《蛋白质合成》PPT课件

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1、第十二章蛋白质的生物合成（ProteinBiosynthesis）生物化学与分子生物学教研室姚真真即翻译（translation)，将核酸中4种核苷酸序列编码的遗传信息，通过遗传密码破译的方式解读为蛋白质一级结构中20种氨基酸的排列顺序。蛋白质的生物合成proteinbiosynthesismRNAPROTEINtranslation4种核苷酸排列顺序20种氨基酸排列顺序AUCGSerTyrGlyTrpAlaValLeuIlePheProCysMetAsnGlnThrAspGluLysArgHis蛋白质合成体系ProteinBiosynthesisSystem第一节参与蛋白质生

2、物合成的物质mRNA20种氨基酸rRNAtRNA酶蛋白质因子ATPGTP无机离子20种氨基酸(AA)作为原料酶及众多蛋白因子，如IF、eIFATP、GTP、无机离子参与蛋白质生物合成的物质包括三种RNAmRNA（messengerRNA,信使RNA）rRNA（ribosomalRNA,核蛋白体RNA）tRNA（transferRNA,转运RNA）一、翻译模板mRNA及遗传密码mRNA上存在遗传密码mRNA是遗传信息的携带者mRNA是遗传信息的携带者cistronpolycistronsinglecistron顺反子多顺反子单顺反子遗传学将编码一个多肽的遗传单位称为顺反子(cis

3、tron)。真核mRNA只编码一种蛋白质，为单顺反子(singlecistron)。原核细胞中数个结构基因常串联为一个转录单位，转录生成的mRNA可编码几种功能相关的蛋白质，为多顺反子(polycistron)。原核生物的多顺反子真核生物的单顺反子非编码序列核蛋白体结合位点起始密码子终止密码子编码序列PPP53蛋白质PPPmG-53蛋白质mRNA上存在遗传密码mRNA分子上从5至3方向，由AUG开始，每3个核苷酸为一组，决定肽链上某一个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号，称为三联体密码(tripletcoden)。起始密码(initiationcoden):AUG终

4、止密码(terminationcoden):UAA，UAG，UGA遗传密码表从mRNA5端起始密码子AUG到3端终止密码子之间的核苷酸序列，各个三联体密码连续排列编码一个蛋白质多肽链，称为开放阅读框架(openreadingframe,ORF)。开放阅读框架(ORF)1.连续性(commaless)遗传密码的特点编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连续阅读，密码间既无间断也无交叉。基因损伤引起mRNA阅读框架内的碱基发生插入或缺失，可能导致框移突变(frameshiftmutation)。2.简并性(degeneracy)遗传密码中，除色氨酸和甲硫氨酸仅有一个密码子外，其余

5、氨基酸有2、3、4个或多至6个三联体为其编码。3.通用性(universal)蛋白质生物合成的整套密码，从原核生物到人类都通用。已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿体。密码的通用性进一步证明各种生物进化自同一祖先。4.摆动性(wobble)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。U摆动配对U密码子、反密码子配对的摆动现象tRNA反密码子第1位碱基IUGACmRNA密码子第3位碱基U,C,AA,GU,CUG遗传密码的特点1.连续性(commaless)2.简并性(de

6、generacy)3.通用性(universal)4.摆动性(wobble)二、核蛋白体是多肽链合成的装置原核生物真核生物核蛋白体小亚基大亚基核蛋白体小亚基大亚基S70S30S50S80S40S60SrRNA16S-rRNA5S-rRNA23S-rRNA18S-rRNA28S-rRNA5S-rRNA5.8S-rRNA蛋白质rpS21种rpL36种rpS33种rpL49种不同细胞核蛋白体的组成核蛋白体的组成36种蛋白Proteinsynthesis.mov原核生物翻译过程中核蛋白体结构模式A位：氨基酰位(aminoacylsite)P位：肽酰位(peptidylsite)E位：排

7、出位(exitsite)起始复合物成肽转位三、tRNA与氨基酸的活化反密码环氨基酸臂tRNA的三级结构示意图氨基酸+tRNA氨基酰-tRNAATPAMP＋PPi氨基酰-tRNA合成酶（一）氨基酰-tRNA合成酶(aminoacyl-tRNAsynthetase)氨基酸的活化第一步反应氨基酸＋ATP-E—→氨基酰-AMP-E＋PPi底物-酶复合物第二步反应氨基酰-AMP-E＋tRNA↓氨基酰-tRNA＋AMP＋EtRNA与酶结合的模型tRNA氨基酰-tRNA合成酶ATP氨基酰-tRNA合成酶对