dna复制rna转录蛋白质翻译

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第十一章DNA复制、RNA转录、蛋白质翻译第一节DNA的复制与修复第二节RNA的生物合成和加工第三节蛋白质的生物合成 第一节DNA的复制与修复DNA是由四种脱氧核糖核酸所组成的长链大分子,是遗传信息的携带者。生物体的遗传信息就贮存在DNA的四种脱氧核糖核酸的排列顺序中。 DNA通过复制将遗传信息由亲代传递给子代;通过转录和翻译,将遗传信息传递给蛋白质分子,从而决定生物的表现型。DNA的复制、转录和翻译过程就构成了遗传学的中心法则。 一.DNA的复制(一)、半保留复制DNA在复制时,以亲代DNA的每一股作模板,合成完全相同的两个双链子代DNA,每个子代DNA中都含有一股亲代DNA链,这种现象称为DNA的半保留复制。 (二)、DNA复制的起始点和方式复制子是DNA能独立进行复制的单位。需在特定的位点起始,可能还有终点。在原核生物中,复制起始点通常为一个,复制方向大多是双向的,也有单向的,而在真核生物中则为多个复制起始点。 (三)、DNA聚合反应有关的酶1.DNA聚合反应DNA聚合反应的特点:(1)以4种dNTP为底物;(2)DNA模板;Mg2+(3)带3’-OH末端的引物;(4)延长方向5’3’;(5)产物DNA的性质与模板相同。DNA聚合酶Mg2+ 2.DNA聚合酶在原核生物(大肠杆菌)中,目前发现的DNA聚合酶有五种,研究较多的有三种,分别命名为DNA聚合酶Ⅰ(polⅠ),DNA聚合酶Ⅱ(polⅡ),DNA聚合酶Ⅲ(polⅢ),这三种酶都属于具有多种酶活性的多功能酶。参与DNA复制的主要是polⅢ和polⅠ。 polⅠ为单一肽链的大分子蛋白质,可被特异的蛋白酶水解为两个片段,其中的大片段称为Klenow片段,具有5‘→3’聚合酶活性和3‘→5’外切酶的活性。另一小片段有5‘→3’外切酶的活性。 polⅢ由十种亚基组成,其中α亚基具有5‘→3’聚合DNA的酶活性,因而具有复制DNA的功能;而ε亚基具有3‘→5’外切酶的活性,因而与DNA复制的校正功能有关。DNA-polⅠ和DNA-polⅡ为修复酶,DNA-polⅢ真正起复制作用的酶,为复制酶。 原核生物中的三种DNA聚合酶 核酸外切酶活性3′→5′外切酶活性5′→3′外切酶活性 3、DNA连接酶催化一条DNA链的3′末端与相邻的另一条DNA链的5′末端之间的磷酸二酯键的合成。与同一互补链结合并相邻。(双链DNA切口)条件:①需一段DNA片段具有3‘-OH,而另一段DNA片段具有5’-Pi基;②未封闭的缺口位于双链DNA中,即其中有一条链是完整的;③需要消耗能量。 (四)DNA的半不连续复制半不连续复制:双链DNA分子的两条链是反向平行的。而DNA聚合酶的方向都是5’3’。当DNA复制时,一条链是连续合成的,称前导链,而另一条在5’3’方向合成小片段DNA(冈崎片段),然后通过酶将这些片段连接起来,这不连续合成的DNA链为滞后链。冈崎用电子显微镜看到了DNA复制过程中出现一些不连续片段,这些不连续片段只存在与DNA复制叉上其中的一股。后来就把这些不连续的片段称为冈崎片段。 前导滞后 1、复制的起始由蛋白因子识别复制起始点解旋解链,形成复制叉:由拓扑异构酶和解链酶作用,使DNA的超螺旋及双螺旋结构解开,碱基间氢键断裂,形成两条单链DNA。单链DNA结合蛋白(SSB)结合在两条单链DNA上,形成复制叉。DNA复制时,局部双螺旋解开形成两条单链,这种叉状结构称为复制叉。引发体组装:蛋白因子以及引物酶一起组装形成引发体。引发:在引物酶的催化下,以DNA为模板,合成一段短的RNA片段,从而获得3'端自由羟基(3'-OH)。(五)DNA复制的过程(原核生物)起始、延长、终止 拓扑异构酶(又称DNA旋转酶)拓扑异构酶Ⅰ可使DNA双链中的一条链切断,松开双螺旋后再将DNA链连接起来,从而避免出现链的缠绕。拓扑异构酶Ⅱ可切断DNA双链,使DNA的超螺旋松解后,再将其连接起来。解螺旋酶又称解链酶或rep蛋白,是用于解开DNA双链的酶蛋白,每解开一对碱基,需消耗两分子ATP。 单链DNA结合蛋白(SSB)这是一些能够与单链DNA结合的蛋白质因子。其作用为:①使解开双螺旋后的DNA单链能够稳定存在,即稳定单链DNA,便于以其为模板复制子代DNA;②保护单链DNA,避免核酸酶的降解。引物酶(合成RNA)引物酶本质上是一种依赖DNA的RNA聚合酶,该酶以DNA为模板,聚合一段RNA短链引物,以提供自由的3'-OH,使子代DNA链能够开始聚合。 2.复制的延长由DNA聚合酶催化,以3‘→5’方向的亲代DNA链为模板,从5‘→3’方向聚合子代DNA链。在原核生物中,参与DNA复制延长的是DNA聚合酶Ⅲ。引发体向前移动,解开新的局部双螺旋,形成新的复制叉,滞后链重新合成RNA引物,继续进行链的延长。 解 3.复制的终止去除引物,填补缺口;连接冈崎片段;在原核生物中,由DNA聚合酶Ⅰ来水解去除RNA引物,并由该酶催化延长引物缺口处的DNA,直到剩下最后一个磷酸酯键的缺口。在DNA连接酶的催化下,形成最后一个磷酸酯键,将冈崎片段连接起来,形成完整的DNA长链。 前导滞后 拓扑异构酶解链酶单链结合蛋白DNA聚合酶引物酶DNA连接酶引物前导链滞后链冈崎片段5′5′3′3′ DNA复制过程模式图DNA旋转酶ATPADP+PiDNA结合蛋白引物RNA引物酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA连接酶RNA引物解旋酶DNA聚合酶复制叉移动方向5,3,3,5,3,5, 真核生物端粒的形成:端粒是指真核生物染色体线性DNA分子末端的结构部分,通常膨大成粒状。线性DNA在复制完成后,其末端由于引物RNA的水解而可能出现缩短。故需要在端粒酶的催化下,进行延长反应。端粒酶是一种RNA-蛋白质复合体,它可以其RNA为模板,通过逆转录过程对末端DNA链进行延长。(既有模板,又有逆转录酶)以自身的RNA为模板延长DNA单链,然后反折为双链。端粒酶与生物体的衰老、肿瘤的发生有关。 端粒酶的作用机制 DNA复制的保真性:为了保证遗传的稳定,DNA的复制必须具有高保真性。DNA复制时的保真性主要与下列因素有关:1.遵守严格的碱基配对规律;2.DNA聚合酶在复制时对碱基的正确选择;3.对复制过程中出现的错误及时进行校正。 二、DNA的损伤与修复(一)、DNA的损伤(突变)由自发的或环境的因素引起DNA一级结构的任何异常的改变称为DNA的损伤,也称为突变。常见的DNA的损伤包括碱基脱落、碱基修饰、交联,链的断裂,重组等。 引起突变的因素:1.自发因素:2.物理因素:由紫外线、电离辐射、X射线等引起的DNA损伤。3.化学因素:如亚硝酸与亚硝酸盐。 DNA突变的效应:1.同义突变:基因突变导致mRNA密码子第三位碱基的改变但不引起密码子意义的改变,其翻译产物中的氨基酸残基顺序不变,但有时可引起翻译效率降低。2.误义突变:基因突变导致mRNA密码子碱基被置换,其意义发生改变,翻译产物中的氨基酸残基顺序发生改变。3.无义突变:基因突变导致mRNA密码子碱基被置换而改变成终止密码子,引起多肽链合成的终止。4.移码突变:基因突变导致mRNA密码子碱基被置换,引起突变点之后的氨基酸残基顺序全部发生改变。 (二)、DNA损伤的修复DNA损伤的修复方式可分为直接修复和取代修复两大类。错配修复 (一)直接修复:1.光复活::这是一种广泛存在的修复作用。光复活能够修复任何嘧啶二聚体的损伤。其修复过程为:光复活酶识别嘧啶二聚体并与之结合形成复合物→在300~600nm可见光照射下,酶获得能量,将嘧啶二聚体的丁酰环打开,使之完全修复→光复活酶从DNA上解离。 2.转甲基作用:在转甲基酶的催化下,将DNA上的被修饰的甲基去除。此时,转甲基酶自身被甲基化而失活。3.直接连接:DNA断裂形成的缺口,可以在DNA连接酶的催化下,直接进行连接而封闭缺口。 (二)取代修复:1.切除修复:这也是一种广泛存在的修复机制,可适用于多种DNA损伤的修复。该修复机制可以分别由两种不同的酶来发动,一种是核酸内切酶,另一种是DNA糖苷酶。内 2.重组修复:这是DNA的复制过程中所采用的一种有差错的修复方式。 3.错配修复DNA在复制过程中发生错配,如果新合成的链被矫正,基因编码信息可得到恢复;但如果模板链被矫正,基因突变就被固定。 第二节RNA的生物合成和加工一、DNA指导下的RNA合成转录:DNA指导下的RNA合成在RNA聚合酶的催化下,以一段DNA链为模板合成RNA,从而将DNA所携带的遗传信息传递给RNA的过程称为转录。 RNA转录合成时,只能以DNA分子中的某一段作为模板,故存在特定的起始位点和特定的终止位点.特定起始点和特定终止点之间的DNA链构成一个转录单位。启动子终止子 DNA指导的RNA聚合酶单链DNA为模板,Mg2+四种核糖核苷三磷酸(NTP)为底物不需要引物从5'→3'聚合RNA无校正功能 转录的不对称性转录的不对称性就是指以双链DNA中的一条链作为模板进行转录,从而将遗传信息由DNA传递给RNA。 对于不同的基因来说,其转录信息可以存在于两条不同的DNA链上。能够转录RNA的那条DNA链称为负链(模板链),而与之互补的另一条DNA链称为正链(编码链)。模板链编码链5’5’3’3’5’5’ RNA转录合成时,只能向一个方向进行聚合,所依赖的模板DNA链的方向为3‘→5’,而RNA链的合成方向为5‘→3’。合成的RNA中,如只含一个基因的遗传信息,称为单顺反子;如含有几个基因的遗传信息,则称为多顺反子。 原核生物中的RNA聚合酶全酶由五个亚基构成,即α2ββ'σ。σ亚基与转录起始点的识别有关,而在转录合成开始后被释放,余下的部分(α2ββ')被称为核心酶,与RNA链的聚合有关。 真核生物中的RNA聚合酶可按其对α-鹅膏蕈碱敏感性而分为三种,它们均由10~12个大小不同的亚基所组成,结构非常复杂,其功能也不同。 RNA转录合成的基本过程1、识别原核生物RNA聚合酶中的σ因子识别转录起始点,并促使核心酶结合形成全酶复合物。位于基因上游,与RNA聚合酶识别、结合并起始转录有关的一些DNA顺序称为启动子原核生物的两个启动子:-10序列和-35序列。RNA聚合酶与启动子结合后,可开始转录。 原核生物启动子TGTTGACATATAAT-10区-35区启动子转录起始部位+1基因转录区5’RNA产物5'5'3'3'编码链模板链 真核生物的转录起始区上游也存在一段富含TA的顺序,被称为Hogness盒或TATA盒。除此之外,在真核生物中还可见到其他带共性的序列,如CAAT盒及GC盒等。真核生物的转录起始较为复杂。 真核生物的转录起始较为复杂。目前已知RNA聚合酶Ⅱ至少有六种不同的蛋白因子参与转录复合体的形成。这些蛋白因子被称为转录因子(trans-criptionalfactor,TF)。包括TFⅡA,TFⅡB,TFⅡD,TFⅡE,TFⅡF,TFⅡ-I。 转录因子功能TFⅡA稳定TFⅡD结合TFⅡB促进polⅡ结合TFⅡD辨认TATA盒TFⅡEATPaseTFⅡF解旋酶真核生物RNA聚合酶Ⅱ转录因子及其功能 2、起始RNA聚合酶全酶促使局部双链解开,并催化ATP或GTP与另外一个三磷酸核苷聚合,形成第一个3',5'-磷酸二酯键。 3、延长σ因子从全酶上脱离,余下的核心酶继续沿DNA链移动,按照碱基互补原则,不断聚合RNA。 4、终止终止子:提供转录终止信号的DNA序列。RNA转录合成的终止机制有两种:1.自动终止:模板DNA链在接近转录终止点处存在相连的富含GC和AT的区域,使RNA转录产物形成寡聚U及发夹形的二级结构,引起RNA聚合酶变构及移动停止,导致RNA转录的终止。2.依赖辅助因子的终止:由终止因子(ρ因子)识别特异的终止信号,并促使RNA的释放。 二、RNA的转录后加工原核生物的mRNA不需要翻译前修饰,但tRNA和rRNA需转录后加工。加工方式有切断、化学修饰等。rRNA前体分子被切割成成熟的23S、16S和5SrRNA以及一个tRNA,tRNA也是切割前体分子生成。rRNA和tRNA还要进行化学修饰,如甲基化。16SrRNA23SrRNA5SrRNAtRNARNA前体分子 真核生物中RNA的加工mRNA的转录后加工1.加帽即在mRNA的5'-端加上m7GTP的结构。此过程发生在合成一结束,在细胞核内。加工过程首先是在磷酸酶的作用下,将5‘-端的磷酸基水解,然后再加上鸟苷三磷酸,形成GpppN的结构,再对G进行甲基化。该帽可使RNA免受核酸酶降解,还在蛋白质合成的起始步骤中起作用。 2.加尾这一过程也是细胞核内完成,首先由核酸外切酶切去3‘-端一些过剩的核苷酸,然后再加入polyA。polyA结构与mRNA的半寿期有关。多聚腺苷酸尾保护最终的mRNA3’-端免受核酸酶降解而稳定mRNA,还可增加mRNA翻译的效率。 基因是DNA片段,DNA分子中最小的功能单位。真核生物中大部分蛋白质编码的基因是不连续的,为断裂基因,由于基因中内含子的存在。mRNA1872bpABCDEG7700bpF内含子:基因中不为多肽编码,不在mRNA中出现。外显子:为多肽编码的基因片段。3.剪接 切除内含子序列,将相邻外显子的末端连接起来形成功能性mRNA,这一过程为RNA剪接。真核生物RNA的剪接一般需核内小RNA(snRNA)参与构成的核蛋白体参加。一些snRNA对RNA剪接具催化作用,是催化RNA。具有催化活性的RNA分子称为核酶。断裂基因有以下优点:1.几个外显子编码蛋白质的不同功能或结构区域,可加速新蛋白质的演化(外显子改组);2.可变剪接途径,使细胞从单一基因的原始转录物合成几种功能特异的蛋白质。 外显子 4.内部甲基化:由甲基化酶催化,对某些碱基进行甲基化处理。 真核生物mRNA的转录后加工修饰 tRNA的转录后加工主要有以下几种加工方式:切断。剪接。化学修饰。 rRNA的转录后加工 三、RNA指导下的RNA和DNA合成(一)RNA的复制RNA复制酶:RNA模板、Mg2+、四种核糖核苷三磷酸(NTP)(二)RNA的逆转录以RNA为模板合成DNA。逆转录酶:RNA为模板、Mg2+、四种脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP)、需要引物、DNA合成方向5‘→3’ 第三节蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成过程,就是将DNA传递给mRNA的遗传信息,再具体的解译为蛋白质中氨基酸排列顺序的过程,这一过程被称为翻译。 中心法则遗传信息传递的规律(复制、转录、翻译).转录翻译DNARNA蛋白质mRNAtRNA反转录rRNA转录、翻译RNA(病毒)蛋白质(病毒)复制复制 原料:20种氨基酸条件:mRNA、tRNA、rRNAATP、GTP等供能物质无机离子、有关的酶、蛋白因子等。翻译:以RNA中mRNA为模板,按照其核苷酸顺序所组成的密码指导蛋白质的合成的过程. 一、遗传密码遗传密码:指mRNA中的核苷酸排列序列与蛋白质中的氨基酸排列序列的关系。mRNA中每三个相邻的核苷酸组成三联体,代表一个氨基酸的信息,此三联体就称为密码子或三联密码。共有64种不同的密码。一个三联体密码(密码子)决定着一个氨基酸。 四种核苷酸编成三联体可形成43个即64个密码子.其中:1.一个起始密码:AUG并兼作蛋氨酸的密码.2.三个终止密码:UAAUGAUAG3.多数氨基酸拥有2-4个密码. 遗传密码具有以下特点:①连续性;②简并性;③通用性;(但在线粒体或叶绿体中特殊)④方向性,即解读方向为5′→3′;⑤摆动性;⑥起始密码:AUG;终止密码:UAA、UAG、UGA。 遗传密码的连续性正确的阅读是从起始密码子开始,按一定的阅读框架连续读下去,直至遇到终止密码子为止。5’到3’方向阅读,不重复,无标点符号。移码突变 遗传密码的简并性即同一个氨基酸有两个或更多密码子的现象。 只有色氨酸与甲硫氨酸仅有一个密码子。 对应于同一种氨基酸的不同密码子为同义密码子。 遗传密码的摆动性密码的简并性往往表现在密码子的第三位碱基上。tRNA上的反密码子与mRNA密码子配对时,密码子第一位和第二位碱基配对是严格的,第三位碱基可以有一定的变动,这种现象称为密码的摆动性。遗传密码的通用性各种低等和高等生物基本上共用同一套遗传密码。但存在一些差异。 二、蛋白质合成(翻译)原核生物中翻译概述核糖体结合到mRNA分子上,从5’端向3’端阅读核苷酸序列,从N末端向C末端方向由氨基酸合成相应的蛋白质。所有氨基酸都共价结合到tRNA上形成氨酰tRNA,每个氨酰tRNA都有反密码子,与互补的mRNA上的密码子氢键结合,根据mRNA碱基序列使不同的氨基酸之间形成肽键。 蛋白质合成存在三个阶段:起始、延伸、终止。起始:形成mRNA核糖体复合物,起始密码子结合起始氨酰tRNA(第一个氨酰tRNA)延伸:依次阅读密码子,多肽链在C端增加氨基酸而延长。终止:遇到终止密码子,因终止密码子无对应的氨酰tRNA。 tRNA是氨基酸的转运工具,能携带活化的氨基酸到核糖体.tRNA是三叶草形结构。氨基酸共价结合到tRNA3’端CCA序列的A残基上。氨酰tRNA的合成tRNA反密码环中部的三个核苷酸构成三联体,可以识别mRNA上相应的密码,此三联体就称为反密码(anticoden)。 反密码对密码的识别,通常也是根据碱基互补原则,即A—U,G—C配对。但反密码的第一个核苷酸与第三核苷酸之间的配对,并不严格遵循碱基互补原则。如反密码第一个核苷酸为Ⅰ,则可与A、U或C配对,如为U,则可与A或G配对,这种配对称为不稳定配对。 tRNA有特异性,每个tRNA只运载一个氨基酸,因密码的简并性,存在几种带相应反密码子的tRNA运载同一种氨基酸。每种tRNA均有反密码,能与mRNA上相应的密码互补结合(碱基互补配对). 酪5’5’3’AUGGUUUACACA酪氨酰-tRNA反密码mRNA密码与反密码的碱基配对 合成氨酰tRNA的作用:1.接头作用,以保证正确的氨基酸序列。2.氨基酸的活化作用,氨基酸与tRNA之间的共价键是高能键,使氨基酸与延伸的多肽链末端形成肽键,不与tRNA相连的氨基酸不能加到延伸的多肽链上。 氨基酸的活化1、反应式:AA+tRNA+ATP氨基酰-tRNA合成酶氨基酰-tRNA+AMP+PPi2、AA结合位置:AA的α-羧基与tRNA3’末端腺苷酸中核糖2’或3’羟基以酯键相结合。 起始密码子AUG编码甲硫氨酸(蛋氨酸)细胞中有两种携带甲硫氨酸的tRNA,能够识别mRNA中5′端起始密码AUG的tRNA是一种特殊的tRNA,称为起始tRNA(tRNAiMet),另一种携带甲硫氨酸为tRNAMet。在原核生物中,有一甲酰化酶,使Met-tRNAiMet中的氨基甲酰化成fMet-tRNAifMet,新蛋白质N端的第一个氨基酸是N-甲酰甲硫氨酸;另一种携带甲硫氨酸的tRNAMet,识别非起始部位的甲硫氨酸密码AUG。两种甲硫氨酰-tRNA由同一甲硫氨酰-tRNA合成酶催化,被蛋白质合成因子(起始和延伸因子)所区别。 在原核生物中核糖体大小为70S,可分为30S小亚基和50S大亚基,rRNA有三种:5S,16S,23S。其中,16S的rRNA参与构成核蛋白体的小亚基,而5S和23S的rRNA参与构成核蛋白体大亚基。在真核生物中核糖体大小为80S,也分为40S小亚基和60S大亚基,rRNA有四种:5S,5.8S,18S,28S。其中,18S的rRNA参与构成核蛋白体小亚基,其余的rRNA参与构成核蛋白体大亚基。核糖体的结构和功能:rRNA与蛋白质组成核蛋白体(核糖体),是蛋白质合成的场所.由大小两个亚基组成: 核蛋白体的组装 大肠杆菌核蛋白体的空间结构为一椭圆球体,其30S亚基呈哑铃状,50S亚基带有三角,中间凹陷形成空穴,将30S小亚基抱住,两亚基的结合面为蛋白质生物合成的场所。 核蛋白体的大、小亚基分别有不同的功能:小亚基:可与mRNA、GTP和起始tRNA结合,沿5’3’方向移动.大亚基:有两个氨酰tRNA结合位点:受位(A位)(右)氨酰基位,结合氨基酰-tRNA。给位(P位)(左)肽酰基位,可与延伸中的肽酰基tRNA结合,成肽具有肽酰转移酶活性:将给位上的肽酰基转移给受位上的氨基酰tRNA,形成肽键。具有GTPase活性:水解GTP,获得能量 AUGACA5’蛋苏UGUGUU3’受位(A位)给位(P位)大亚基小亚基 蛋白质合成的起始蛋白质合成起始由起始因子催化,原核生物中,有三种起始因子(IF1IF2IF3),其作用主要是促进核糖体小亚基(30S)与fMet-tRNAifMet、模板mRNA及GTP结合形成30S起始复合物。 IF3从30S起动复合体上脱落,50S大亚基与复合体结合,形成70S起动前复合体。GTP被水解,IF1和IF2从复合物上脱落。此时,tRNAifMet的反密码UAC与mRNA上的起动密码AUG互补结合,tRNAifMet结合在核蛋白的给位(P位) AUGACA5’3’AUGACA5’3’UACUACAUGACA5’3’小亚基IF3mRNAIF1IF2fMet-tRNAifMetGTP大亚基GDP+PiIF1IF2受位给位fMetfMet肽链合成的起始阶段IF3IF3IF1IF2IF3GTP 肽链合成的起始阶段1.mRNA与小亚基结合2.AUG与蛋氨酰-tRNA结合3.大小亚基结合 蛋白质合成的延伸1.进位:氨基酰-tRNA进入受位;2.转肽:形成肽键,在肽酰转移酶(转肽酶)作用下,给位与受位结合;3.移位:核糖体向3’端移动一个密码子的位置,空出受位,不断地进位、转肽、移位,使肽链延长. AUGACA5’3’UAC蛋苏UGUAUGACA5’UAC蛋苏UGUGUUAUGACA5’UAC蛋苏UGUGUUAUGACA5’蛋苏UGUGUU3’3’3’GTPGDP+PiEF-TGDP+PiGTP起始复合体进位转肽移位Mg+K+肽链合成的延伸阶段 肽链合成的延伸阶段1.氨基酰-tRNA进位;2.在转肽酶作用下,形成肽键;3.核糖体向3’端移动一个密码子,继续进位、转肽、移位的循环 蛋白质合成的终止核糖体沿mRNA链滑动,不断使多肽链延长,直到终止信号进入受位。1.识别:释放因子(RF)识别终止密码,进入核糖体的受位。2.水解:RF使转肽酶变为水解酶,多肽链与tRNA之间的酯键被水解,多肽链释放。3.解离:通过水解GTP,使核糖体与mRNA分离,tRNA、RF脱落,核糖体解离为大、小亚基。 AUGUAA5’UACAUGUAA5’UAC3’3’终终AUGUAA5’UAC3’终5’3’UAC终肽链 肽链合成的终止阶段1.出现终止密码并与终止因子结合;2.肽键水解,多肽释放;3.tRNA,mRNA,大小亚基解离. 真核生物中的翻译:基本过程与原核生物相同,只是涉及的成分更多,在个别步骤上存在一些差别。主要有1.核糖体大小、组成不同,但各亚基的功能相似。2.蛋白质合成的起始需要起始tRNA,这种氨酰tRNA称为Met-tRNAiMet,起始氨基酸不是甲酰甲硫氨酸,而是甲硫氨酸(不甲酰化)。3.原核生物mRNA是多顺反子,起始密码子AUG5’端有一短段富含嘌呤(称SD序列)结合在小亚基上,标明AUG为起始密码子,使得多顺反子mRNA上的每个蛋白质都在正确的起始为开始翻译。真核生物中,mRNA是单顺反子,没有SD序列,小亚基结合到mRNA的帽子上。4.真核生物比原核生物有更多的起始因子,并且有帽子结合蛋白。 在蛋白质生物合成过程中,常常由若干核蛋白体结合在同一mRNA分子上,同时进行翻译,但每两个相邻核蛋白之间存在一定的间隔,形成念球状结构。由若干核蛋白体结合在一条mRNA上同时进行多肽链的翻译所形成的念球状结构称为多核蛋白体.。 多肽链合成后的加工修饰一级结构的加工修饰:1.N端甲酰蛋氨酸或蛋氨酸的切除:N端甲酰蛋氨酸,必须在多肽链折迭成一定的空间结构之前被切除。①去甲酰化:甲酰化酶甲酰蛋氨酸-肽甲酸+蛋氨酸-肽②去蛋氨酰基:蛋氨酸氨基肽酶蛋氨酰-肽蛋氨酸+肽 2.氨基酸的修饰:由专一性的酶催化进行修饰,包括糖基化、羟基化、磷酸化、甲酰化等。3.二硫键的形成:由专一性的氧化酶催化,将-SH氧化为-S-S-。4.肽段的切除:由专一性的蛋白酶催化,将部分肽段切除。 高级结构的形成:1.构象的形成:在分子伴侣、辅助酶的协助下,形成特定的空间构象。2.亚基的聚合。3.辅基的连接。 靶向输送:蛋白质合成后,定向地被输送到其执行功能的场所称为靶向输送。大多数情况下,被输送的蛋白质分子需穿过膜性结构,才能到达特定的地点。因此,在这些蛋白质分子的氨基端,一般都带有一段疏水的肽段,称为信号肽。 常见的信号肽由10~40个氨基酸残基组成,N端为带正电荷的氨基酸残基,中间为疏水的核心区,而C端由小分子氨基酸残基组成,可被信号肽酶识别并裂解。分泌型蛋白质的定向输送,就是靠信号肽与胞浆中的信号肽识别体(SRP)识别并特异结合,然后再通过SRP与膜上的受体停泊蛋白(DP)识别并结合后,将所携带的蛋白质送出细胞。 分泌型蛋白质的靶向输送

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