第六讲蛋白质的生物合成

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1、密码子外,其它氮基酸均有二个以上密码子,例如Arg有6个密码子。(5)共有64个密码子,其中AUG不仅是Met或者fMet(在原核细胞)的密码子,也是肽链合成的起始信号,故称AUG为起始密码子。UAA、UAG和UGA为终止密码子,不代表任何氨基酸,也称为无意义密码子。(6)密码子有通用性,即不论是病毒、原核生物还是真核生物密码子的含义都是相同的。但真核细胞线粒体mRNA屮的密码了与胞浆屮mRNA的密码子有以下三点不同:一•是线粒体中UGA不代表终止密码子,而是编码Trp;二是肽链内的Mer由AUG和AUA二个密码子编码,起始部位的Met由AUG、AUA、AU

2、U和AGG均为密码;三是AGA和AGG不是Arg的密码子,而是终止密码子,即UAA、UAG、AGA和AGG均为终止密码子。(7)密码子结构与氨基酸侧链极性之间有一定关系。A氨基酸侧链极性性质在多数情况下由密码子的第二个碱基决定。第二个碱基为唏1症(Y)时,氮基酸侧链为非极性,第二个碱基为嚓吟(P)时,氨基酸侧链侧有极性。B当笫一个碱基为U或A,第二个碱基为C,第三个碱基无特界性时,所决定的氨基酸侧链为极性不带电;C当第一个碱基不是U,笫二个碱基是G时,氨基酸侧链则带电。在此前提下,若第一个是C或A时,表示带正电的氨基酸;第一、第二个碱基分别是G、A时,此种氨

3、基酸带负电。但上述关系也有个別例外。(8)摆动性转运氨基酸的tRNA的反密码需要通过碱基互补与mRNA上的遗传密码反向配对结合,但反密码与密码间不严格遵守常见的碱基配对规律,称为摆动配对。一度认为在tRNA上的反密码了(anticodon)只能识别一种密码子。麻来发现二个事实不能用这种理论解释。一是纯化的tRNAAla(随后也证明了其它tRNA)可识别儿种不同的密码子。二是某些反密码子中含稀有核背酸次黄嚟吟核背酸(1)1并不按标准配対,但与密码子中的三种碱基形成氢键。对于-种tRNA能识别几种密码子的现象,Crick(1966)提出了所谓”摆动假说”(Wob

4、blehypothesis),他认为碱基间除标准配对外,还可以有非标准的配对,即密码的笫一、第二碱基是必需严格按标准配対(A・U、G・C)而笫三碱基则不然,它的配对不如此严格,可以有一定程度的摆动灵活性,但也不是可以任意组合。例如,反密码子亍端的G可以与密码子歹端的C或U配对;但反密码子5端的C或A却必需严格地按标准配对,不得摆动。一般说来,摆动假说是正确的,但有一个例外,tRNAGly的反密码子3CCA5可识别Gly密码子5GGC3幕摆动规则所允许的碱基间配对,必须满足核■核糖间距接近于标准碱基间距(G・C间为1.08nm,A-U间为l.lnm).啜吟间或

5、口密咙间的配対全导致核糖•核糖间距过大或过小。摆动规则并不允许任何一种tRNA去识别四种以上不同的密码子。事实上只有当1占据反密码子笫-•位⑸端)时,该反密码子才能识别三种密码子,例如三种tRNASer(tRNASer,tRNASer,tRNASer)能识别Ser的六种密码子(UCU、UCC>UCA、UCGIIIIII、AGU和AGC)0从80年代中期所建立的tRNA三维结构表明,反密码子的第一位碱基在摆的一端,它的移动受限性比其它二个碱基要小。相反,反密码子的第三位碱基不仅处在摆的屮间,而且其引端毗邻碱基部是烷基化修饰的嚓吟,这样该碱基的移动性严格受限。因

6、此,反密码子的5*端碱基在与密码子引端碱基配対时,可产生一定范围的摆动。(5)专一性mRNA±的密码子的第一、第二个碱基与tRNA上的反密码子相应的碱基形成强的配对;密码的专一性主要是山这两个碱基対的作用。有些反密码子的笫一个碱基(按5,・3,)决定了该tRNA识别密码子的数目。当一种氨基酸有几个密码子时,只要他们的第一和第二个碱基屮有一个不同,则需要不同的tRNA来识别。开放阅读框架(openreadingframe,ORF)个三联体密码连续排列编码一个蛋白质多肽链。2、tRNAtRNA是分子最小,但含有稀有碱基最多的RNA,其稀有碱基的含量可多达20%o

7、1958年Hoagland等人首先发现了在蛋H质生物合成过程中,一种可溶性RNA起介导作用,称为可溶性RNA(solubleRNA),现在称为tRNA;tRNA的分子量最小,一般在25-30KD范围,沉降常数约4S,ill73-93个核昔酸组成,其屮含人量稀有碱基,可多达20%;tRNA分子是单股RNA,但其分子中的某些局部也可形成双螺旋结构:绝大多数胞浆tRNA含(76+1或76・1)个核昔酸,是保守性最强的RNA,其中有15・16个核芹酸为固定核芹酸,其它的61-62个核廿酸为可变核廿酸。在氨基酸tRNA合成酶催化下,特定的tRNA可与相应的氨基酸结合,

8、生成氨基酸tRNA,从而携带氮基酸参与蛋白质的生物合

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