生物化学第十三章蛋白质

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1、是生物功能的载体是生物功能的执行者protein第十三章：蛋白质的生物合成§1遗传密码§2核糖体§3转移RNA的功能§4蛋白质生物合成的分子机制§5真核生物与原核生物蛋白质合成的差异概述第十三章：蛋白质的生物合成概述mRNA→Pr就好象以一种语言翻译成另一种语言时的情形相似，所以称以mRNA为模板的蛋白质合成过程为翻译(translation)。碱基序列→氨基酸序列蛋白质合成的方向为N→C端。参与蛋白质生物合成的物质原料-氨基酸mRNA-模板tRNA-运输氨基酸工具合成场所-核糖体酶及多种蛋白质因子ATP、GTP合成过程复杂参与成分多一、遗传信息的传递二、遗传

2、密码三、遗传密码的特点§1遗传密码(geneticcode)一、遗传信息的传递DNAmRNA蛋白质数据记录图纸楼房你们看，我才有实用功能！mRNA中的相邻的三个核苷酸组成的三联体代氨基酸就像电报中的阿拉伯字母代表文字一样，所以称三联体为遗传密码。三联体密码子是mRNA上三个连续的核苷酸二、遗传密码遗传密码的破译：前后差不多经历了近7年的时间（1961年-1966年），Ochoa、Khorana和Nirenberg是最主要的功臣。遗传密码字典起始、终止？遗传密码字典1.无标点符号，且相邻密码子互不重叠。2.简并性：指一种氨基酸对应着两个或更多个密码子。（有61个

3、为20种标准氨基酸编码）。在64组密码子中，有61个为氨基酸密码子。但是标准氨基酸有20种）。AUG是起始密码；UAG、UAA、UGA是终止密码子，它们不代表任何氨基酸。三、遗传密码的特点氨基酸密码子的兼并性氨基酸密码子数AlaArgAsnAspCysGlnGluGlyHisIle4622222423氨基酸密码子数LeuLysMetPheProSerThrTrpTyrVal6212464124降低突变率3.变偶性（摇摆性）tRNA反密码子与密码子配对第一位、二位碱基严格，第三位碱基可变的现象——变偶性。同义密码子：对应于同一种氨基酸的不同密码子。大多数同义密码

4、子差别在第三位核苷酸。密码子可用XYUC或XYAG表示。即第三个核苷酸的专一性较差。密码的变偶性（摆动性）次黄嘌呤I反义密码子与密码子之间的碱基配对反义密码子第一位碱基密码子第三位碱基AUCGGU或CUA或GIU、C或A通用性：原核和真核生物共使用同一套遗传密码。这也是转基因的基础。但自80年代研究发现人、牛和酵母线粒体内:UGA由终止密码→色氨酸AUA由异亮氨酸→甲硫氨酸CUA由亮→苏氨酸特例:4.密码的通用性和变异性密码的防错系统密码表是一个故障-安全系统：密码的编排具有防错功能，密码子中碱基顺序与其相应的氨基酸物理化学性质有着巧妙关系。密码子中第二位碱基

5、决定其氨基酸极性。中间碱基是U,编码的氨基酸是非极性、疏水的和支链的，常在球蛋白的内部。中间碱基是C,编码的氨基酸是非极性或不带电荷的极性侧链。中间碱基是A或G，相应氨基酸具有亲水性，在球蛋白的外周。第一位碱基是A或C,第二位碱基是A或G,第三位碱基可以是任意的，相应氨基酸具有亲水侧链并有碱性。前两位是AG,第三位碱基是任意的，相应氨基酸为酸性氨基酸。§2核糖体(ribosome)（一）核糖体是蛋白质合成的部位（二）核糖体的组成和结构（三）核糖体的功能核糖体是蛋白质合成的部位早在1950年放射性同位素标记的氨基酸注射到大白鼠体内等一系列实验结果清楚地指出核糖体

6、是细胞内蛋白质合成的部位核糖体的组成和结构核糖体的功能蛋白质合成的工厂催化蛋白质合成PaulZamecnik核糖体是蛋白质生物合成的场所核糖体结合位点行使翻译功能的核糖体核糖核蛋白体概述多聚核糖体§3转移RNA的功能2.tRNA是遗传信息的转换器3.tRNA靠两个活性部位实现翻译1.tRNA是氨基酸的运载工具tRNA是真正的翻译者tRNA通过两个活性部位转运氨基酸MahlonHoagland发现了tRNAtRNA转运活化的氨基酸至mRNA模板上mRNA和tRNA结合模式图§4蛋白质生物合成的分子机制（一）氨基酸的激活（二）在核糖体上合成多肽（三）肽链合成后的

7、“加工处理”（四）蛋白质合成所需的能量（五）活性肽合成的特征§4蛋白质生物合成的分子机制（一）氨基酸的激活氨基酸的活化包括：肽链合成的起始、延长、终止和释放等(大肠杆菌)。1.肽链合成的起始——起始复合体的形成需要30S核糖体亚基、50S亚基、mRNA、甲硫氨酰-tRNA、起始因子IF1IF2IF3、GTP的参与。（二）在核糖体上合成多肽链参与大肠杆菌的起始因子有三个：IF-1和IF-2:促进tRNAfMet,mRNA,30S小亚基结合。IF-3:使已完成合成的核糖体大小亚基解聚。真核生物的起始因子更多，至少有九个：eIF-1,eIF-2,….（起始复合体的形

8、成）1.肽链合成的起始30S亚基•mR