分子生物学--蛋白质的生物合成

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1、ProteinBiosynthesis蛋白质的生物合成概述遗传密码tRNA核糖体蛋白质的生物合成过程一般特征原核生物真核生物蛋白质的运输和翻译后修饰主要内容二、蛋白质的生物合成过程三种RNA：mRNA、tRNA、rRNA原料：20种aa需要酶及众多蛋白因子、ATP、GTP等蛋白质合成方向：N端→C端mRNA的翻译方向：5ˊ→3ˊ（一）蛋白质合成的一般特征（二）蛋白质生物合成的过程两个前提：氨基酸活化核糖体解离核糖体解离氨基酸活化氨基酸+tRNA氨酰-tRNA氨酰-tRNA合成酶ATPAMP＋PPi氨基酸＋ATP—→氨基酰-AMP＋PPi氨酰-tR

2、NA合成酶第一步：第二步：氨基酰-AMP＋tRNA氨酰-tRNA＋AMP氨酰-tRNA合成酶氨酰-tRNA合成酶将氨基酸装载到tRNA上的过程氨酰-tRNA的表示方法：Ala-tRNAAlaSer-tRNASerMet-tRNAMetE.coli蛋白质的生物合成过程肽链起始(Initiation)肽链延伸(Elongation)肽链终止(Termination)起始密码子多数是AUG，少数是GUG。SD序列：起始密码子的上游约10个核苷酸的地方往往有一段富含嘌呤的序列。SD序列与核糖体16SrRNA3’端的核苷酸序列互补，可促使核糖体与mRNA的

3、结合。肽链的起始1.起始信号：2.起始tRNA甲酰甲硫氨酰-tRNA（fMet-tRNAf）（1）tRNAfMet带上Met后能甲酰化，是起始tRNA，用于肽链合成的起始。（2）tRNAmMet带上Met后不能甲酰化，在肽链延伸中起作用。2种可携带Met的tRNAThestructureoffMet-tRNAfDifferenceswithothertRNAs3.原核生物翻译起始因子IF-1:增加IF-2和IF-3活性IF-2：使Met-tRNAfMet与30S亚基结合，需GTPIF-3：与30S亚基结合，使50S不能与30S结合inactive

4、70SribosomeSDsequence30Sinitiationcomplex70SinitiationcomplexGDP+Pi肽链的延伸进位成键移位1.进位：一个新的氨酰-tRNA进入核糖体的A位需GTP和两个延伸因子EFTu和EFTs延长因子EFTu和EFTs催化进位2.成键：肽酰基从P位点转位到A位点，同时形成肽键。由肽酰转移酶催化3.移位核糖体沿mRNA的5ˊ→3ˊ方向移动一个密码子的距离。肽酰tRNA由A位移到P位空载的tRNA进入E位。需GTP和延伸因子G(EFG)进位移位成键肽链的终止和释放1.终止信号的识别：有三种蛋白因子R

5、F1识别UAA、UAG，RF2识别UAA、UGA。RF3协助肽链释放。2.肽链释放：释放因子使肽酰转移酶活性转变为水解活性，并释放tRNA，然后核糖体离开。1.核糖体：更大，80S，可解离成60S和40S。2.起始tRNA：（三）真核生物蛋白质合成的过程二种携带Met的tRNA：起始tRNA:用于肽链内部的tRNAMet。即tRNAiMet，携带Met后，并不甲酰化。3.起始密码子：AUG，上游无SD序列，通常mRNA上最靠近5’端的AUG为起始部位。40S核糖体与mRNA5’端帽子结合，向3’方向移动，搜索AUG密码子，这过程要消耗ATP。命名

6、为eIF-neIF-3：与40S亚基结合，使大小亚基解离；eIF-2：与Met-tRNAiMet及GTP结合；eIF-4：与mRNA的帽子结合。eIF-5：释放起始因子，使核糖体亚基结合4.起始因子1.80S核糖体解离40S60S60S62.形成Met-tRNAiMet.eIF-2.GTP三元复合物Met+elF-2GTPMet-tRNAiMetMet-tRNAiMet.eIF-2.GTP40S314C真核生物mRNA翻译的起始3.形成40S前起始复合物40S314C+MetMet-tRNAiMet.eIF-2.GTP40S314CMet4.40

7、S前起始复合物结合mRNAmRNA+40S314CMet复合物对mRNA进行滑动搜索，寻找起始密码子AUG40S314CMet40S314CMetAUG5.生成80S起始复合物eIF-540SMetAUG60S各种elF释放GDP+PiMetmet40S60SMet40S60SmRNAeIF-3、6、1、4C①②ATPADP+Pi③MetelF-2-GTP-Met-tRNAiMet搜索AUGMetAUGGDP+Pi各种elF释放elF-5④Met真核生物翻译起始复合物形成过程原核生物和真核生物翻译起始的比较原核：mRNA先与小亚基结合，再有起始t

8、RNA加入真核：起始tRNA先结合小亚基，然后在多种因子参与下结合mRNA原核：依靠小亚基内16SrRNA3’端序列与SD序列互补、结合