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1、第11部分蛋白質(zhì)的生物合成 引 言 中心法則的補(bǔ)充與完善 在細(xì)胞分裂過(guò)程中,通過(guò)DNA的復(fù)制把遺傳信息由親代傳遞給子代; 在子代的個(gè)體發(fā)育過(guò)程中,遺傳信息由DNA傳遞到RNA,然后翻譯成特異的蛋白質(zhì),表現(xiàn)出與親代相似的遺傳性狀。這種遺傳信息的流向,稱(chēng)為中心法則。 中心法則DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯復(fù)制狹義的中心法則 在某些情況下,RNA也是重要的遺傳物質(zhì),如RNA病毒中RNA具有自我復(fù)制的能力,并同時(shí)作為mRNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的生物合成。 在致癌RNA病毒中,RNA還以逆轉(zhuǎn)錄的方式將遺傳信息傳遞給DNA分子。 中心法則的補(bǔ)充與完善 中心法則RNADNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯復(fù)制反轉(zhuǎn)錄RNA復(fù)制復(fù)制:以親代

2、DNA分子的雙鏈為模板,按照堿基配對(duì)的原則,合成出與親代DNA分子相同的雙鏈DNA的過(guò)程。 轉(zhuǎn)錄:以DNA分子中一條鏈的部分片段為模板,按照堿基配對(duì)原則,合成出一條與模板DNA鏈互補(bǔ)的RNA分子的過(guò)程。翻譯:把mRNA上的遺傳信息按照遺傳密碼轉(zhuǎn)換成蛋白質(zhì)中特定的氨基酸序列的過(guò)程?!胺g”又叫“轉(zhuǎn)譯”。 中心法則的補(bǔ)充與完善幾個(gè)基本重要的概念第一節(jié) 蛋白質(zhì)合成體系的組分 蛋白質(zhì)的合成是一個(gè)十分復(fù)雜的過(guò)程,蛋白質(zhì)的合成要求100多種大分子物質(zhì)參與和相互協(xié)作,這些大分子物質(zhì)包括rRNA、tRNA、核糖體、多種活化酶及各種蛋白質(zhì)因子。 蛋白質(zhì)的合成不只是氨基酸之間形成肽鍵的問(wèn)題,更重要的在于安排氨基酸

3、的排列順序,以形成千差萬(wàn)別的蛋白質(zhì)。 一、遺傳密碼 mRNA是蛋白質(zhì)合成過(guò)程中直接指令氨基酸參入的模板。那么mRNA上的遺傳信息是如何傳遞給蛋白質(zhì)的?即mRNA的核苷酸序列是如何對(duì)應(yīng)于蛋白質(zhì)中的氨基酸序列的?其對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)自遺傳密碼 mRNA(或DNA)中的核苷酸序列與蛋白質(zhì)中氨基酸序列之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,稱(chēng)為遺傳密碼。 mRNA(或DNA)中三個(gè)連續(xù)的核苷酸可編碼一種氨基酸,這種核苷酸三聯(lián)體稱(chēng)為密碼子。 一、遺傳密碼 1954年物理學(xué)家G. Gamov首先對(duì)遺傳密碼進(jìn)行探討。蛋白質(zhì)由20種基本氨基酸組成,而mRNA只含有4種核苷酸,由4種核苷酸構(gòu)成的序列是如何決定多肽鏈中多至20種氨基酸的序列的呢

4、?顯然,在核苷酸和氨基酸之間不能采取簡(jiǎn)單的一對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系。2個(gè)核苷酸決定一個(gè)氨基酸也只能編碼16種氨基酸,如果用3個(gè)核苷酸決定一個(gè)氨基酸,43=64,就足以編碼20種氨基酸了,這說(shuō)明可能需要3個(gè)或更多個(gè)核苷酸編碼一個(gè)氨基酸。 一、遺傳密碼 1961年Francis Crick及其同事的遺傳實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步肯定3個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸,此三聯(lián)體堿基即稱(chēng)為密碼子。他們研究T4噬菌體位點(diǎn)A和B兩個(gè)順?lè)醋幼儺惖挠绊懀@兩個(gè)基因與噬菌體能否感染大腸桿菌株有關(guān)。 他們的研究發(fā)現(xiàn),在上述位點(diǎn)缺失一個(gè)核苷酸產(chǎn)生的突變體,不能感染大腸桿菌株。 一、遺傳密碼堿基序列CATCATCATCATCATCAT1CATCACAT

5、CATCATCATC11 CATCACAXTCATCATCAT2CATXCAXTCATCATCAT3CAX TXCATX CAT CAT CAT 缺失或插入核苷酸引起三聯(lián)體密碼的改變 一、遺傳密碼 在理論上,遺傳密碼可以通過(guò)簡(jiǎn)單的比較 mRNA的堿基序列及其所編碼的多肽的氨基酸序列進(jìn)行確定,然而在 20 世紀(jì) 60 年代,此方法不可行,因?yàn)楫?dāng)時(shí)分離 mRNA 并測(cè)定其序列的方法尚未建立。 2.遺傳密碼的解讀 1961年 Nirenberg 等用大腸桿菌無(wú)細(xì)胞體系,外加 20 種氨基酸的混合物(其中有一種氨基酸被同位素標(biāo)記)及 poly U,經(jīng)保溫反應(yīng)后,得到了被標(biāo)記的苯丙氨酸的多聚體,從而證明

6、 poly U起了信使 RNA 的作用, UUU是編碼苯丙氨酸的密碼子。用同樣的方法證明 CCC 編碼脯氨酸,AAA 編碼賴(lài)氨酸。這樣,這三個(gè)密碼子最早被解譯出來(lái)了。 2.遺傳密碼的解讀 Nirenberg 和 Ochoa 等又進(jìn)一步用兩種核苷酸或三種核苷酸的共聚物作模板,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。例如,用U和G 隨機(jī)排列組成的共聚物可以出現(xiàn) 8 種不同的三聯(lián)體,即GGG,GGU,GUG,UGG,UUG,UGU,GUU,UUU。 酶促合成共聚核苷酸時(shí),根據(jù)加入核苷酸底物的比例可以計(jì)算出各種三聯(lián)體出現(xiàn)的頻率,而標(biāo)記氨基酸摻入新合成的肽鏈的相對(duì)量與三聯(lián)體密碼出現(xiàn)的頻率相符合 2.遺傳密碼的解讀 UUUGUUG

7、GU2.遺傳密碼的解讀 1964年Nirenberg等發(fā)現(xiàn)在無(wú)蛋白質(zhì)合成的情況下,三聯(lián)核苷酸能促進(jìn)特異的tRNA與核糖體結(jié)合。例如,加入pUpUpU促進(jìn)脯氨酸t(yī)RNA與之結(jié)合,pApApA促進(jìn)賴(lài)氨酸t(yī)RNA與之結(jié)合進(jìn)一步要解決的問(wèn)題是密碼子中三個(gè)堿基的排列順序2.遺傳密碼的解讀 將結(jié)合的氨酰- tRNA-三核苷酸-核糖體吸附在硝酸纖維素濾膜上,這樣,凡是結(jié)合在核糖體(帶特定氨基酸)上的tRNA分子在通過(guò)硝酸纖維素濾膜時(shí)被截留下來(lái),而未結(jié)合的tRNA則可通過(guò)。由于三核苷酸模板只能與一定的tRNA對(duì)應(yīng),而一定的tRNA又只與特定的氨基酸結(jié)合,所以只要帶標(biāo)記的氨基酸被濾膜,就可以測(cè)出三聯(lián)體對(duì)應(yīng)氨基酸

8、的密碼子。2.遺傳密碼的解讀 利用此系統(tǒng),通過(guò)合成所有64種可能的三聯(lián)體,測(cè)定每種三聯(lián)體對(duì)20種氨基酸相應(yīng)的tRNA與核糖體結(jié)合的影響,已使50多種密碼子被解譯出來(lái)。但還有一些三聯(lián)體編碼的氨基酸不能肯定,需要用其他方法來(lái)破譯。 2.遺傳密碼的解讀 與此同時(shí),Khorana 應(yīng)用合成的具有重復(fù)序列的多核苷酸如UCUCUCUC進(jìn)行體外蛋白質(zhì)人工合成,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物為絲氨酸與亮氨酸交替出現(xiàn)的多肽:SerLeuSerLeu,說(shuō)明UCU編碼絲氨酸,而CUC編碼亮氨酸。 2.遺傳密碼的解讀 當(dāng)一合成的三聯(lián)核苷酸重復(fù)序列,如 poly(UUC)作模板時(shí),由于閱讀框架不同,得到的產(chǎn)物是三種不同的均聚多肽:多聚苯丙氨

9、酸、多聚絲氨酸和多聚亮氨酸,說(shuō)明UUC編碼苯丙氨酸、 UCU編碼絲氨酸、 CUU編碼亮氨酸。 通過(guò)分析各種兩個(gè)和三個(gè)核苷酸重復(fù)序列編碼的多肽,確認(rèn)了許多密碼子的一致性并填補(bǔ)了遺漏的遺傳密碼。 2.遺傳密碼的解讀 UUUGUUGGU2.遺傳密碼的解讀 密碼的無(wú)標(biāo)點(diǎn)性、無(wú)重疊性 3.遺傳密碼的特點(diǎn) 密碼子的簡(jiǎn)并性一個(gè)氨基酸可以有幾個(gè)不同的密碼子的特性。同義密碼子:編碼同一個(gè)氨基酸的一組密碼子。注意:Trp 和 Met只有一個(gè)密碼子。Leu、Arg、Ser 均有6個(gè)密碼子。ATG CGG AAA TGG CCG AAT GAT 密碼子的通用性和例外 密碼子的通用性是指生物細(xì)胞共同使用同一套遺傳密碼字

10、典。只有在一些線粒體中使用的遺傳密碼與通用密碼有所區(qū)別。所以說(shuō)遺傳密碼基本通用,但非絕對(duì)通用。3.遺傳密碼的特點(diǎn) 起始密碼子和終止密碼子 在64個(gè)密碼子中,有3個(gè)密碼子不編碼任何氨基酸,從而成為肽鏈合成的終止信號(hào),稱(chēng)為終止密碼子或無(wú)義密碼子,它們是UAA、UAG、UGA。其余的61個(gè)密碼子均編碼不同的氨基酸,其中AUG既是Met的密碼子,又是肽鏈合成的起始信號(hào),稱(chēng)為起始密碼子。 密碼子的擺動(dòng)性 密碼子的專(zhuān)一性主要是由前兩位的堿基決定,而第三位堿基有較大的靈活性。3.遺傳密碼的特點(diǎn)二、 mRNA mRNA的功能結(jié)構(gòu) mRNA上能夠編碼一條多肽鏈合成的區(qū)段叫做編碼區(qū)。原核生物 mRNA:其一條mR

11、NA鏈可編碼多個(gè)多肽鏈,稱(chēng)為多順?lè)醋拥膍RNA。 編碼區(qū)的第一個(gè)密碼子必定是AUG,最后一個(gè)密碼子必定是UAA或UAG或UGA,從第一個(gè)密碼子到最后一個(gè)密碼子之間間隔3n個(gè)核苷酸。3非編碼區(qū)5非編碼區(qū)編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)二、 mRNA真核生物mRNA:其一條mRNA鏈只能編碼一個(gè)多肽鏈,稱(chēng)為單順?lè)醋拥膍RNA。編 碼 區(qū)5非編碼區(qū)帽子PolyA尾巴3非編碼區(qū) mRNA的功能結(jié)構(gòu) 三、 核糖體核糖體是合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所。 1955年,Paul Zamecnik通過(guò)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)核糖體是蛋白合成的場(chǎng)所。他將放射性同位素標(biāo)記的氨基酸注射到小鼠體內(nèi),經(jīng)短時(shí)間后取出肝臟,制成勻漿,離心后分成細(xì)胞核

12、、線粒體、微粒體和可溶部分。發(fā)現(xiàn)微粒體中的放射性強(qiáng)度最高,若將微粒體部分進(jìn)一步分級(jí)分離,可在核糖體中大量回收到所摻入的放射性,這說(shuō)明核糖體是合成蛋白質(zhì)的部位。 1. 核糖體的存在部位 三、 核糖體 真核生物的核糖體一部分在細(xì)胞質(zhì)中呈游離狀態(tài),另一部分與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合,形成粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。此外在其線粒體和葉綠體中也有核糖體。原核生物的核糖體存在于細(xì)胞質(zhì)中;核糖體是一個(gè)巨大的核糖核蛋白體 2. 核糖體的組成核糖體rRNA蛋白質(zhì)原核生物70S30S16S21種50S23S、5S31種真核生物80S40S18S30-32種60S28S、5S、5.8S36-50種 三、 核糖體2. 核糖體的組成 三、 核糖體A

13、 three-dimensional model for the E.coli ribosomemRNA結(jié)合部位: 大小亞基之間存在一條細(xì)溝,用于接納mRNA; 此外,小亞基的16S rRNA可以與mRNA相互作用,從而參與mRNA與核糖體的結(jié)合。 3. 核糖體上的活性部位(1) 結(jié)合部位 三、 核糖體3. 核糖體上的活性部位tRNA結(jié)合部位:有2個(gè) 氨酰基部位(A位) 氨酰tRNA的結(jié)合部位 肽基部位 (P位) 正在延長(zhǎng)的多肽基 tRNA的結(jié)合部位; tRNA的這兩個(gè)結(jié)合部位有一小部分在30S亞基內(nèi),大部分在50S亞基內(nèi)。 三、 核糖體催化肽鍵形成的部位: 稱(chēng)為肽基轉(zhuǎn)移酶,又叫轉(zhuǎn)肽酶。位于大

14、亞基上。 1992年發(fā)現(xiàn)該活性是由23S rRNA提供的。 3. 核糖體上的活性部位(2) 催化部位催化GTP水解的部位: 位于大亞基上,在核糖體移位期間將GTP水解成GDP和Pi。(1) 結(jié)合部位 三、 核糖體 四、tRNAThe general structure of tRNA molecules 四、tRNA被特定的氨酰-tRNA合成酶所識(shí)別。識(shí)別mRNA鏈上的密碼子,這是因?yàn)閠RNA上有3個(gè)特定堿基組成的一個(gè)反密碼子與mRNA鏈上的密碼子配對(duì),保證氨基酸按mRNA的堿基順序入號(hào)。tRNA將多肽鏈聯(lián)結(jié)在核糖體上。tRNA的功能 五、輔助因子 在蛋白質(zhì)合成體系中,還有溶解在胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)

15、,在蛋白質(zhì)合成的不同階段起作用,分別有: 起始因子(IF):原核生物中有IF1、IF2、IF3延長(zhǎng)因子(EF):原核生物中有EF-Tu、EF-Ts、EF-G終止因子(RF):原核生物中有RF1、RF2、RF3蛋白質(zhì)因子 五、輔助因子 ATP、GTP、Mg2+其它因子第二節(jié) 蛋白質(zhì)的生物合成一、氨基酸的活化 游離氨基酸摻入多肽鏈以前必須活化即氨基酸與特異tRNA形成氨酰-tRNA。原因有兩個(gè):第一,蛋白質(zhì)的合成依賴(lài)于tRNA的接頭作用,以保證正確的氨基酸得到整合,每個(gè)氨基酸為了參與蛋白質(zhì)合成必須共價(jià)連接到tRNA分子上。第二,氨基酸與tRNA之間形成的共價(jià)鍵是一個(gè)高能鍵,它使氨基酸和正在延伸的多

16、肽鏈末端反應(yīng)形成新的肽鍵,因此, 這一氨酰-tRNA的合成過(guò)程被稱(chēng)為氨基酸的活化1.氨酰-tRNA的形成 氨基酸的活化是指氨基酸與tRNA相連,形成氨酰-tRNA的過(guò)程。 氨基酸的活化在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行。反應(yīng)由氨酰-tRNA合成酶(又稱(chēng)氨基酸活化酶)催化。1.氨酰-tRNA的形成氨基酸羧基通過(guò)酸酐鍵與AMP上的5-磷酸基相連 氨酰-tRNA合成酶:此酶具有較高專(zhuān)一性,能有效識(shí)別tRNA和相應(yīng)的氨基酸。此酶具有校對(duì)功能?;罨粋€(gè)氨基酸消耗2分子ATP。1)識(shí)別mRNA的起始密碼子為AUG,而AUG對(duì)應(yīng)的氨基酸為Met。2)有兩種甲硫氨酸專(zhuān)一性的tRNA:tRNAfmet只與起始密碼子結(jié)合tRNAmm

17、et只與肽鏈內(nèi)部的AUG有關(guān)在原核生物中,多肽鏈起始的氨基酸均為甲酰甲硫氨酸。 2. 起始氨酰tRNA的形成在真核生物中,多肽鏈起始的氨基酸均為甲硫氨酸t(yī)RNAimet只與起始密碼子結(jié)合tRNAmet只與肽鏈內(nèi)部的AUG有關(guān) 2. 起始氨酰tRNA的形成原核生物中的fMet-tRNA的合成Met + ATP + tRNA Met tRNA + AMP + PPi甲硫氨(蛋氨)酰tRNA合成酶原核生物中的fMet-tRNA的合成 Met-tRNA在轉(zhuǎn)甲酰酶的作用下,在其Met的-NH2上甲?;?。fMet tRNA在翻譯的起始階段,還需有3種蛋白質(zhì)因子 起始因子(IF)的參與,即IF1、IF2、I

18、F3。 此時(shí)核糖體的P位被起始氨酰-tRNA占據(jù),A位空著,等待能與第二個(gè)密碼子匹配的氨酰-tRNA進(jìn)位。起始復(fù)合物的結(jié)構(gòu): 二、多肽鏈合成的過(guò)程1. 起始 指核糖體與mRNA及起始氨酰-tRNA結(jié)合成起始復(fù)合物(1) 核糖體的小亞基30S與mRNA結(jié)合 小亞基識(shí)別mRNA上翻譯的起始信號(hào),并結(jié)合在這個(gè)部位,它的P位正好落在起始密碼子AUG處。形成“小亞基 - mRNA”二元復(fù)合物。1. 起始 起始氨酰-tRNA與mRNA上的起始密碼子結(jié)合(通過(guò)反密碼子與密碼子之間的堿基互補(bǔ)配對(duì)),形成“小亞基 mRNA fMet-tRNA”三元復(fù)合物(2) 起始氨酰-tRNA結(jié)合上去 形成起始復(fù)合物,即“核

19、糖體 mRNA fMet-tRNA”三元復(fù)合物(3) 大亞基結(jié)合上去形成70S起始復(fù)合物1. 起始 這一階段是在fMet(或肽鏈)的C末端逐個(gè)的添加aa,使肽鏈不斷延伸。每延伸一個(gè)aa,需要經(jīng)歷三步: 1)進(jìn)位與A位處的密碼子相對(duì)應(yīng)的aa-tRNA進(jìn)入核糖體的A位2. 肽鏈的延長(zhǎng)2. 肽鏈的延長(zhǎng)2)轉(zhuǎn)肽P位tRNA上的甲酰甲硫氨基轉(zhuǎn)移至A位tRNA上的aa的氨基上,形成肽鍵。3)移位核糖體在mRNA上向3端移動(dòng)一個(gè)密碼子的距離,這樣,原P位空載的tRNA離開(kāi)了核糖體,原A位的肽酰- tRNA落在P位,而A位空了出來(lái)。2. 肽鏈的延長(zhǎng) 通過(guò)以上三步,完成了氨基酸的一輪添加。每延伸一個(gè)氨基酸,需要

20、消耗 2 分子GTPGDP。(進(jìn)位和移位) 此過(guò)程還需要一些蛋白質(zhì)因子的參與,稱(chēng)為延長(zhǎng)因子(EF) 隨著核糖體在mRNA上從 53 方向滑動(dòng),新生鏈從 N端C端 延伸。mRNA上的核苷酸序列被“翻譯”成多肽鏈上的氨基酸序列2. 肽鏈的延長(zhǎng)三、肽鏈合成的終止與釋放 當(dāng)核糖體在mRNA上由53移動(dòng)至終止密碼子(UAA、UAG、UGA)時(shí),由于沒(méi)有與之相應(yīng)的tRNA,終止因子RF進(jìn)入A位。 1 終止因子使肽基轉(zhuǎn)移酶的活性轉(zhuǎn)變?yōu)樗饷富钚?(肽基不再轉(zhuǎn)移到氨酰tRNA上,而是轉(zhuǎn)移給水分子),從而將肽酰tRNA水解。這樣肽鏈被釋放。2 空載的tRNA也離開(kāi)核糖體。3核糖體的大小亞基解離并離開(kāi)mRNA。4

21、四、多肽鏈合成的能量消耗蛋白質(zhì)的生物合成是個(gè)高耗能過(guò)程。僅翻譯過(guò)程,其能量消耗情況如下:NTP高能磷酸鍵氨基酸的活化ATP2/aa肽鏈合成的起始GTP1肽鏈的延伸GTP2/輪aa添加肽鏈合成的終止 0例:以游離的氨基酸為原料,起始合成一個(gè)100肽,至少需要消耗多少ATP?(注:ATPAMP折算成2個(gè)ATP,GTP折算成ATP)解法一:分階段累計(jì) 2100 1 299 399五、多肽鏈合成的能量消耗解法二:以aa為單位累計(jì) 每個(gè)游離的氨基酸參入到正在合成的多肽鏈中,至少需要消耗 4 個(gè)高能磷酸鍵(活化 2個(gè);氨酰tRNA進(jìn)入A位 1個(gè);核糖體移位 1個(gè))。 但起始的氨基酸要少消耗1個(gè)GTP(可理

22、解成它直接進(jìn)入P位,不要移位) 4n1 41001五、多肽鏈合成的能量消耗 六、多肽鏈合成的速度 蛋白質(zhì)的生物合成的速度極快。在最適條件下,合成一條含400個(gè)氨基酸殘基的多肽鏈大約只要10秒鐘。 多核糖體:在一條mRNA鏈上,可以有多個(gè)核糖體同時(shí)進(jìn)行翻譯,每個(gè)核糖體上都附著一條正在延長(zhǎng)的多肽鏈,越靠近mRNA的3端的核糖體上的肽鏈越長(zhǎng)。這種結(jié)構(gòu)叫做多核糖體。 多核糖體:在一條mRNA鏈上,可以有多個(gè)核糖體同時(shí)進(jìn)行翻譯,每個(gè)核糖體上都附著一條正在延長(zhǎng)的多肽鏈,越靠近mRNA的3端的核糖體上的肽鏈越長(zhǎng)。這種結(jié)構(gòu)叫做多核糖體。 mRNA上核糖體的多少,視 mRNA 鏈長(zhǎng)而定。一般每隔40個(gè)核苷酸有一

23、個(gè)核糖體。多核糖體的結(jié)構(gòu)可大大提高mRNA的翻譯效率。 六、多肽鏈合成的速度 多肽鏈的折疊是指從多肽鏈氨基酸序列形成正確的三維結(jié)構(gòu)的過(guò)程。 蛋白質(zhì)二硫鍵異構(gòu)酶(protein disulfide isomerase)和肽基脯氨酸異構(gòu)酶(peptidyl prolyl isomerase)參與蛋白質(zhì)的折疊過(guò)程。 前者能加速蛋白質(zhì)正確二硫鍵的形成。后者則加速脯氨酸亞氨基肽鍵的順-反異構(gòu)化。 七、多肽鏈合成后的加工1. 多肽鏈的折疊 Structure and function of the GroEL-GroES complexGroEL GroES GroEL 多肽鏈的修飾是指多肽鏈中氨基酸殘基

24、被切除或在氨基酸殘基中添加和改變一些基團(tuán),從而使多肽鏈形成具有一定高級(jí)結(jié)構(gòu)和生物活性的蛋白質(zhì)分子的過(guò)程。 2. 多肽鏈的修飾 (1) 末端氨基的去甲?;蚇-甲硫氨酸的切除 原核細(xì)胞多肽N-末端的甲酰甲硫氨酸的甲酰基可在去甲酰酶的催化下被除去。 在原核和真核細(xì)胞中多肽N-末端的甲硫氨酸均可被氨肽酶除去。 原核細(xì)胞究竟采取去甲?;€是去甲酰甲硫氨酸,常決定于鄰近氨基酸。如果第二個(gè)氨基酸是Arg,Asn,Asp,Glu,Ile或Lys,則以前者為主,如果第二個(gè)氨基酸是Ala,Gly,Pro,Thr或Val,則以后者為主。 (2) 一些氨基酸殘基側(cè)鏈被修飾 有些氨基酸沒(méi)有相應(yīng)的遺傳密碼,而是在肽鏈從

25、核糖體釋放后經(jīng)化學(xué)修飾形成的。如膠原蛋白中含有大量的羥脯氨酸和羥賴(lài)氨酸,分別是脯氨酸和賴(lài)氨酸經(jīng)羥化而成的。有些蛋白質(zhì)中的天冬酰胺、絲氨酸和蘇氨酸發(fā)生糖基化形成糖蛋白,絲氨酸磷酸化成為磷酸絲氨酸。 (3) 二硫鍵的形成 多肽鏈的半胱氨酸殘基可在蛋白質(zhì)二硫鍵異構(gòu)酶的作用下形成二硫鍵,肽鏈內(nèi)或肽鏈間都可形成二硫鍵,二硫鍵在維持蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象中起了很重要的作用。 (4) 多肽鏈的水解斷裂 許多具有一定功能的蛋白質(zhì)如酶、激素蛋白,在體內(nèi)常以無(wú)活性的前體肽的形式產(chǎn)生,這些前體在一定情況下經(jīng)體內(nèi)蛋白酶的水解切去部分肽段,才能變成有活性的蛋白質(zhì),如胰島素原變成胰島素,胰蛋白酶原變?yōu)橐鹊鞍酌傅取?無(wú)論是原核還是真核細(xì)胞都是一個(gè)高度有序的結(jié)構(gòu),新生的蛋白質(zhì)要被準(zhǔn)確地運(yùn)送到細(xì)胞的各個(gè)部分,如溶酶體、線粒體、葉綠體、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核等,以更新其結(jié)構(gòu)組成和維持其功能, 這一過(guò)程稱(chēng)為蛋白質(zhì)的定位。 八、蛋白質(zhì)的定位 多肽的轉(zhuǎn)運(yùn)有兩種類(lèi)型即共翻譯轉(zhuǎn)移(co-translational translocation)和翻譯后轉(zhuǎn)移(post-translational trans

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