蛋白质生物合成与降解

《蛋白质生物合成与降解》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第14章蛋白质的生物合成引言引言中心法则的补充与完善在细胞分裂过程中，通过DNA的复制把遗传信息由亲代传递给子代；在子代的个体发育过程中，遗传信息由DNA传递到RNA，然后翻译成特异的蛋白质，表现出与亲代相似的遗传性状。这种遗传信息的流向，称为中心法则。中心法则引言DNARNA蛋白质转录翻译复制狭义的中心法则在某些情况下，RNA也是重要的遗传物质，如RNA病毒中RNA具有自我复制的能力，并同时作为mRNA指导蛋白质的生物合成。在致癌RNA病毒中，RNA还以逆转录的方式将遗传信息传递给DNA分子。中心法则的补充与完善引言中心法则RNADNA蛋白质转录翻译复制反转录RNA复制复制：以亲代DN

2、A分子的双链为模板，按照碱基配对的原则，合成出与亲代DNA分子相同的双链DNA的过程。引言转录：以DNA分子中一条链的部分片段为模板，按照碱基配对原则，合成出一条与模板DNA链互补的RNA分子的过程。翻译：把mRNA上的遗传信息按照遗传密码转换成蛋白质中特定的氨基酸序列的过程。“翻译”又叫“转译”。中心法则的补充与完善几个基本重要的概念第一节蛋白质合成体系的组分蛋白质的合成是一个十分复杂的过程，蛋白质的合成要求100多种大分子物质参与和相互协作，这些大分子物质包括rnRNA、tRNA、核糖体、多种活化酶及各种蛋白质因子。蛋白质的合成不只是氨基酸之间形成肽键的问题，更重要的在于安排氨基酸的

3、排列顺序，以形成千差万别的蛋白质。一、遗传密码mRNA是蛋白质合成过程中直接指令氨基酸参入的模板。那么mRNA上的遗传信息是如何传递给蛋白质的？即mRNA的核苷酸序列是如何对应于蛋白质中的氨基酸序列的？其对应关系来自遗传密码。mRNA(或DNA)中的核苷酸序列与蛋白质中氨基酸序列之间的对应关系，称为遗传密码。mRNA(或DNA)中三个连续的核苷酸可编码一种氨基酸，这种核苷酸三联体称为密码子。一、遗传密码1954年物理学家G.Gamov首先对遗传密码进行探讨。蛋白质由20种基本氨基酸组成，而mRNA只含有4种核苷酸，由4种核苷酸构成的序列是如何决定多肽链中多至20种氨基酸的序列的呢？显然，

4、在核苷酸和氨基酸之间不能采取简单的一对一的对应关系。2个核苷酸决定一个氨基酸也只能编码16种氨基酸，如果用3个核苷酸决定一个氨基酸，43=64，就足以编码20种氨基酸了，这说明可能需要3个或更多个核苷酸编码一个氨基酸。一、遗传密码1961年FrancisCrick及其同事的遗传实验进一步肯定3个碱基编码一个氨基酸，此三联体碱基即称为密码子。他们研究T4噬菌体Ⅱ位点A和B两个顺反子变异的影响，这两个基因与噬菌体能否感染大肠杆菌株有关。他们的研究发现，在上述位点缺失一个核苷酸产生的突变体，不能感染大肠杆菌株。一、遗传密码碱基序列CATCATCATCATCATCAT－1CATCA＾CAT

5、CATCATCATC－1＋1CATCA＾CAXTCATCATCAT＋2CATXCAXTCATCATCAT＋3CAXTXCATXCATCATCAT缺失或插入核苷酸引起三联体密码的改变一、遗传密码在理论上，遗传密码可以通过简单的比较mRNA的碱基序列及其所编码的多肽的氨基酸序列进行确定，然而在20世纪60年代，此方法不可行，因为当时分离mRNA并测定其序列的方法尚未建立。2.遗传密码的解读一、遗传密码1961年Nirenberg等用大肠杆菌无细胞体系，外加20种氨基酸的混合物（其中有一种氨基酸被同位素标记）及polyU，经保温反应后，得到了被标记的苯丙氨酸的多聚体，从而证明polyU起了信使

6、RNA的作用，UUU是编码苯丙氨酸的密码子。用同样的方法证明CCC编码脯氨酸，AAA编码赖氨酸。这样，这三个密码子最早被解译出来了。2.遗传密码的解读一、遗传密码Nirenberg和Ochoa等又进一步用两种核苷酸或三种核苷酸的共聚物作模板，重复上述实验。例如，用U和G随机排列组成的共聚物可以出现8种不同的三联体，即GGG，GGU，GUG，UGG，UUG，UGU，GUU，UUU。酶促合成共聚核苷酸时，根据加入核苷酸底物的比例可以计算出各种三联体出现的频率，而标记氨基酸掺入新合成的肽链的相对量与三联体密码出现的频率相符合2.遗传密码的解读一、遗传密码2.遗传密码的解读一、遗传密码UUUGU

7、UGGU2.遗传密码的解读一、遗传密码UUUGUUGGU1964年Nirenberg等发现在无蛋白质合成的情况下，三联核苷酸能促进特异的tRNA与核糖体结合。例如，加入pUpUpU促进脯氨酸tRNA与之结合，pApApA促进赖氨酸tRNA与之结合。进一步要解决的问题是密码子中三个碱基的排列顺序2.遗传密码的解读一、遗传密码UUUGUUGGU将结合的氨酰-tRNA-三核苷酸-核糖体吸附在硝酸纤维素滤膜上，这样，凡是结合在核糖体（带特定