蛋白质的生物合成（翻译）

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1、第十二章蛋白质的生物合成（翻译）ProteinBiosynthesis,Translation第一节蛋白质生物合成体系第二节蛋白质生物合成过程第三节蛋白质合成后加工和输送第四节蛋白质生物合成的干扰和抑制翻译的模板：DNA----原始模板RNA----直接模板翻译的场所：核蛋白体（细胞质）翻译过程分为起始、延长、终止三个阶段。概述翻译（translation）：即蛋白质的生物合成，就是将核酸中由4种核苷酸序列编码的遗传信息，通过遗传密码破译的方式解读为蛋白质一级结构中20种氨基酸的排列顺序。简言之，就是生物体以mRNA为模板合成蛋白质的过程。第一节蛋白质生物合成体系原料：氨基酸其

2、它物质：三种RNA（mRNA、tRNA、rRNA）各种酶和蛋白质因子ATP和GTP、无机离子等遗传学将编码一个多肽的遗传单位称为顺反子(cistron)。原核细胞中数个结构基因常串联为一个转录单位，转录生成的mRNA可编码几种功能相关的蛋白质，为多顺反子(polycistron)。真核mRNA只编码一种蛋白质，为单顺反子(singlecistron)。一、翻译模板mRNA及遗传密码mRNA是遗传信息的携带者mRNA上存在遗传密码mRNA分子上从5至3方向，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，称为三联体密码(tripletcod

3、en)。起始密码(initiationcoden):AUG终止密码(terminationcoden):UAA，UAG，UGA共６４个，其中６１个为有意义密码。第三个字母UCAG开放读码框：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，称为开放读码框（openreadingframe,ORF）。遗传密码的特点：（一）连续性(commaless)编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连续阅读，密码间既无间断也无交叉，如mRNA链上的碱基发生插入或缺失，可造成框移突变。（二）简并性(degenecy)遗传密码的简并性是指一

4、种氨基酸有２个或２个以上的密码子为之编码的现象。（三）通用性（universal）（四）摆动性(wobble)（图）密码子与反密码子配对出现不严格遵守常见的碱基配对规律的情况，称为摆动配对（表12-2）原核生物真核生物核蛋白体小亚基大亚基核蛋白体小亚基大亚基S值70S30S50S80S40S60SrRNA16S-rRNA5S-rRNA23S-rRNA18S-rRNA28S-rRNA5S-rRNA5.8S-rRNA蛋白质rpS21种rpL36种rpS33种rpL49种原核、真核核蛋白体的组成三、tRNA与氨基酸的活化（一）氨基酰-tRNA合成酶tRNA的3’末端-CCA-OH是氨基酸

5、的结合位点，tRNA的功能是转运氨基酸。1.tRNA携带氨基酸的反应如下:（氨基酸的活化）此反应可分为两步完成：氨基酸+ATP-E→氨基酰-AMP-E+PPi氨基酰-AMP-E+tRNA→氨基酰-tRNA+AMP+E氨基酸+tRNA氨基酰-tRNA氨基酰-tRNA合成酶ATPAMP+PPi2.氨基酰-tRNA合成酶的作用特点a.对aa、tRNA两种底物有高度特异性;b.有校正活性，当发生错配时，可以水解酯键，再重新与正确的底物结合。3.氨基酰-tRNA的书写(1)氨基酰-tRNA完整的写法是：ala-tRNAala；met-tRNAemet；fmet-tRNAfmet等。(2)各

6、种氨基酰-tRNA的生成反应如下：gly+tRNAgly+ATP→gly-tRNAgly+AMP+PPimet+tRNAemet+ATP→met-tRNAemet+AMP+PPi（二）起始肽链合成的氨基酰-tRNA密码子AUG为甲硫氨酸（Met）编码，同时作为起始密码。与甲硫氨酸结合的tRNA，在真核生物中至少有两种：tRNAimet和tRNAemet；原核生物的起始密码只能辨认甲酰化的甲硫氨酸，即N-甲酰甲硫氨酸（fMet）。第二节蛋白质生物合成过程翻译过程分为起始、延长和终止三个阶段。一、肽链合成起始肽链合成起始阶段，是指mRNA和起始氨基酰-tRNA分别与核蛋白体结合而形成翻

7、译起始复合物的过程。需要起始因子（IF或eIF）和ATP、GTP参与。翻译的起始是mRNA能忠实翻译的关键步骤，也是调节蛋白质合成的部位。（一）原核翻译起始复合物形成(图12-3)1.蛋白体大、小亚基分离。2.mRNA在小亚基定位结合；S-D序列：又称核蛋白体结合位点(ribosomalbindingsite,RBS)，是mRNA起始密码上游的一段富含嘌呤核苷酸的序列，该序列以…AGGA…为核心。（图12-2）3.起始氨基酰-tRNA在小亚基上就位；4.核蛋白体大亚基