蛋白质的生物合成1

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1、第十五章蛋白质的生物合成将mRNA上所携带的遗传信息，最终表达为具有特定氨基酸顺序的蛋白质多肽链，这种遗传信息的传递，与将一种语言翻译成另一种语言时的情形相似，被形象地称作翻译(translation)。翻译的分工mRNA：合成的模板tRNA：运输氨基酸工具rRNA+蛋白质→核糖体：合成蛋白质的场所多种蛋白因子：辅助参与蛋白质合成方向：N端→C端rRNADNAmRNAtRNA遗传信息流动示意图15.1.1mRNA15.1蛋白质合成体系mRNA(messengerRNA)是蛋白质生物合成过程中直接指导氨基酸掺

2、入肽链的模板，是遗传信息的载体。遗传密码：DNA(或mRNA)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。密码子(codon)：mRNA上每3个相邻的核苷酸编码蛋白质多肽链中的一个氨基酸，这三个核苷酸就称为三联体密码或密码子。15.1.1.1遗传密码AGCU排列组合三联体密码(密码子，64个)60个UAAUAGUGAAUG起始密码终止密码氨基酸编码一.以均聚物为模板指导多肽的合成(1)以PolyU替代mRNA为模板，产生的多肽链为PolyPhe；(2)PolyC为模板，产生的多肽链为Pol

3、yPro；(3)PolyA为模板，产生的多肽链为PolyLys。二.以随机共聚物指导多肽的合成以随机共聚物A、C为模板，任意排列可出现八种三联体，获得六种氨基酸组成的多肽。三.以特定的共聚物为模板指导多肽的合成(1)以多聚二核苷酸作模板可合成由2个氨基酸组成的多肽：PolyUG→Cys-Val…；PolyCU→Leu-Ser…。(2)以多聚三核苷酸作为模板，可得三种氨基酸组成的多肽。15.1.1.2三联体密码的破译实验四.核糖体结合技术技术要点：保温硝酸纤维滤膜过滤分析留在滤膜上的核糖体-AAtRNA确定与

4、核糖体结合的AA人工合成的三核苷酸模板+核糖体+AA-tRNAUACGUCAGUCAG中间碱基5’位碱基3’位碱基UCAGUCAGUCAG15.1.1.3遗传密码字典(1)密码无标点符号，且相邻密码子互不重叠。(2)密码的简并性：一种以上密码子编码同一个氨基酸的现象——简并性(dogeneracy)，对应于同一氨基酸的密码子称为同义密码子(Synonymouscodon)。密码的简并性可以减少有害突变。(3)密码的摆动性(变偶性)：密码的专一性主要是由第一第二个碱基所决定，tRNA上的反密码子与mRNA密码

5、子反平行配对时，密码子的第一、二位碱基是严格的，第三位碱基可以有一定的变动。Crick称这一特点为变偶性(wobble)。(4)密码的通用性和变异性(5)64组密码子中，AUG既是甲硫氨酸的密码，又是起始密码；有三组密码(UAG、UAA、UGA)不编码任何氨基酸，而是多肽链合成的终止密码子。15.1.1.4遗传密码的性质AUCG密码子第三位碱基GUCUAGIUCA反密码子与密码子之间的碱基配对反密码子第一位碱基UGA终止信号TrpAUAIleMetAGAArg终止信号AGGArg终止信号密码子正常情况下编码

6、线粒体中的编码人线粒体中变异的密码子15.1.1.5原核细胞mRNA的结构特点5´3´先导区AGGAGGUSD区顺反子顺反子顺反子末端顺序插入顺序插入顺序特点：①半衰期短；②多顺反子形式；③AUG为起始密码；④AUG上游7～12个核苷酸处有一被称为SD序列的保守区，与16SrRNA3’-端反向互补，使mRNA与核糖体结合，以利识别起始密码。一些mRNA的SD序列mRNA的SD序列与16SrRNA3’-端序列互补示意图富含嘧啶区5’“帽子”PolyA3’单顺反子(cistronic)AAAAAAA–OHm7G

7、5’ppp5’Np3’15.1.1.6真核细胞mRNA的结构特点帽子结构功能：①使mRNA免遭核酸酶的破坏；②使mRNA能与核糖体小亚基结合并开始合成蛋白质；③被蛋白质合成的起始因子所识别，从而促进蛋白质的合成。PolyA尾巴的功能：①是mRNA由细胞核进入细胞质所必需的形式；②大大提高mRNA在细胞质中的稳定性。15.1.2核糖体核糖体是由rRNA(ribosomalribonucleicacid)和多种蛋白质结合而成的一种大的核糖核蛋白颗粒，蛋白质肽键的合成是在这种核糖体上进行的。15.1.2.1核糖体

8、的组成和结构原核细胞和真核细胞核糖体组成原核生物核糖体的组成23SRNA5SRNA34protein16SRNA21protein50Ssubunit30Ssubunit70Sribosome原核生物核糖体结构示意图50Ssubunit30Ssubunit15.1.2.2核糖体的功能原核细胞70S核糖体的A位、P位及mRNA结合部位示意图30S50S53mRNAP位(肽酰-tRNA结合位点)A位(氨酰-tRN