蛋白质生物合成

《蛋白质生物合成》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、蛋白质的生物合成1学习要求1.理解三种RNA在蛋白质合成中的作用2.掌握遗传密码的特性3.了解蛋白质的合成过程，了解多聚核糖体的概念5.了解多肽链的折叠与加工过程；了解各类蛋白质的传递过程2§1信使RNA和遗传密码(一)mRNA与遗传信息的传递(二)遗传密码的破译(三)遗传密码的特性3§1.1mRNA与遗传信息的传递蛋白质合成的信息来自于DNA，合成的模板是mRNA蛋白质的合成是在核糖体上进行的，而遗传信息载体DNA存在于核中，必然有一种中间物来传递DNA上的信息。推测这种中间物极不稳定，在蛋白质合成时产生，合成结束后又分解，半

2、寿期很短。后来科学家用实验证明这种中间物就是mRNA4中心法则DNA将其遗传信息转移到mRNA，再由mRNA将这种遗传信息表达为蛋白质中氨基酸顺序的过程叫做翻译51954年,物理学家GamouvG首先对遗传密码进行探讨。他认为核酸分子中只有四种碱基，显然碱基与氨基酸的关系不是一对一的关系。若两个碱基决定一个氨基酸只能编码16种氨基酸，也是不够的；而三个碱基对一个氨基酸，四个碱基可产生64个密码，足以编码20种氨基酸，所以编码氨基酸的最低碱基数是3，即密码子可能是三联体mRNA上的三个核苷酸决定一个氨基酸6§1.2遗传密码的破译遗

3、传密码的概念：mRNA上的核苷酸顺序与蛋白质中的氨基酸之间的对应关系称为遗传密码。mRNA上每三个连续核苷酸对应一个氨基酸，这三个核苷酸就称为一个密码子，或三联体密码(tripletcodons)1961年，Nirenberg等人用大肠杆菌的无细胞体系在各种RNA的人工模板下合成多肽，从而推断出各氨基酸的密码子，后来他与Khorana以及霍利分享了1968年诺贝尔生理学奖7第一个实验是1961年由美国的M.Nirenberg等人完成的，他首先利用多核苷酸磷酸化酶合成了一条由相同核苷酸组成的多核苷酸链,用它作模板,利用大肠杆菌蛋白提

4、取液和GTP在体外合成蛋白质。发现多聚(U)导致多聚Phe的合成,表明多聚(U)编码多聚Phe；类似的实验表明,多聚(A)编码多聚Lys；多聚(C)编码多聚Pro遗传密码破译的三个实验8第二个实验(核糖体结合技术)是1964年也是由美国的M.Nirenberg等人完成的。他们首先合成一个已知序列的核苷酸三聚体，然后与大肠杆菌核糖体和氨酰tRNA一起温育。由此确定与已知核苷酸三聚体结合的tRNA上连接的是哪一种氨基酸。该实验对于几种密码编码同一个氨基酸提供了直接的、最好的证据遗传密码破译的三个实验9第三个实验是由Jones,Kho

5、rana等人完成的。他们利用有机化学和酶法制备了已知的核苷酸重复序列，以此多聚核苷酸作模板，在体外进行蛋白质合成，发现可以生成三种重复的多肽链。若从A翻译，则合成出多聚Ile，即AUC对应Ile；若从U翻译，则合成出多聚Ser，即UCA对应Ser；若从C翻译，则合成出多聚His，即CAU对应His。这是因为体外合成是无调控的合成，可以随机地从A、或U、或C翻译，所以有三种重复的多肽链生成遗传密码破译的三个实验10mRNA是蛋白质合成的模板11遗传密码的基本单位12无标点、不重叠：密码子是不重叠的，每个三联体中的三个核苷酸只编码一个

6、氨基酸，核苷酸不重叠使用方向性：密码子的阅读方向是从5’到3’端简并(degeneracy)和变偶(摆动)：同一种氨基酸可以由两种或两种以上的密码子所决定，这几种密码子称为同义密码子。多数情况下同义密码子的第一第二个碱基相同，第三个碱基不同，说明密码的专一性主要是由第一第二个碱基决定通用性和变异性：绝大多数密码子对各种生物都适用，某些线粒体中遗传密码有例外§1.3遗传密码子的特点13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(openread

7、ingframe,ORF)开放阅读框架14遗传密码的基本单位15遗传密码的简并性16遗传密码的变偶性17遗传密码的变偶性18遗传密码的防错系统19遗传密码的通用性和变异性20mRNA携带着DNA的遗传信息，是多肽链的合成模板在原核细胞内，存在时间短，在转录的同时翻译在真核细胞内，较稳定蛋白质合成时，mRNA结合于核糖体小亚基上，大亚基结合带氨基酸的tRNA，tRNA的反密码子与mRNA密码子配对，ATP供能，合成蛋白质§2.1mRNA是蛋白质合成的模板§2RNA在蛋白质生物合成中的作用21起始密码的选择22mRNA是蛋白质合成的

8、模板23§2.2tRNA转运氨基酸到mRNA模板24结合氨基酸：一种氨基酸有几种tRNA携带，结合需要ATP供能,氨基酸结合在tRNA3-CCA的位置。反密码子：每种tRNA的反密码子，决定了所带氨基酸能准确的在mRNA上对号入