读为蛋白质一级结构中20种氨基酸的排列顺序。蛋白质生物合成是基因表达的最终阶段。1.反应过程：氨基酸的活化，肽链的生物合成（起始、延长和终止），肽链形成后的加工和靶向输送。2.生物学意义：蛋白质合成在细胞生命过程中有至关重要的核心作用（

2、生命必需和药物作用靶点）。二．蛋白质生物合成体系：1.基本原料:20种编码氨基酸。2.三种RNA:mRNA---模板;tRNA---适配器；核蛋白体---装配机。3.主要酶和蛋白质因子:氨基酰-tRNA合成酶、转肽酶、起始因子、延长因子、释放因子等。4.能源物质:ATP、GTP。5.无机离子:Mg2+、K+。三．mRNA的基本结构。1.组成：5’-端非翻译区、开放阅读框架、3’-端非翻译区。2.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，称为开放阅读框架(ORF)。3.顺反子:遗传学将编码一个

3、多肽的遗传单位称为。四．遗传密码。1.密码子（codon）：在mRNA的开放阅读框架区，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(有43个)。其破译在生物学史上有里程碑的意义。2.有意义密码：能决定氨基酸的密码子（61个）。3.起始密码子(initiationcodon)：AUG。4.终止密码子(terminationcodon)：UAA、UAG、UGA。5.特点：方向性(directional。翻译时遗传密码的阅读方向是5’→3’，即读码从m

4、RNA的起始密码子AUG开始，按5’→3’的方向逐一阅读，直至终止密码子)、连续性(non-punctuated。编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连续阅读，密码子及密码子的各碱基之间既无间隔、无重叠)、简并性(degenerate。一种氨基酸可具有2个或2个以上的密码子为其编码，存在“三中读二”的规律)、通用性(universal。从简单的病毒到高等的人类，几乎使用同一套遗传密码)、摆动性(wobble。转运氨基酸的tRNA的反密码子需要通过碱基互补与mRNA上的遗传密码反向配对结合，但反密码子与密码子间不严格遵守常

5、见的碱基配对规律，称为摆动配对。通常出现在密码子的第3位碱基与反密码子的第1位碱基之间)。五．核蛋白体的组成。1.核蛋白体又称核糖体，是由rRNA和多种蛋白质结合而成的一种大的核糖核蛋白颗粒，是蛋白质生物合成的场所。2.原核生物翻译过程中核蛋白体结构模式：A位氨基酰位、P位肽酰位、E位排出位。六．tRNA。1.结构：二级结构三叶草型（由氨基酸臂、反密码环、DHU环、TΨlocatedintheTomb,DongShenJiabang,deferthenextdayfocusedontheassassination.Lin

6、ping,Zhejiang,1ofwhichliquorwinemasters(WuzhensaidinformationisCarpenter),whogotAfewbayonets,duetomissedfatal,whennightcame仅供参考，不足之处，恳请指正09硕二基础学习小组C环组成），三级结构呈L型。2.作用：运载氨基酸（氨基酸各由其特异的tRNA携带，一种氨基酸可有几种对应的tRNA，氨基酸的羧基结合在tRNA3ˊ-CCA的位置（形成酯键），结合需要ATP供能）；充当“适配器”（每种tRNA的反密码

7、子决定了所携带的氨基酸能准确地在mRNA上对号入座）。七.重要的酶类。1.氨基酰-tRNA合成酶：催化氨基酸的活化；2.转肽酶(peptidase)：催化核蛋白体P位上的肽酰基转移至A位氨基酰-tRNA的氨基上，使酰基与氨基结合形成肽键;并受释放因子的作用后发生变构，表现出酯酶的水解活性，使P位上的肽链与tRNA分离；3.转位酶(translocase)：催化核蛋白体向mRNA3’-端移动一个密码子的距离，使下一个密码子定位于A位。八．蛋白因子（原核生物）。1.起始因子：IF-1（占据A位防止结合其他tRNA）、IF-2

8、（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的敏感性）。2.延长因子：EF-Tu（促进氨基酰-tRNA进入A位，结合并分解GTP）、EF-Ts（调节亚基）、EF-G（有转位酶活性，促进mRNA-肽酰-tRNA由A位移至P位，促进tRNA卸载与释放）。3.释放因子：RF-1（