蛋白质的生物合成-翻译

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1、第15章蛋白质的生物合成—翻译ProteinBiosynthesis—Translation本章主要内容翻译系统蛋白质生物合成的过程翻译后的加工修饰重点和难点：蛋白质的生物合成过程原核生物和真核生物蛋白质合成的差异一、蛋白质的翻译系统以mRNA为模板，在核糖体、tRNA和多种蛋白因子的共同作用下，将mRNA中4种核苷酸的语言解读为蛋白质中20种氨基酸的语言，称为翻译（Translation）。原料:20种氨基酸mRNA:合成蛋白质的模板tRNA:原料氨基酸的“搬运工”rRNA:与多种蛋白质结合成核糖体，为合成多肽链的

2、“装配机（操作台）”。mRNA是遗传信息的载体（载有遗传密码），是合成蛋白质的模板，它以一系列三联体密码子的形式从DNA转录了遗传信息。每个密码子对应一个氨基酸。mRNA占细胞总RNA的5-10%，不稳定，寿命短。1.mRNA一条多核苷酸链的碱基顺序决定或编码一条多肽链上的氨基酸的排列顺序,这种对应关系称为遗传密码。三个碱基编码一个氨基酸，三联碱基称为一个密码子（codon）,又称三联体密码。遗传密码（geneticcode）遗传密码的破译1961年，M.Nirenberg等用放射性同位素标记的方法证明mRNA中核苷

3、酸顺序与蛋白质中氨基酸之间的对应关系。人工合成多聚核苷酸:Nirenberg用polyU加入C14标记的20种aa,只合成有苯丙氨酸的寡肽,UUU=苯丙氨酸。1966年，20中氨基酸对应的61个密码子和三个终止密码子全部被查清破译。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。起始密码（initiationcoden）:AUG（真核中起始为Met、原核中起始为fMet,翻译中间为Met）终止密码（terminationcoden）:UAA，UAG，UGA编码性遗传密码的主要特征

4、：5’AUGCCAUGCACCCGGGUU…………..CAAUAG3’MetProCysThrArgVal…………..Gln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)。AUGUAAORF简并性：同一氨基酸有多个不同密码子，除Trp，Met外,同义密码子。通用性：大多数生物共同使用同一套密码子,但也会有所偏爱。不重叠性：三联体，连续性，无逗点，连续阅读，5’到3’。例外：支原体，UGA编码T

5、rp；纤毛虫，UAA和UAG编码Glu。原核tRNA有30-40种，真核有50-60种，含70-90个核苷酸，并有多种稀有碱基。tRNA是最小的RNA，占细胞总RNA的15%左右，其功能是搬运氨基酸和解读密码子。tRNA具有“四环一臂”和“三叶草”形的典型结构。2.tRNAtRNA的结构——“四环一臂”倒L形的三级结构tRNA上至少有4个位点与多肽链合成有关：即3’CCA氨基酸接受位点、氨酰-tRNA合成酶识别位点、核糖体识别位点和反密码子位点。每一个氨基酸有其相应的tRNA携带,氨基酸的羧基与tRNA的3’CCA-

6、OH以酯键结合。而tRNA的反密码子可以与mRNA上相应的密码子互补结合,以使氨基酸正确“对号入座”（因为密码子的序列对应于多肽链上的氨基酸序列）。密码子与反密码子的配对方式3.rRNA与核糖体（ribosome）核糖体呈颗粒状，是rRNA与几十种蛋白质的复合体，由大、小亚基组成，每个亚基又含有不同的蛋白质和rRNA，原核和真核生物不同。含有合成蛋白质多肽链所必需的酶、起始因子（IF）、延伸因子（EF）、释放因子（RF）等。原核生物真核生物核糖体小亚基大亚基核糖体小亚基大亚基S70S30S50S80S40S60SrR

7、NA16SrRNA5SrRNA23SrRNA18SrRNA28SrRNA5SrRNA5.8SrRNA蛋白质21种34种33种49种不同细胞核糖体的组成核糖体的组成容纳mRNA，并能沿着mRNA由5’到3’移动，由tRNA解读其密码；每次移动的距离相当于一个密码子。氨基酰位点（A位点），可结合氨基酰-tRNA；肽酰基位点（P位点），可结合肽酰基-tRNA；脱tRNA的出口位（E位点）;肽酰基转移酶中心，是形成肽键的位点等。核糖体的功能A位：氨酰基tRNA位(aminoacyltRNAsite)P位：肽酰基tRNA(pe

8、ptidyltRNAsite)E位：排出(exitsite)多核糖体大肠杆菌由一定数目的单个核糖体与一个mRNA分子结合而成的念珠状结构。每个核糖体可独立完成一条肽链的合成，所以在多核糖体上可以同时进行多条肽链的合成，提高了翻译的效率。4.翻译的方向沿mRNA的5’3’进行多肽链的合成起始于氨基末端，然后逐步连续加接其他氨基酸残基，延伸至羧基末