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1、Chapter38蛋白質(zhì)的合成與轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白質(zhì)的生物合成?ProteinbiosynthesisChapter38蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)Proteinbiosynthesis(翻譯Translation)一、蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ)參與蛋白質(zhì)生物合成的物質(zhì)翻譯----以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)mRNA----模板rRNA----構(gòu)成核糖體作為蛋白質(zhì)合成場所tRNA----搬運(yùn)工具氨基酸----原料蛋白質(zhì)因子(起始因子IF,延伸因子EF,釋放因子RF,等等)酶----氨基酰-tRNA合成酶,轉(zhuǎn)肽酶,轉(zhuǎn)位酶,等無機(jī)離子----Mg++Chapter38蛋白質(zhì)的生物合成
2、與轉(zhuǎn)運(yùn)Proteinbiosynthesis(翻譯Translation)一、蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ)(一)mRNA是翻譯的直接模板原核生物與真核生物mRNA的區(qū)別(真核)單順反子(原核)多順反子(真核)5′端帽子結(jié)構(gòu)3′端polyA尾巴三聯(lián)體密碼----mRNA上每三個(gè)相鄰的堿基構(gòu)成一個(gè)遺傳密碼,決定一種氨基酸.蛋白質(zhì)生物合成的本質(zhì)是四種核苷酸上所攜帶的遺傳信息轉(zhuǎn)變?yōu)橛啥N氨基酸組成的多肽的過程。Chapter38蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)Proteinbiosynthesis(翻譯Translation)一、蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ)(二)tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)活化的氨基酸
3、至mRNA模板上tRNA的反密碼子環(huán)與mRNA的密碼配對tRNA的3--端CCA--OH是氨基酸的結(jié)合位點(diǎn)氨基酰-tRNA合成酶具有絕對專一性和校正活性氨基酰-tRNA的寫法Arg-tRNAargfMet-tRNAfmetMet-tRNAimetMet-tRNAemetChapter38蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)Proteinbiosynthesis(翻譯Translation)一、蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ)(三)核糖體是肽鏈合成的場所核糖體由大,小亞基構(gòu)成原核生物:70s(30s,50s)真核生物:80s(40s,60s)Chapter38蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)P
4、roteinbiosynthesis(翻譯Translation)一、蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ)(三)核糖體是肽鏈合成的場所多聚核糖體在一條mRNA鏈上,多個(gè)核糖體呈串珠狀排列(間隔80個(gè)核苷酸),多個(gè)核糖體同時(shí)在一條mRNA上進(jìn)行翻譯,大大加速蛋白質(zhì)合成的速度,提高了mRNA的利用率Chapter38蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)Proteinbiosynthesis(翻譯Translation)二、蛋白質(zhì)生物合成過程(翻譯的步驟)(一)肽鏈延伸的方向及速度應(yīng)用放射性同位素示蹤技術(shù)證明多肽鏈的合成是從N-端向C端進(jìn)行的。(二)mRNA上翻譯的方向mRNA上信息的閱讀(
5、翻譯)是從mRNA的5’末端向3’末端進(jìn)行的。在細(xì)胞內(nèi)常見轉(zhuǎn)錄與翻譯同時(shí)進(jìn)行。Chapter38蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)Proteinbiosynthesis(翻譯Translation)二、蛋白質(zhì)生物合成過程(翻譯的步驟)(三)氨基酸的活化(氨酰-tRNA的合成)氨酰-tRNA合成酶的特點(diǎn):(1)每種氨基酸都有一個(gè)專一的酶和tRNA;(2)只作用于L-氨基酸以上這種嚴(yán)格的專一性大大減少多肽合成中的差錯(cuò)。(三)肽鏈合成過程1、翻譯的起始蛋氨酰-tRNA與mRNA結(jié)合到核糖體形成起始復(fù)合物(1)起始復(fù)合物的生成S--D序列----mRNA起始密碼前的一段富含嘌
6、呤核苷酸的序列.(9-12bp)5′-AGGAPuPuUUUPuPuAUG-3′(2)起始因子IF和eIF(3)真核生物翻譯起始的特點(diǎn)eIF1~11蛋氨酰-tRNAimetmRNA的5′端有帽子結(jié)構(gòu),3′端有polyA核糖體為80S先結(jié)合上蛋氨酰-tRNAimet,再結(jié)合mRNA(4)tRNA對密碼子的識別——反密碼子的作用氨基酸臂tRNA憑借自身的反密碼子與mRNA分子上的密碼子相識別而把所攜帶的氨基酸送到肽鏈的一定位置上。三葉草型二級結(jié)構(gòu)折疊成倒寫L-型三維結(jié)構(gòu)反密碼子與密碼子結(jié)合時(shí),二者的方向相反,是從mRNA的5’末端向3’末端進(jìn)行閱讀,mRNA密
7、碼子的第一、二、三位堿基與tRNA反密碼子的第三、二、一位堿基相對應(yīng)。密碼子的第一、二位堿基與反密碼子的第三、二位堿基嚴(yán)格配對,而其第三位堿基與反密碼子第一位堿基配對則不嚴(yán)格,可出現(xiàn)U—I、I—C、I—A等配對擺動(dòng)現(xiàn)象,叫“擺動(dòng)配對”。2、肽鏈的延長延長因子(EF)核糖體循環(huán):進(jìn)位,成肽,移位(1)進(jìn)位氨基酰-tRNA進(jìn)入A位,需要EF-T協(xié)助(-GTP)(2)成肽轉(zhuǎn)肽酶(3)移位移位酶(消耗1分子GTP)mRNA向前移動(dòng)一個(gè)密碼子的位置耗能3、肽鏈合成的終止終止密碼的辨認(rèn),肽鏈從肽鏈-tRNA上水解出,mRNA從核糖體中分離,大小亞基拆開。都需要RF(1
8、,2,3)和RR參與終止,RF的作用是辨認(rèn)終止密碼促進(jìn)肽鏈C端與t