蛋白质的生物合成-翻译

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1、第15章蛋白质的生物合成—翻译ProteinBiosynthesis—Translation本章主要内容：翻译系统蛋白质生物合成的过程多肽链翻译后的修饰（自学）蛋白质的到位（自学）原料氨基酸，20种mRNA是合成蛋白质的“蓝图（或模板）”tRNA是原料氨基酸的“搬运工”rRNA与多种蛋白质结合成核糖体作为合成多肽链的装配机（操作台）1.蛋白质的翻译系统蛋白质翻译系统示意图mRNA是遗传信息的载体（载有遗传密码），是合成蛋白质的蓝图（模板），它以一系列三联体密码子（codon）的形式从DNA转录了遗传信息

2、。每个密码子代表一个氨基酸。mRNA占细胞总RNA的5-10%，不稳定，寿命短。原核的mRNA是多顺反子。真核的mRNA是单顺反子。mRNA，信使RNA遗传密码概念：是指DNA或由其转录的mRNA中的核苷酸（碱基）顺序与其编码的蛋白质多肽链中氨基酸顺序之间的对应关系。起始密码子：AUG终止密码子：UAA、UAG、UGA遗传密码表mRNA分子中含有密码子信息的区域称为开放阅读框架（openreadingframe，ORF）。它的5´-端为起始密码子，3´-端为终止密码子。AUGUAA5'3'ORF遗传密码的特点：

3、①连续性（commaless）mRNA分子的ORF中，组成遗传密码的三联体没有间断，须3个一组连续读下去，直至出现终止密码子为止。mRNA链上碱基的插入或缺失，就会改变密码阅读的顺序，造成框移，使下游翻译出的氨基酸完全改变，即移码突变。②简并性（degeneracy）一种氨基酸可有几个意义相同的密码子，即同义密码子。除Trp、Met外，其余氨基酸均有2~4个最多达6个密码子。同义密码子之间，前两个碱基均相同，只是第三个碱基不同。若头两个碱基发生点突变，可译出不同氨基酸，而第三个碱基的突变，不会影响氨基酸的翻译。

4、③摆动性（wobble）反密码子和密码子配对时，有时会出现不严格遵守碱基配对规律的情况，称为遗传密码的摆动现象。这一现象常见于反密码子的第一位碱基与密码子的第三位碱基之间。AUC密码子、反密码子配对的摆动现象反密码子第一位碱基密码子第三位碱基IA,C,UUA,GGC,U变偶性——反密码子5’端的碱基与密码子的第三位配对不严格④通用性（Universal）从病毒直到人类，细胞核DNA指导的蛋白质合成都使用同一套遗传密码。原核tRNA有30-40种，真核有50-60种，含70-90个核苷酸，并有多种稀有碱基。tRN

5、A是最小的RNA，占细胞总RNA的15%左右，其功能是搬运氨基酸和解读密码子。tRNA具有“四环一臂”和“三叶草”形的典型结构。tRNA，转运RNAtRNA的结构—“四环一臂”倒L形的三级结构tRNA的功能是解读mRNA上的密码子和搬运氨基酸①tRNA上至少有4个位点与多肽链合成有关：即3’CCA氨基酸接受位点、氨基酰-tRNA合成酶识别位点、核糖体识别位点和反密码子位点。②每一个氨基酸有其自身的tRNA。氨基酸的羧基与tRNA的3’CCA-OH以酯键结合。③氨基酸与mRNA相应的密码子正确“对号”须依赖于tR

6、NA的反密码子。核糖体是rRNA与几十种蛋白质的复合体，有大、小两个亚基构成。含有合成蛋白质多肽链所必需的酶、起始因子（IF）、延伸因子（EF）、释放因子（RF）等。原核的核糖体（70S）=30S小亚基+50S大亚基其中30S小亚基含16SrRNA和21种蛋白质50S大亚基含23S，5SrRNA和34种蛋白质真核的核糖体（80S）=40S小亚基+60S大亚基其中40S小亚基含18SrRNA和33种蛋白质60S大亚基含28S，5.8S，5SrRNA和45种蛋白质rRNA与核糖体（ribosome）rRNA只有4-

7、5种，占细胞RNA的大部分。图为两种rRNA的结构核糖体核糖体的结构小亚基大亚基tRNA原核70S核糖体和真核80S核糖体的结构和组成核糖体有4个基本功能1.容纳mRNA，并能沿着mRNA由5’-3’移动，由tRNA解读其密码；2.氨基酰位点（A位点），可结合氨基酰-tRNA（AA-tRNA）；3.肽酰基位点（P位点），可结合肽酰基-tRNA（肽-tRNA）；4.脱氨酰基tRNA释放的部位（E位点）核糖体-mRNA-tRNA复合体AAtRNAATPAAtRNAAMPPPi-所有参与合成

8、多肽链的氨基酸都要激活，并由数十种高度专一的氨基酰-tRNA合成酶催化。该酶由两个识别位点，它们能识别特定的氨基酸和选择其所对应的tRNA，使两者连接起来（利用ATP）。反应如下：氨基酸的羧基与tRNA的3’端CCA-OH以酯键相连，因此其氨基是自由的。2.蛋白质的生物合成过程2.1氨基酸的活化氨酰基-tRNA合成酶氨基酰tRNA合成酶催化氨基酸的活化氨基酸与tRNA的连接方式酯键氨基