生物化学第十三章蛋白质生物合成

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1、第十三章蛋白质的生物合成学习目的与要求：1.遗传信息传递方式-中心法则2.蛋白质合成中各RNA及辅助因子的作用3.遗传密码及其性质4.蛋白质合成的机制及过程5.蛋白质合成后的折叠与加工方式重点：1.中心法则2.核糖体的组成及功能3.tRNA的功能及摆动性假说4.遗传密码及其性质5.蛋白质合成的机制及过程难点：1.遗传密码的性质2.蛋白质合成的过程第一节、遗传信息的表达方式一.中心法则生物的遗传信息从DNA传递给mRNA的过程称为转录mRNA链上的遗传信息合成蛋白质的过程，被称为翻译遗传信息从DNA到RNA再到蛋白质的过程称为基因表达1958

2、年Crick将生物遗传信息的这种传递方式称为中心法则。1972年Crick将中心法则作进一步修改，补充了逆转录。ReversetranscriptionReplication存在形式:核糖体可游离存在，真核中，也可同内质网结合，形成粗糙的内质网。原核中，与mRNA形成串状——多核糖体1.核糖体的基本功能核糖体——蛋白质合成“工厂”基本功能:结合mRNA，在mRNA上选择适当的区域开始翻译密码子（mRNA）和反密码子（tRNA）的正确配对肽键的形成二、核糖体原核生物核糖体组成真核生物核糖体组成2.核糖体的组成及其成分rRNA60-65%Pro

3、teins30-35%rRNA55%Proteins45%1.tRNA的功能三.tRNA结合携带氨基酸：一种氨基酸有几种tRNA携带，氨基酸结合在tRNA3‘-CCA的位置。反密码子：每种tRNA的反密码子，决定了所带氨基酸能准确的在mRNA上对号入座。核糖体的识别位点：将氨基酸准确地带到核糖体上。氨基酰-tRNA合成酶的识别位点：将氨基酸准确地与tRNA特异性结合。2.摆动性假说反密码子与mRNA的第1,2个核苷酸配对时，严格遵从碱基配对原则,但反密码子与mRNA的第三个核苷酸配对时，不严格遵从碱基配对原则,出现U-G,I-U.C.A配对

4、现象,表现出一定的灵活性,摆动性.四.mRNA携带着DNA的遗传信息，是多肽链的合成模板在原核细胞内，存在时间短，在转录的同时翻译在真核细胞内，较稳定蛋白质合成时，mRNA结合于核糖体小亚基上，大亚基结合带氨基酸的tRNA，tRNA的反密码子与mRNA密码子配对，ATP供能，合成蛋白质1.起始(译)因子2.延长(伸)因子3.终止因子真核生物原核生物IF1,IF2,IF3eIF1,eIF2A,eIF2B,eIF3,eIF4A-,E,eIF5EF-TU,EF-TS,EF-1,EF-2,RF1,RF2,RF3RF4.能量ATP，GTPATP，GT

5、P5.G因子(移位酶)有EF-26.无机离子Mg2+/K+Mg2+/K+五.参与蛋白质合成的辅助因子1.确立41=4,42=16,43=64,44=2562.证明UUUUUUUUUUUU----------Phe-Phe-UUCUUCUUCUUCUUCUUC---------Phe-Phe-UCU---------Ser-Ser-CUU---------Leu-Leu-第二节、遗传密码一.密码子的概念mRNA分子中为一个氨基酸编码进入蛋白质多肽链特定线性位置的三个核苷酸单位称为密码子（Coden）或三联体密码或遗传密码。二.密码子的确立及证

6、明核糖体结合试验证明:1960-1965年，Nirenberg用polyU加入14C标记的20种aa,仅有苯丙氨酸的寡肽,UUU=苯丙氨酸,用此法破译了全部密码，编出遗传密码表。遗传密码1.方向性密码子是不重叠的，每个三联体中的三个核苷酸只编码一个氨基酸，核苷酸不重叠使用噬菌体x174中某些基因之间有重叠现象。mRNA上无不编码的核苷酸,两个密码子之间没有标点符号。4.简并性(degeneracy)三.遗传密码子的特点几种密码子对应于相同一种氨基酸。这些密码子为同义密码子3.连续性2.不重叠从mRNA5’—3’方向阅读。5.通用性绝大多数

7、密码子对各种生物都适用，某些线粒体中遗传密码有例外6.起始密码与终止密码起始密码:AUG-真核/原核,真核中起始为Met、原核中起始为fMet,翻译中间为Met.GUG-原核起始为fMet,翻译中间为Val.终止密码:UAG、UAA、UGA氨基酸+ATP+tRNA+H2O氨基酰-tRNA+AMP+PPi氨基酰-tRNA合成酶第三节、蛋白质生物合成的机制合成体系：以mRNA为模板，20种氨基酸经活化获得的氨酰tRNA为原料，酶和因子,以及无机离子，ATP、GTP供能等作用下在核糖体中完成蛋白质的合成。合成方向：N→C端。一.氨基酸的活化tRN

8、A在氨基酰-tRNA合成酶的帮助下，能够识别相应的氨基酸，并通过tRNA氨基酸臂的3’-OH与氨基酸的羧基形成活化(酯)氨基酰-tRNA。氨基酰-tRNA的形成是一个两步反应过程