《生物化学原理》之蛋白质合成.pdf

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1、第十三章蛋白质的生物合成･遗传密码･蛋白质的生物合成･蛋白质合成后的加工和运输



RNA 



一、遗传密码：指核苷酸三联体与氨基酸的对应关系。1.mRNA中的核苷酸序列直接决定了蛋白质中的氨基酸顺序。蛋白质的合成过程，就是将mRNA中由4种核苷酸所构成的语言翻译为蛋白质中由20种氨基酸构成的另一种语言的过程理论上，一个mRNA序列有三种编码方式。但在生物体中，往往只采取其中的一种编码方式，称为一个阅读框readingframe2.三联体密码的破译终止密码子起始密码子3.三联体密码的主要特性：（1）按5’➝3’方向编码，不重叠，无

2、标点（2）简并性：大多数氨基酸有多组密码子编码的现象称为简并性。（3）摆动性：密码子的专一性主要是由前两位碱基决定的，而第三位碱基有较大的灵活性。（3）通用性和变异性：遗传密码几乎是通用的，极少数的例外发生在线粒体DNA、一些细菌或者单细胞真核生物的基因组中。二、蛋白质的生物合成1.三种RNA在蛋白质合成过程中的作用（1）mRNA是蛋白质合成的模板：mRNA以其核苷酸的特异顺序指导蛋白质肽链的合成。 

 
真核生物中，一个mRNA分子通常只编码一条多肽链（单顺反子）原核生物的mRNA则通常编码多个蛋白质，其分子内部含有多个起始和终止密码子，可

3、独立地进行多个蛋白质的翻译（多顺反子）。（2）核糖体是蛋白质合成的场所















游离在细胞质中的核糖体和结合在内质网上的核糖体，是蛋白质合成的主要场所。细菌核糖体的结构多核糖体：是由多个单一核糖体结合在一条mRNA链上形成的复合分子，形似念珠状。两个单一的核糖体之间有一段裸露的mRNA，每个核糖体可独立完成一条肽链的合成。





（3）tRNA是氨基酸的运输载体：氨

4、基酸臂氨基酸臂反密码环反密码环tRNA通过其3’端的氨基酸臂与氨基酸连接tRNA通过反密码环上的反密码子识别并结合到mRNA上的密码子序列反密码环密码子tRNA可以识别的密码子的数目，是由反密码子的第一位决定的





三种RNA在蛋白质合成过程中的作用2.氨酰tRNA合成酶：催化氨基酸结合到对应的tRNA上的酶。 
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氨基酸与tRNA的结合，使得氨基酸自身被活化，有利于后续肽键的形成反应。tRNA可以携带

5、对应的氨基酸到mRNA的相应部位，使得氨基酸能够掺入到多肽链的合适位置。氨酰tRNA（1）氨酰tRNA合成酶
识别特定的氨基酸，催化其与ATP反应，生成氨酰-AMP,同时释放一分子PPi。（2）在酶的催化下，氨基酸连接到tRNA的3’端核糖上，形成氨酰tRNA

氨酰tRNA合成酶对特定氨基酸的识别、对特定tRNA的识别以及对已形成的氨酰tRNA的识别，保证了tRNA对氨基酸的正确运输。3.蛋白质的合成机制：所有蛋白质都是由N末端向C末端合成的。原核和真核生物的蛋白质合成都可以分成起始、延伸和终止三个阶段。在起始阶段前，所有的氨基酸都必须被

6、活化转变为氨酰tRNA。（1）蛋白质合成的起始：･起始tRNA：一类专一性识别mRNA上起始密码子的tRNA，能启动蛋白质的合成。大多数起始tRNA都是携带Met的，因此几乎所有核糖体合成的蛋白质N端的第一个氨基酸都是Met。原核生物的起始tRNA：fMet-tRNAfMetN-甲酰甲硫氨酸tRNA真核生物的起始tRNA：Met-tRNAiMet甲硫氨酸tRNA･原核生物起始复合物的形成：原核生物mRNA通常在起始密码子AUG的上游含有一段富含嘌呤碱的序列（SD序列）。该序列能和原核生物核糖体16SrRNA3’端的一段嘧啶碱基序列相互识别，启动从AUG开始的蛋白质翻译。

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･原核生物起始复合物的形成 



✦（1）核糖体小亚基结合mRNA✦（2）起始tRNA识别并结合到起始密码子上✦（3）核糖体大亚基与已经形 
成复合物的小亚基、起始tRNA 
以及mRNA结合形成起始复合物。･真核生物起始复合物的形成：过程与原核生物相似。主要区别在于：✦（1）真核生物的起始氨基酸是Met✦（2）真核生物中起始tRNA先与核糖体小亚基以及一些起始因子结合后再与mRNA结合✦（3）真核生物的mRNA不含SD序列，而是通过其5’端帽子结