第15章蛋白質(zhì)的合成

1、第15章 蛋白質(zhì)的合成一、 教學大綱基本要求蛋白質(zhì)合成的一般過程以及參與蛋白質(zhì)合成的各種大分子（包括翻譯因子）的結(jié)構與功能，蛋白質(zhì)合成后的加工形式與轉(zhuǎn)運機制，主要內(nèi)容包括，1.遺傳密碼，遺傳密碼的破譯策略，遺傳密碼的特點，2.蛋白質(zhì)生物合成中的生物大分子結(jié)構及其作用，mRNA，rRNA，核糖體，輔助因子。3.蛋白質(zhì)生物合成的一般過程，原核生物與真核生物蛋白質(zhì)合成的異同，常用的原核型與真核型蛋白質(zhì)合成抑制劑，4.多肽合成后的定向輸送與加工，信號肽及信號肽的識別，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上多肽的糖基化修飾，高爾基體中多肽的糖基化修飾及多肽的分撿（sorting），線粒體、葉綠體蛋白質(zhì)的來源。二、 本章知識要點（一）

2、遺傳密碼1、遺傳密碼的破譯主要利用無細胞體外翻譯體系，在外加不同的RNA模板、20種標記的氨基酸后，分析多肽產(chǎn)物的氨基酸序列。美國科學家等由于在該領域的開創(chuàng)性工作于1968年獲諾貝爾生理醫(yī)學獎。2、遺傳密碼的特點在64個密碼子中有61個編碼氨基酸，3個不編碼任何氨基酸而起肽鏈合成的終止作用，稱為終止密碼子，它們是UAG、UAA、UGA，密碼子AUG（編碼Met）又稱起始密碼子。（1）方向性：由mRNA的5向到3編碼（2）連讀性：編碼一個肽鏈的所有密碼子是一個接著一個地線形排列，密碼子之間既不重疊也不間隔，從起始密碼子到終止密碼子（包括終止子）構成一個完整的讀碼框架，又稱開放閱讀框架（ORF）。

3、如果在閱讀框中插入或刪除一個堿基就會使其后的讀碼發(fā)生移位性錯誤（稱為移碼）。兩個基因之間或兩個ORF之間可能會互相部分重疊（共用部分堿基序列）。（3）簡并性：幾種密碼子編碼一種氨基酸的現(xiàn)象稱為密碼子的簡并性。如GGN（GGA、GGU、GGG、GGC）都編碼Gly，那么這4種密碼子就稱為Gly的簡并密碼。只有Met和Trp沒有簡并密碼。一般情況下密碼子的簡并性只涉及第三位堿基。（4）變偶性：密碼子中第三位堿基與反密碼子第一位堿基的配對有時不一定完全遵循A-U、G-C的原則，Crick把這種情況稱為搖擺性（變偶性），也稱擺動配對或不穩(wěn)定配對。密碼子的第三位和反密碼子的第一位是搖擺位點。(5)通用性

4、與變異性：密碼子在不同物種間幾乎是完全通用的，但線粒體和葉綠體內(nèi)有列外情況，不同生物往往偏愛某一種密碼子。（二）蛋白質(zhì)合成的分子基礎1、mRNA，不僅是蛋白質(zhì)合成的模板，而且參與核糖體的組裝與翻譯起始（1）原核生物mRNA的結(jié)構5端SD序列：在起始密碼子AUG上游9-13個核苷酸處，有一段可與核糖體16S rRNA配對結(jié)合的、富含嘌呤的3-9個核苷酸的共同序列，一般為AGGA，此序列稱SD序列。它與核糖體小亞基內(nèi)16S rRNA的3端一段富含嘧啶的序列 GAUCACCUCCUUA-OH互補，使得結(jié)合于30S亞基上的起始tRNA能正確地定位于mRNA的起始密碼子AUG上。許多原核mRNA是多順反

5、子。轉(zhuǎn)譯時，各個基因都有自己的SD序列、起始密碼子、終止密碼子，分別控制其合成的起始與終止，也就是說，每個基因的翻譯都是相對獨立的。（2）真核生物mRNA的結(jié)構真核mRNA5端具有m7GpppN帽子結(jié)構，無SD序列。帽子結(jié)構具有參與翻譯起始、增強翻譯效率的作用。若起始AUG與帽子結(jié)構間的距離太近（小于12個核苷酸），就不能有效利用這個AUG，會從下游適當?shù)腁UG起始翻譯。當距離在17-80個核苷酸之間時，離體翻譯效率與距離成正比。真核生物mRNA的Poly（A）尾巴與mRNA的穩(wěn)定性有關2、tRNA轉(zhuǎn)運活化的氨基酸至mRNA模板上可以說tRNA是一個萬能接頭：（1）氨酰- tRNA合成酶的識別

6、位點（結(jié)合氨酰tRNA合成酶）（2）3端-CCA上的氨基酸運載位點（結(jié)合氨基酸），（3）核糖體的識別位點（將氨基酸運送到目的地），（4）反密碼子位點（配對mRNA，卸載氨基酸）3、核糖體是蛋白質(zhì)合成的工廠標記各種a.a，注入大鼠體內(nèi)，在不同時間取出肝臟，勻漿，離心分離各種亞細胞器，分析放射性蛋白的分布，發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)的合成是在核糖體上進行的。游離核糖體主要合成細胞質(zhì)蛋白，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體主要合成分泌蛋白和細胞器蛋白。不論原核細胞還是真核細胞，一條mRNA可以被同時幾個核糖體閱讀，把同時結(jié)合并翻譯同一條mRNA的多個核糖體稱為多核糖體。（三）蛋白質(zhì)合成的一般過程1、氨基酸的活化和氨酰tRNA的合成活化和

7、連接都發(fā)生在氨基酸的羧基上，其羧基與tRNA 3端的自由-OH形成氨酰酯鍵，從而形成氨酰tRNA，這是一個高能化合物，其能量足以形成肽鍵。氨基酸 + ATP氨酰tRNA合成酶/ Mg2+氨酰AMP-酶 + PPi氨酰AMP-酶tRNA氨酰tRNA + AMP + 酶2、專門的起始tRNAi啟動蛋白質(zhì)的合成原核生物的起始氨酰-tRNA的合成機制：Met-tRNAifMet甲酰化酶fMet-tRNAifMetMet-tRNAifMetMet + tRNAifMetMet-tRNA合成酶延伸氨酰-tRNA的合成機制：Met + tRNAMetMet-tRNA合成酶Met-tRNAMet真核生物的起始

8、氨酰-tRNA的合成機制：Met + tRNAiMetMet-tRNA合成酶/起始因子子Met-tRNAiMet延伸氨酰-tRNA機制：Met + tRNAMetMet-tRNA合成酶/延伸因子Met-tRNAMet3、蛋白質(zhì)合成的一般過程三個階段：起始、延伸、終止。分別由不同的起始因子、延伸因子和終止因子（釋放因子）參與。（1）翻譯的起始：翻譯是從形成起始復合物開始的，小亞基與mRNA結(jié)合，起始氨酰tRNAi進入P位點，它的反密碼子與mRNA上的起始密碼子AUG堿基配對。大亞基與小亞基結(jié)合形成起始復合物。（2）延伸過程：延伸方向：mRNA：5 3，新生肽：N C。肽鏈延伸分三步進行：新的氨酰

9、tRNA進入核糖體的A位點；肽鍵形成（轉(zhuǎn)肽）；核糖體移位。這三步構成了肽鏈延伸的一個循環(huán)。入位：第二個氨酰tRNA通過密碼子反密碼子的配對作用進入核糖體的A位點（氨基位點）。轉(zhuǎn)肽：在大亞基上肽酰轉(zhuǎn)移酶（peptidyl transferase）的作用下，A位點氨基酸的A-氨基親核攻擊P位點氨基酸的羧基基團并形成肽鍵，生成的二肽連在A位點的tRNA上，該過程稱為轉(zhuǎn)肽作用（transpeptidation），此時，P位點上卸載的tRNA從核糖體上離開。核糖體移位（translocation，也可稱轉(zhuǎn)位）：核糖體沿著mRNA向3方向移動1個密碼子位置，攜帶肽鏈的肽酰-tRNA轉(zhuǎn)移到P位點，A位點空出

10、以便接納下一個氨基酸。（3）翻譯的終止由于終止密碼子不能結(jié)合任何氨酰tRNA，于是肽鏈合成的終止因子（又稱釋放因子）識別并結(jié)合到終止密碼子上，接著肽酰轉(zhuǎn)移酶的酯化酶功能轉(zhuǎn)變成水解功能，將肽鏈從P位點tRNA上水解掉，核糖體釋放掉mRNA并解體成大小亞基，翻譯結(jié)束。在翻譯過程中除了核糖體大小亞基、 mRNA和氨酰tRNA外，還需要GTP和許多蛋白輔助因子。這些輔助因子有的起催化作用，有的起改變和穩(wěn)定構象作用。4、蛋白質(zhì)翻譯后的加工形式翻譯完成后，一些肽鏈能直接折疊成最終的活性形式，不需要加工修飾，然而經(jīng)常的情況是新生肽鏈需要加工修飾（稱為翻譯后加工或翻譯后修飾）包括：切除前體蛋白的部分肽段和N端

11、的Met，在特定氨基酸殘基的側(cè)鏈上添加一些基團（共價修飾）、插入輔因子，還有些單肽要聚合成多亞基蛋白。翻譯后加工有兩方面目的：功能需要定向轉(zhuǎn)運的需要（這在真核生物中尤為復雜，合成的蛋白要定向運輸?shù)郊毎|(zhì)、質(zhì)膜、各種細胞器如葉綠體、線粒體、溶酶體、過氧化物酶體等）。（四）原核生物的蛋白質(zhì)合成1、翻譯起始在原核生物中需要三個起始因子參與：IF1，IF2，和IF3。IF1，IF2促進fMet-tRNAifmet、mRNA與30S小亞基的結(jié)合，IF3促進核糖體大小亞基分開。（1）IF3首先結(jié)合在30S亞基上，防止它過早地與50S亞基結(jié)合。（2）mRNA結(jié)合到30S亞基上。mRNA通過自身的SD序列與1

12、6S rRNA的3端配對結(jié)合而使它處于核糖體上的恰當?shù)奈恢茫琒D序列與16S rRNA的配對還為識別起始密碼子和Met密碼子提供了一種機制。（3） IF1、IF2-GTP、fMet-tRNAifMet結(jié)合到30S亞基上，IF3離開，形成前起始復合物。IF2是一個GTP結(jié)合蛋白，它先與30S亞基結(jié)合并促使起始氨酰tRNA（ N甲酰甲硫氨酰tRNA，fMet-tRNAfmet ）的反密碼子與mRNA 上的AUG結(jié)合（P位點）。（4）50S大亞基結(jié)合到30S小亞基上，IF1、IF2-GDP離開，形成起始復合物。GTP水解成GDP釋放的能量引起30S亞基構象變化，50S亞基結(jié)合到30S亞基上，同時IF

13、2和IF3釋放。因此，原核生物肽鏈合成的起始復合體由mRNA、70S核糖體、fMet-tRNAifMet組成。2、延伸（1）新氨酰tRNA入位新的氨酰tRNA在延伸因子EF-Tu-GTP的幫助下進入核糖體的A位點。延伸因子EF-Tu是一個GTP結(jié)合蛋白，氨酰tRNA入位后，EF-Tu-GTP水解，EF-Tu-GDP從核糖體上釋放下來，在第二個延伸因子EF-Ts幫助下EF-Tu-GDP釋放掉GDP并重新結(jié)合一分子GTP再生成EF-Tu-GTP。（2）肽鍵形成（轉(zhuǎn)肽，Transpeptidation）現(xiàn)在認為肽酰轉(zhuǎn)移酶活性存在于50S亞基23S rRNA上。驅(qū)動肽鍵形成的能量由P位點上的氨基酸與它

14、的tRNA的高能肽酰酯鍵供。嘌呤霉素抑制肽鍵形成，原因是它類似于氨酰-tRNA3上的AMP，形成肽酰嘌呤霉素，新生肽鏈延伸被迫終止。（3）核糖體移位（translocation）核糖體在移位需要另一個GTP結(jié)合蛋白EFG（延伸因子，又叫移位酶）的參與，現(xiàn)在認為，GTP水解成GDP時釋放出的能量促使核糖體構象發(fā)生變化，驅(qū)動肽酰tRNA從位點移動到位點。3、終止原核生物有三個釋放因子（RF-1, RF-2, RF-3）參與終止。RF1識別UAA和UAG，RF2識別UAA與UGA，RF3作用尚不清楚，可能促進RF1與RF2的活性。識別過程需要GTP，并改變了核糖體的構象，使肽酰轉(zhuǎn)移酶的功能發(fā)生瞬時變

15、化，轉(zhuǎn)變成酯酶功能，將連接肽鏈與P位點tRNA的肽酰酯鍵水解開，肽鏈從核糖體上釋放，mRNA與tRNA解離，核糖體解體。4、原核生物蛋白質(zhì)合成中的能量計算ATPA（GTP）高能磷酸鍵甲酰-甲硫氨酰-tRNA合成ATP-AMP2起始（IF-2）GTP-GDP1第二個a.a-tRNA合成ATP-AMP2第二個a.a-tRNA進入核糖體（EF-TU）GTP-GDP1核糖體移位（EF-G）GTP-GDP1終止GTP-GDP1合成二肽需8個高能磷酸鍵，其后每加一個a.a需4個高能磷酸鍵，合成n個氨基酸的多肽總共需要4n個高能磷酸鍵。例如，合成200個a.a殘基的多肽至少需要8+198×4=80

16、0（4n=4×200=800）個高能磷酸鍵。5、蛋白質(zhì)合成的抑制劑盡管原核生物與真核生物在蛋白質(zhì)合成方面有許多相似之處，但也存在差異，這些差異正是一些抗生素治療和研究應用的基礎?？股刈饔闷毡橐种苿┼堰拭顾兀╬uromycin）普遍抑制劑，類似氨酰-tRNA的3端，進入A位，產(chǎn)生未成熟肽鏈原核專一抑制劑氯霉素與原核50S亞基結(jié)合，競爭性抑制肽轉(zhuǎn)移酶（氨基連接類似肽鍵）鏈霉素、新霉素、卡那霉素結(jié)合到原核30S亞基上引起讀碼錯誤，導致合成的多肽連一級結(jié)構改變四環(huán)素與原核30S亞基結(jié)合，干擾氨酰tRNA的結(jié)合紅霉素干擾核糖體移位，抑制原核肽鏈延伸真核專一抑制劑放線菌酮（又環(huán)己酰亞胺，cyc

17、loheximide）抑制真核肽酰轉(zhuǎn)移酶活性白喉毒素與eEF-2結(jié)合并共價修飾His，抑制真核的肽鏈移位作用6、原核生物的翻譯后加工修飾一些新生肽鏈從核糖體上釋放下來后可以直接折疊成最終的三維結(jié)構。但多數(shù)情況下是新生肽要經(jīng)過一系列的加工修飾，才具有功能。（1）切除加工：包括去掉N端的甲酰甲硫氨酸和信號肽序列。信號肽（Signal peptide），也叫引導肽（leader peptide），是決定新生肽最終去向的一段序列，通常較短，典型情況下位于N端。在細菌中的一個例子就是多肽要插入細胞質(zhì)膜必須借助信號肽序列。（2）糖基化：盡管在原核生物中，絕大多數(shù)的復合糖是糖酯，但是，也有少量的糖蛋白的報道

18、，例如Halobacterium細胞表面的糖蛋白，有關原核生物糖基化的機制及其功能都還不知道。（3）甲基化：甲基轉(zhuǎn)移酶利用硫酰苷甲硫氨酸對特定蛋白進行甲基化修飾。在大腸桿菌和有關細菌中發(fā)現(xiàn)的一種甲基轉(zhuǎn)移酶能甲基化膜結(jié)合的化學受體蛋白的谷氨酸殘基。這種甲基轉(zhuǎn)移酶和另外一種甲基酯酶催化的甲基化/去甲基化過程在細菌趨化性的信號轉(zhuǎn)導中起重要作用。（4）磷酸化：近年來，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)由蛋白激酶和蛋白磷酸化酶催化的蛋白質(zhì)磷酸化/去磷酸化在原核生物中十分普遍。磷酸化/去磷酸化在細菌趨化性和氮代謝中有調(diào)控作用。7、原核生物的翻譯調(diào)控蛋白質(zhì)的合成是一個非常耗能的過程，其合成必然要受到嚴格的調(diào)控。原核細胞對蛋白質(zhì)合成的

19、調(diào)控主要發(fā)生在起始階段。發(fā)現(xiàn)有以下幾種方式：（1）原核生物中，蛋白質(zhì)合成的調(diào)控多在轉(zhuǎn)錄的水平上（操縱子模型）進行。因為：（1）轉(zhuǎn)錄與翻譯直接偶聯(lián)，轉(zhuǎn)錄后不久就開始翻譯，（2）原核生物mRNA的半衰期很短，大約13分鐘，隨著環(huán)境條件的改變，細胞內(nèi)產(chǎn)生的mRNA種類會迅速改變。（2）mRNA翻譯速率也是調(diào)控位點。翻譯速率的調(diào)控大多是由于SD序列的差異造成翻譯起始效率的不同。因為SD幫助識別AUG和啟動翻譯的起始，因此SD序列的變化能影響翻譯的起始效率從而調(diào)控了mRNA的翻譯速率。（3）相對過剩的蛋白質(zhì)翻譯產(chǎn)物對自身多順反子mRNA翻譯的負調(diào)控。多順販子mRNA的其中一個產(chǎn)物相對過剩時能抑制整個多順

20、販子mRNA的翻譯。原核的55種核糖體蛋白由20個操縱子編碼。細菌的良好生長要求這些蛋白質(zhì)的合成之間及其與rRNA的合成之間協(xié)調(diào)起來。例如PL11操縱子編碼核糖體蛋白L1和L11，如果L1相對過剩就會占用了可利用的23SrRNA，結(jié)果抑制PL11mRNA的翻譯。在23SrRNA缺乏的情況下，L1蛋白也會結(jié)合在PL11mRNA的5端抑制自身操縱子的翻譯。（五）真核生物的蛋白質(zhì)合成真核細胞的蛋白質(zhì)翻譯需要大量的蛋白因子，翻譯后加工和定向輸送比原核復雜得多。1、翻譯起始真核的翻譯起始比原核更復雜，因為：真核mRNA的二級結(jié)構更為多樣和復雜。真核mRNA是經(jīng)過多重加工的，它被轉(zhuǎn)錄后首先要經(jīng)過各種加工才

21、能從細胞核進入細胞質(zhì)中，并形成各種各樣的二級結(jié)構。一些mRNA與幾種類型的蛋白質(zhì)結(jié)合在一起形成一種復雜的顆粒狀，有時稱核糖核蛋白粒（ribonucleoprotein particle）,在翻譯之前，它的二級結(jié)構必須改變，其中的蛋白質(zhì)必須被去掉。核糖體需要掃描mRNA以尋找翻譯起始位點。真核mRNA沒有SD序列來幫助識別翻譯起點，因此核糖體結(jié)合到mRNA的5端的帽子結(jié)構并向3端移動尋找翻譯起點。這種掃描過程很復雜，知之甚少。真核翻譯起始用到的起始因子（eIF）至少有9種 ，多數(shù)的功能仍需進步研究。eIF3的功能類似IF3，防止核糖體大小亞基過早結(jié)合，eIF2-GTP類似與IF2-GTP，促進起

22、始aa-tRNA、mRNA與小亞基的結(jié)合，eIF4能識別并結(jié)合在mRNA的帽子結(jié)構上。起始復合物的形成過程：（1）40S小亞基-(eIF-3)結(jié)合到(eIF-2-GTP)-Met-tRNAi Met復合物上形成40S前起始復合物（40S preinitiation complex）。這里，eIF-2-GTP介導了起始tRNA與40S小亞基的結(jié)合，然后eIF-2-GDP通過eIF-2B（鳥苷酸釋放蛋白）再生。此時，由于eIF-3和40S小亞基相結(jié)合，eIF-6和60S大亞基相結(jié)合，所以小亞基暫時還不能與大亞基相結(jié)合。（2） 40S前起始復合物結(jié)合到mRNA5端形成40S起始復合物。消耗1個ATP

23、。該過程需要ATP，另外還需要一些起始因子（eIF-4A、eIF-4B、eIF-4F、eIF-1）。eIF-4F能識別并結(jié)合在mRNA5端的帽子結(jié)構上，eIF-4A（一種ATPase）和eIF-4B（一種helicase）改變mRNA的二級結(jié)構。（3）40S起始復合物向3端移動掃描mRNA尋找適當?shù)钠鹗济艽a子（通常是5端附近的AUG），直到Met-tRNAiMet與之配對。除酵母外的高等真核生物：GCCGCCpurCCAUGG（4） 60S大亞基與40S復合物結(jié)合形成80S起始復合物，eIF2-GDP、eIF3離開此時，60S大亞基上的eIF-6已經(jīng)被釋放。在形成復合物過程中，在eIF-5參與

24、下，eIF-2-GTP水解成eIF-2-GDP。eIF-2，eIF-3，eIF-4A，eIF-4B，eIF-4F，eIF-1從起始復合物上釋放。2、延伸（1）入位真核生物入位需要延伸因子為EF-1，它是多亞基蛋白，同時具有EF-Tu、EF-Ts的功能。50kD的延伸因子eEF-1-GTP與aa-tRNA結(jié)合，引導aa-tRNA進入A位點后，eEF-1-GTP水解，隨后eEF-1-GDP離開核糖體，在eEF-1、eEF-1的幫助下，eEF-1-GDP再生為eEF-1-GTP。在真菌（如酵母）中，需要另一個延伸因子eEF-3與eEF-1共同引導aa-tRNA的入位。（2）肽鍵形成（轉(zhuǎn)肽）核糖體大亞

25、基的肽酰轉(zhuǎn)移酶活性催化A位點-氨基親核攻擊P位點的aa的羧基，在A位點形成一個新的肽鍵。P位點上卸載的tRNA從核糖體上離開（3）核糖體移位移位需要一個100kD的延伸因子eEF-2-GTP。eEF-2-GTP結(jié)合在核糖體未知的位置上，GTP水解成釋放的能量使核糖體沿mRNA移動一個密碼子的位置，然后eEF-2-GDP離開核糖體。3、終止真核細胞中有兩個釋放因子eRF-1和eRF-3（GTP結(jié)合蛋白）介導終止。當GTP結(jié)合到eRF-3后它的GTPase活性就被激活，eRF-1和eRF-3-GTP形成一個復合物，當UAG，UGA，UAA進入A位點時，該復合物就結(jié)合到A位點上，接著GTP水解促使釋

26、放因子離開核糖體，mRNA被釋放，核糖體解體成大小亞基，新生肽在肽酰轉(zhuǎn)移酶催化下被釋放。4、真核生物蛋白質(zhì)合成中的最低能量計算ATP（GTP）高能磷酸鍵甲硫氨酰-tRNA合成ATP-AMP2起始（IF-2）GTP-GDP2第二個a.a-tRNA合成ATP-ADP2第二個a.a-tRNA進入核糖體（eEF-1 -GTP）ATP-AMP1核糖體移位（eEF-2-GTP）GTP-GDP1終止（eRF-3-GTP）GTP-GDP1合成二肽需9個高能磷酸鍵，其后每加一個a.a需4個高能磷酸鍵，合成n個氨基酸的多肽最低需要4n+1個高能磷酸鍵。例如合成200個a.a殘基的多肽至少需要9+198×

27、4=801（4n+1=4×200+1=801）個高能磷酸鍵5、真核生物的翻譯后加工許多真核生物的新生肽都要經(jīng)過翻譯后加工或修飾，這種加工修飾可以發(fā)生正延伸著的肽鏈中和翻譯后。（1）切除加工典型的情況包括切除N-端甲硫氨酸、信號肽序列和切除部分肽段將無活性的前體轉(zhuǎn)變成活性形式。一些酶的前體（稱為前體酶proenzyme，或酶原zymegen）或無活性的多肽前體（稱為前體蛋白，proprotein）只有切除特定的肽段后才能從無活性形式轉(zhuǎn)變成活性形式。（2）糖基化真核生物中糖基化修飾很普遍。通常情況下，分泌蛋白的寡糖鏈較復雜，而內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜蛋白含有較高的甘露糖。（3）羥基化在結(jié)締組織的膠原蛋白

28、和彈性蛋白中pro和lys是經(jīng)過羥基化的。此外，在乙酰膽堿酯酶（降解神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿）和補體系統(tǒng)（參與免疫反應的一系列血清蛋白）都發(fā)現(xiàn)有4-羥輔氨酸。（4）磷酸化蛋白磷酸化參與代謝調(diào)控和信號轉(zhuǎn)導以及蛋白與蛋白之間的相互作用。（5）親脂修飾最常見的親脂修飾是?；彤愇於┗?。豆蔻酰化卻是最常見的?；问街?。蛋白質(zhì)親脂修飾后可以改變膜結(jié)合能力和特定的蛋白與蛋白之間的相互作用。（6） 甲基化通過甲基轉(zhuǎn)移酶進行。在2，3-二磷酸核酮糖羧化酶（rihilose-2,3-biosphosphate carboxylase）、鈣調(diào)蛋白（calmodulin）、組氨酸（histone）、某些核糖體

29、蛋白和細胞色素C中都有甲基化的賴氨酸殘基。（7）二硫鍵形成二硫鍵通常只發(fā)現(xiàn)于分泌蛋白（如胰島素）和某些膜蛋白中，在細胞質(zhì)中由于有各種還原性物質(zhì)（如谷胱甘肽glutathione和硫氧還蛋白thioredoxin）所以細胞質(zhì)蛋白沒有二硫鍵。因為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔是一個非還原性環(huán)境，所以粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的新生肽只暫時形成二硫鍵。當新生肽進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔時，一些肽鏈可能會按氨基酸次序依次暫時形成二硫鍵，但最終會通過交換二硫鍵位置的形式形成正確的結(jié)構，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中可能還有一種二硫鍵異構酶（disulfide isomerase）催化該過程。6、真核生物的翻譯調(diào)控真核細胞對蛋白質(zhì)合成的調(diào)控。比原核廣泛，發(fā)現(xiàn)有以下幾個層次,

30、（1）mRNA向細胞質(zhì)的運輸核膜創(chuàng)造的轉(zhuǎn)錄與翻譯的隔離為基因的表達提供了一個重要的調(diào)控機會。mRNA向細胞質(zhì)的運輸是一個受到嚴格控制的過程，至少需要mRNA5端的帽子和3端的poly A尾巴。mRNA的選擇性剪接也是一種調(diào)控環(huán)節(jié)。（2）mRNA的穩(wěn)定性mRNA 的半衰期從20分鐘到24小時。在mRNA上有一些去穩(wěn)定序列（destablization sequence）,它們的二級結(jié)構是核酸酶的底物，也有些穩(wěn)定序列（stablization sequence）。特定蛋白與mRNA上特定序列的結(jié)合能影響它的穩(wěn)定性。3端的腺苷化和去腺苷化會影響它的穩(wěn)定性和翻譯活性。在核中，mRNA被加工后運輸?shù)郊毎?/p>

31、質(zhì)時含有100200個polyA尾巴，當polyA縮減到30個以下時整個mRNA就會被降解。在特定條件下polyA能被選擇型地延長或縮短。（3）翻譯的負調(diào)控一些阻遏蛋白能結(jié)合在特定mRNA的5端阻止翻譯的進行，如鐵蛋白的合成。鐵蛋白是儲鐵的蛋白，主要發(fā)現(xiàn)于肝細胞中。鐵蛋白mRNA上有鐵應答元件（IRE），阻遏蛋白可以結(jié)合在上邊，當細胞中鐵濃度高時，那么大量的鐵原子就結(jié)合到阻遏蛋白上，使它從IRE上解離，鐵蛋白mRNA就可以被翻譯。（4）起始因子磷酸化。網(wǎng)織紅細胞中血紅素缺乏，激活血紅素控制抑制劑（HCI），使eIF2磷酸化，eIF2和eIF2B解離，不能起始翻譯。當遭遇熱休克、病毒感染、生長因

32、子缺乏等逆境時，真核細胞eIF-2就發(fā)生磷酸化，大部分蛋白質(zhì)的合成降低，而一些hsp和其它蛋白的翻譯增強，以應付熱休克和其他脅迫條件，但其機理還不清楚。（六）蛋白質(zhì)合成后的轉(zhuǎn)運由于真核細胞的結(jié)構和功能很復雜，所以蛋白質(zhì)合成后的定向轉(zhuǎn)運（targeting, translocation）的機制也很復雜。需要新生肽的信號序列（signal peptide）或?qū)щ男蛄校╨eader seqnence）和分子伴侶（chaperonins），其作用是保持新生肽鏈的未折疊狀態(tài)和導引該肽到細胞器膜上的受體位置。多肽的兩種轉(zhuǎn)運機制：1、翻譯轉(zhuǎn)運同步機制（cotranslational transfer）分泌蛋

33、白、質(zhì)膜蛋白、溶酶體蛋白、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體滯留蛋白等。首先在游離核糖體上合成含信號肽的部分肽段后就結(jié)合到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，然后邊合成邊進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，經(jīng)初步加工和修飾后，部分多肽以芽泡形式被運往高爾基體，再經(jīng)進一步的加工和修飾后被運往質(zhì)膜、溶酶體或被分泌到胞外。具體過程：（1）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（RER）上合成的蛋白質(zhì)的定位與加工結(jié)合在細胞質(zhì)mRNA上的核糖體合成N端疏水的信號序列信號識別顆粒（SRP）與信號序列結(jié)合，翻譯暫停，以待SRP與RER膜上的塢蛋白（docking protein）結(jié)合（SRP：核蛋白復合體，含有幾種蛋白質(zhì)和一分子小RNA）塢蛋白結(jié)合核糖體，結(jié)果核糖體結(jié)合到了RER上。dSRP釋放，翻譯重新開始，進入實質(zhì)性翻譯過程翻譯將完成時，需運送的新生肽鏈將由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜結(jié)合的蛋白酶切去信號序列，釋放到內(nèi)腔，將留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)則保留信號序列。（2）高爾基體的作用通過RER出芽方式將RER腔中初步糖基化的蛋白質(zhì)裝入囊泡攜帶蛋白質(zhì)的囊泡到達高爾基體順面，與高爾基體膜融合，蛋白質(zhì)進入膜內(nèi)。在高爾基體完成糖基化，高爾基體的多層膜囊有利于分選。高爾基體反面出芽，將糖基化蛋白質(zhì)裝入囊泡，產(chǎn)生溶酶體、過氧化物體、乙醛酸體或到細胞膜。2、翻譯后轉(zhuǎn)運機制（posttranslational translocation）葉綠體蛋白和線粒體蛋白在細胞質(zhì)游離核糖體上被完全合成后通過新生肽的信號序列（引導肽Lead