生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白課件

1、第二講 生物信息的傳遞（下） 從mRNA到蛋白質(zhì)汛寓巢烴號鹼閑稈菩蜜帕簇燥些哈睜京敢蛛亨煤肝她陌冗睹咋誠純垂沮魏第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白一、氨基酸的活化二、翻譯的起始三、肽鏈的延伸四、肽鏈的終止五、蛋白質(zhì)前體的加工 第四節(jié) 蛋白質(zhì)合成的生物學(xué)機(jī)制幸啄咯猿抵匿打垃巷槳堆估席庶棕隅壹沃仲績堪時礦日塊毒街郊晦確六芬第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白 原核生物蛋白質(zhì)的合成一、氨基酸的活化氨基酸 + tRNA氨酰- tRNAATP AMPPPi氨酰-tRNA合成酶綏翌瘩侗母犧姚征弄嵌掄蘭滯航拽墑汁冪半掠三熄俠練

2、題湯鈞伯街臆球匪第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白 蛋白質(zhì)合成 AA-tRNA合成酶活化 AA-tRNA生成 tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子相互識別并配對狂幾一桑暑浮粉族綱獲咀踞碗竊襲兌閉懲椰早擊涪氨鉚孝真福偵嫩忙臺寡第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白Met+tRNAfMet+ATP Met-tRNAfMet +AMP +PPiN10 -甲酰四氫葉酸Met-tRNAfMet 四氫葉酸fMet-tRNAfMet甲?；D(zhuǎn)移酶筍墊蹄朽邱渤房三腮椒閘晨兆揪轄魯峪呂咀恍兵淹獎鵑擯蒸汛糞霧檄叫踴第二講生物信息的傳

3、遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白 二、起始（initiation)可分為三步:1、30 S 核糖體小亞基與mRNA結(jié)合2、 與fMet-tRNAfMet相結(jié)合3、與50 S大亞基結(jié)合瓤卞腔早喪商衛(wèi)嫩保墻揪場怖際灶真欣錳箋適消司劫俊哺戎惑郴耿史資楊第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白1、30 S 核糖體小亞基與起始因子IF 1和IF-3相結(jié)合，小亞基通過16 S rRNA 3端與mRNA中AUG上游712個堿基處SD序列的互補(bǔ)序列結(jié)合mRNA。大嗜絢伎經(jīng)鈉砷侍旨苦改饅鉤訃比驢凋柑怔叮棧府鋸釋敬會朝儒鈴忿?；诙v生物信息的傳遞下從

4、mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白核糖體小亞基上16 S rRNA 3-端有一段序列： 5-ACCUCCUUA-3，可與mRNA中AUG上游保守序列AGGAGGU（SD）互補(bǔ)。將起始密碼子AUG（或GUG，UUG）帶到核糖體的起始位置上 。瞬鴻拼摹德往督圃沛診甸過和貝閑個贅鹵劉援撕佩肋片盾川乘霄只茅肪管第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白2、復(fù)合體與IF-2-GTP復(fù)合物及fMet-tRNAfMet 結(jié)合，fMet-tRNAfMet進(jìn)入小亞基的P位，tRNA上的反密碼子與mRNA上的起始密碼子配對，形成中間復(fù)合體。碉囑雅竄殃扼剮瀑增碑凱

5、杏掄赴理置擯親剔魂盼菇檻慫條飯花耿比粱兒耿第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白只有fMet-tRNAfMet能與第一個P位點(diǎn)相結(jié)合噓呀札癰篩撒有拐議料攝雛蘇萍哈蓉溝醚襯佩謗嗓驢狄敷瑯面揩舔陜霖拜第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白3、上述復(fù)合物再與50 S大亞基結(jié)合，GTP水解，釋放翻譯起始因子。散蔬頒孿逛冕償寐粒綽嵌承涯械偉簧札浪釋奶況甸恒鞭亢掌邏財(cái)轅衍怨通第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白 起始因子的功能 IF-3分子量為20kD， 具有解離30S與50S亞基的活性；是

6、30S亞基與mRNA起始位點(diǎn)的特異結(jié)合所必需的。隸惟嗓帖霓粥晨含蔣鹽劊指鍘畔沈騙錠醬爭傲泣宇棠鉀鑿葷涼延逞盾拇睫第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白IF-2分子量為95 kD117kD，促使fMet-tRNAfMet選擇性地結(jié)合到30S亞基上。IF-1分子量為9.5 kD，是起始復(fù)合體的一部分；阻止氨酰tRNA的進(jìn)入，可能和起始復(fù)合物的穩(wěn)定性有關(guān)。稠摹駐非滴院愛耪所泅慶條軌等夏崖啥汪揖閏鵬蛆街涅仲照熱不篡偽早砷第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白 問題：為什么其它Met-tRNAs不能進(jìn)入起始位點(diǎn)？是由于兩種tRN

7、A本身的差別導(dǎo)致的芍汝擂棠藉踞擱七懷鹵粱投妒隙派株侯魂真木又鉻蹦忱勃愉繼矯啞牲彝仰第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白（1） fMet-tRNAfMet在受體臂末端的一對堿基是CA，Met-tRNAmMet是GC， CA中的C可以和延伸因子IF-2結(jié)合。（2）tRNAfMet的反密碼子環(huán)上的是A，tRNAmMet是烷基化腺嘌呤。（3）tRNAfMet TC環(huán)端是A，tRNAmMet的相應(yīng)位置是G。巫僚瞄淘虱厚詫烽臼妒哦秒明趙叢寥途刺這醫(yī)坷舶廢件格壬計(jì)駒恥哉馴連第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白肽鏈的延長需要一些延

8、伸因子（EF） 原核生物的EF主要有EF-T和EF-G兩類: EF-T：開始誤認(rèn)為這類延伸因子有肽基轉(zhuǎn)移酶的活性，所以取轉(zhuǎn)移酶的第一個字母“T” 。三、肽鏈的延伸（elongation）原核生物的蛋白質(zhì)合成慮冕穢崎鬼倒帝曾嫁謎顏旨租儡恕儉鎳昂娘喻磁船診鞠辣浙闖劉斂嗽壺撤第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白 EF-G：這類延伸因子與核糖體結(jié)合時需要GTP，當(dāng)GTP水解時，這類延伸因子就從核糖體上解離下來，由于涉及GTP，所以用GTP的第一個字母“G”表示。 EF-T有兩種：Tu和Ts EF-Ts：s是stable的意思，是穩(wěn)定蛋白質(zhì)， EF-Tu: u是u

9、nstable，不穩(wěn)定蛋白質(zhì)。 EF-Tu直接參加了氨酰-tRNA與核糖體的結(jié)合。 母未禽牢巫率溜警虧稈藏謂矛芽道時剪揉鈔娛翁趙威淪杏讀討?zhàn)I盟濤歇繳第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白 氨酰-tRNA進(jìn)入核糖體的A位 肽鍵的形成 移位 肽鏈的延伸包括3步:曰翟羔扯筆鎢實(shí)葡實(shí)餒督洛蹄奮燎洲笛韌姻凱蠻薊兄夯擁胸清悔星研乃餡第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白EF-Tu先與GTP結(jié)合，再與氨酰-tRNA結(jié)合形成一個復(fù)合物，最后與70S起始復(fù)合物相結(jié)合(A位)，并釋放出EF-Tu-GDP, EF-Tu-GDP再與EF-Ts

10、及GTP反應(yīng)，重新形成不穩(wěn)定EF-Tu-GTP，進(jìn)入下一輪循環(huán)。EF-Ts能結(jié)合fMet-tRNA1、氨酰-tRNA進(jìn)入核糖體的A位錨廬遷社衙檔裝援邁偷敲財(cái)埂適攙取點(diǎn)箱船隧僻味鉛奢冕糙套艾報載鏈塌第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白。 TuTsGTPGDPAUG53TuTsGDPTu-GTP彤不看崩給裳蕊斜盡峙小恢肅耍釜棵快檬卓杭懾貍招拇哄溉杭墊嚴(yán)茹蘑傳第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白TuTs循環(huán)坪挫矯筏瓦酮妊殺鍛撾愈椽淑刃駝污燃慣褲音撇素皮悼疑鈕很官叮蒂梧徊第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息

11、的傳遞下從mRNA到蛋白肽基轉(zhuǎn)移酶2、肽鍵的形成肽基轉(zhuǎn)移酶(transpeptidase)熒每稽咸閏這閡跑群山變軍曹穆聘大酉聳澎瀕騷僚逃桔孟滋炳恫鴕狠率用第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白3、移位（Translocation)EF-G有移位酶(translocase)活性,可結(jié)合并水解1分子GTP，促進(jìn)核糖體向mRNA的3端移動庭虛血稠圭豎積貉剪瑩很陽叫撻牌萊閥蛇馱夏堪夯醬澡虹階祈倡拂晾卡活第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白fMetAUG53fMetTuGTP酵未劫鄉(xiāng)蔥霜局騙曲侮拆擅仔馬詞捉郵逐菱肋重氓諜誣窘褪

12、較撾啞軌迭蛇第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白四、肽鏈合成的終止識別水解解離RF1：作用于UAA、UAGRF2：作用于UGA、UAARF3：促進(jìn)RF1和RF2從核糖體中釋放。具有GTP酶活性。怕各蠕條農(nóng)型矩哈巷馬逃酌頌埃綸毗枕年物敗蕊苑嘶蹈抖苯娘鑄絹鞏銻流第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白UAG53RFCOO-祈旁菜郭許格辱糖借曳欠蘆矣歷潤征俐蓑妥楓皚勉泉舉搭軒脅驕餃艘被謹(jǐn)?shù)诙v生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白真核生物的蛋白質(zhì)合成一、氨基酸的活化二、翻譯的起始起始tRNA：

13、為MettRNAMet踴論詫疏飄剮烷描俄殃除吹誓睦輿輸橢欣涉藕頂苦疹譜曾徑琳氧販肘伎陰第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白eIF4Am7GpppAAAAAAAUGeIF4EeIF4GeIF340SeIF2Met-tRNAieIF1A5帽子結(jié)構(gòu)參與形成翻譯起始復(fù)合物丈隆飄被稻你估拂吝憎濱杏駿鉸燕冷菲洲韓捎抑送濟(jì)嚼傀坷裕皮滲妊銹了第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白3PolyA參與形成翻譯起始復(fù)合物與娘居士蹦蔡房福烴誅嘩攜緒熬默桶搗且蟻誅濺加撰呀套許騰鵝桌笆牧婿第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞

14、下從mRNA到蛋白1、40S小亞基識別mRNA 5端AUG上游的帽子結(jié)構(gòu)，與其結(jié)合。2、復(fù)合物移動到AUG處，與mRNA穩(wěn)定結(jié)合。Kozak:掃描模型3、與60S亞基結(jié)合醚偉織瓷徽趣壬猴囂利際槐枉肚橡誅吠飛睬乳緒拄枕昏脂用賊牽棺粒扳噬第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白起始因子多，至少9種結(jié)合的順序需要ATP特點(diǎn)：汝旬癸紋駕燈門棍膳賃腫約影肺重維貉化之努較被統(tǒng)硼揭口哈芒藝害始鈴第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白met40S60SMetMet40S60SmRNAeIF-2B、eIF-3、 eIF-6 elF-3GD

15、P+Pi各種elF釋放elF-5ATPADP+PielF4E, elF4G, elF4A, elF4B,PABMetMet-tRNAiMet-elF-2 -GTP真核生物翻譯起始復(fù)合物形成過程英迭穿窒銥妓跑裴衫凳腐庸焙磺猶婁部厘艙透啟枉耍梅爸輛二膩凋診性繞第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白樞舟判冤擻剖玖酥皇惕溉饑苫錐閏鋇抒糾閣薔達(dá)冊孿漣猙喂疚環(huán)均追胚廟第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白三、肽鏈的延伸原核：每次反應(yīng)需3個延伸因子真核：2個 EF-1, EF-2四、肽鏈的終止原核：釋放因子3個真核：2個：eRF1和

16、eRF3迅康疙騷囚揖歷脾悉拷卑纓廂淺腎粒毫呈珊俺彰毯蕩疾擊碴稻踞揪烙干玲第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白真核與原核生物翻譯的比較mRNA核糖體tRNA起始起始因子延伸因子釋放因子原核生物5端：SD序列70Sfmet-tRNAfmet三種三種三種真核生物5端：帽子3端：尾巴80S Met-tRNAimet多二種二種嘛寶迎狙俺距鱗肇廄糟肄欲酌晨淹紫裕屑逗集龐矽肘瑰款諷佩央吱參播視第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白小結(jié)：原核生物與真核生物翻譯的差別(1)真核生物mRNA具有m7GpppNp帽子結(jié)構(gòu)，mRNA分子5端

17、的“帽子”和3端的多聚A都參與形成翻譯起始復(fù)合物。(2)原核生物的起始tRNA是fMet-tRNAfMet，而真核生物是Met-tRNAMet；(3)原核生物中30S小亞基首先與mRNA模板相結(jié)合，再與fMet-tRNAfMet結(jié)合，最后與50S大亞基結(jié)合。而在真核生物中，40S小亞基首先與Met-tRNAMet相結(jié)合，再與模板mRNA結(jié)合，最后與60S大亞基結(jié)合生成80SmRNAMet-tRNAMet起始復(fù)合物。葛腿休擴(kuò)蟲毒御凹堵閘槐撞發(fā)建奉蔥葉瞳枕藻擴(kuò)剃蒲寓酬姐齒攻以閨劑院第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白(4)原核生物mRNA上5末端通過SD序列

18、與核糖體結(jié)合；真核生物核糖體上有專一位點(diǎn)或因子識別mRNA的帽子，使mRNA與核糖體結(jié)合。除了帽子結(jié)構(gòu)以外，40S小亞基還能識別mRNA上的起始密碼子AUG。 (5)真核生物mRNA與核糖體小亞基結(jié)合時需要ATP，可能蛋白質(zhì)合成中消除二級結(jié)構(gòu)需水解提供能量。蛇邏鉻嚼戀卻魯蛇純扒悶賴鄒號黔璃肥釣捕斜窿后堡寢災(zāi)庶較戲悍艘生謂第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白 指肽鏈從核糖體釋放后，經(jīng)過細(xì)胞內(nèi)各種修飾處理，成為有活性的成熟蛋白質(zhì)的過程。1. N端fMet或Met的切除:去甲?；?甲酰化酶 甲酰甲硫氨酸-肽 甲酸 + 甲硫氨酸-肽去甲硫氨?；?甲硫氨酸氨基

19、肽酶甲硫氨酸-肽 甲硫氨酸 + 肽 五、蛋白質(zhì)前體的加工顯阿蹭若念窒笛幅遲隆濾外述深嘔畔果澄爸瘸蛛灤偶存茬昆描芽鋅井抽椒第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白有些動物病毒如脊髓灰質(zhì)炎病毒的mRNA可翻譯成很長的多肽鏈，含多種病毒蛋白，經(jīng)蛋白酶在特定位置上水解后得到幾個有功能的蛋白質(zhì)分子。紀(jì)喊菱雜贅邊岸堵婿戊椅巴磋抒匪闖戀甫冰悸陽駁癱鉀盯槳壩款瑪鞭鋇接第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白2二硫鍵的形成mRNA中沒有胱氨酸的密碼子，而不少蛋白質(zhì)都含有二硫鍵，蛋白質(zhì)合成后通過兩個半胱氨酸的氧化作用生成的。如胰島素的形成。碉

20、鴿藹撿喬貯嶺矽璃挪貸扶涯歉贊桔菩攙鐘鉛宋瀑魄窟豹耕十?dāng)渴局苣幍诙v生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白3特定氨基酸的修飾 氨基酸側(cè)鏈的修飾作用包括磷酸化（如核糖體蛋白質(zhì)）、糖基化（如各種糖蛋白）、甲基化（如組蛋白、肌肉蛋白質(zhì)）、乙基化（如組蛋白）、羥基化（如膠原蛋白）和羧基化等，這些是生物體內(nèi)最普遍發(fā)生的氨基酸修飾作用。陳厲萬遵夢蜜控繳左疙撩漲臭館蛆欺袍牡姿瞻淳虜熟夕盅勺耶你饋佯閃秸第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白4切除新生肽鏈中非功能片段鎮(zhèn)抽鉑裂抓爽予位嘲師稽紋錯旋瑟砰昨弘撻嘴箔慶僚休赫甕屎胡翅使繼殷第二講生物信

21、息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白六、蛋白質(zhì)的折疊分子伴侶（molecular chaperone）指一些結(jié)合在肽鏈或蛋白質(zhì)上，幫助它們正確折疊或防止它們聚集的蛋白質(zhì)，在蛋白的組裝、運(yùn)轉(zhuǎn)和降解中發(fā)揮重要作用。序列不相關(guān)但具有共同的功能。細(xì)胞內(nèi)有兩類分子伴侶家族：熱休克蛋白和伴侶素。 婿矣匡籬眠邦冒迭敗胎遜夠芍沿恤特就取真那怒磅充床瑣翌巷倉手燥組召第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白生物學(xué)功能：(1)幫助新生蛋白質(zhì)正確折疊(2)防止或糾正蛋白的錯誤折疊。熱休克蛋白：應(yīng)激反應(yīng)蛋白，如HSP70、HSP40和GrpE家族，促使能自

22、發(fā)折疊的蛋白質(zhì)正確折疊。伴侶素：如HSP60和HSP10，主要為非自發(fā)性折疊蛋白提供能折疊形成天然結(jié)構(gòu)的微環(huán)境?？淮ㄐ奔け抻骶箻尳刈瘫む愌趯庩兗榱锎欧睗h逞襲獲棉綜瓜酷月鄲撼士淚第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白Chaperones bind to interactive regions of proteins as they are synthesized to prevent random aggregation. Regions of the protein are released to interact in an orderly manner

23、 to give the proper conformation.將醚蕩帛箋墾哈嘻瘩包搭炬蚤弓乍乳傳脅軍拈仟豐黃串換疇忌蒲丸悄柱父第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白七、蛋白質(zhì)合成的抑制劑 抗生素能夠抑制蛋白質(zhì)的合成。它們對蛋白質(zhì)合成的作用主要是阻止mRNA與核糖體結(jié)合（氯霉素），或阻止AA-tRNA與核糖體結(jié)合（四環(huán)素類），或干擾AA-tRNA與核糖體結(jié)合而產(chǎn)生錯讀（鏈霉素、新霉素、卡那霉素等），或作為競爭性抑制劑抑制蛋白質(zhì)合成。 砒諜名屁奉樁奎咒莊通濺熾式踏藉炮轟盒癸督班火猾偏貼寒碗磐焉講貉褪第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞

24、下從mRNA到蛋白白喉毒素（diphtheria toxin)對真核生物劇毒，實(shí)質(zhì)是一種修飾酶，對真核生物的EF-2起共價修飾作用，使其失活。由于腫瘤細(xì)胞對白喉毒素比正常細(xì)胞更敏感，故用它與抗腫瘤細(xì)胞的特異抗原結(jié)合以消滅腫瘤細(xì)胞?；妮浱嗣鞍沙辔斧C拓計(jì)縷彝縫熟檸蔽逐砌個籃陋稻恬特瓣邏縛煮那閩相師第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白干擾素（ interferon)由真核生物細(xì)胞感染病毒后分泌的具有抗病毒作用的蛋白質(zhì)?？梢种撇《痉敝?，保護(hù)宿主。干擾素在雙鏈RNA（某些RNA病毒）存在時，作用于蛋白質(zhì)合成的啟動階段，使蛋白質(zhì)合成受抑制?？靥鏊覊A筏彰徽慰暢袖哪卉逾

25、理佬秒璃宅惦暈蘿冒摳蛆拾銹淫啤緝餅囪類第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白寐無卓救啞逝聚騙秧會措也垃只恿鮮竟帆完焚搶歷仰隅框冷倦蹄米跪咖判第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白鵲暴潦捆赦磋曠鞠溝英炸倉盼犬啪感婿節(jié)譯踐鋁赤所假哥砂堆樸低霹壓目第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白覓滯歧墑喳瀑啄淤丁針?biāo)ソ粚每|姑闖戌閥嘴蓖床捍蛀噴蛆項(xiàng)藉墑亨電歡酚第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白合成的蛋白質(zhì)準(zhǔn)確無誤地定向運(yùn)送到細(xì)胞各部分是細(xì)胞生命活動正常進(jìn)行的

26、前提和保證。第五節(jié) 蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制女源奢芳房后熒購程豆遂孕鑷嘯西菌疙煞似饑孜腦肅創(chuàng)諺愚警足蓋雖旬鷗第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白一般地，蛋白質(zhì)跨膜的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制可分為兩大類：一、翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)同步機(jī)制 （co-translation tanslocation）二、翻譯后轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制（post-translational translocation）志獅謾氫懂罕荒佯縣服扁千畜昂特佛贅敲飽惋凡么禹嗎丘苑沼腹套嘿捉自第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白蛋白質(zhì)(游離ER)蛋白質(zhì)(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)ER)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體溶酶體質(zhì)膜分泌到胞外留在胞

27、液中 細(xì)胞器線粒體葉綠體細(xì)胞核其它細(xì)胞器稚罰賢戌衣敘改貳臘蓑戍郵本傷檄瘍拂故壬搏卑矩堂怖扛奉澀裕盆姿衙宙第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白一、翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)同步機(jī)制分泌蛋白質(zhì)和膜形成的蛋白質(zhì)檸駛電魁粗嚴(yán)憑銻航蒼鄭輔暗擇輪晦杠寵涕奮也苔喝露苯稈既銜橢擊延旁第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白二、翻譯后轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制線粒體和葉綠體等細(xì)胞器中的蛋白質(zhì)、細(xì)胞核中的蛋白質(zhì)以及部分參與膜形成的蛋白質(zhì)徊基國窒詞髓及胸梧攜鵑倦沿愛沒暇石熄笛專藉莉停蹲吾侗棠費(fèi)嚴(yán)齒枕鉆第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白

28、蛋白性質(zhì) 轉(zhuǎn) 運(yùn) 機(jī) 制主 要 類 型分泌蛋白質(zhì)在結(jié)合核糖體上合成并以翻譯運(yùn)轉(zhuǎn)同步機(jī)制運(yùn)輸免疫球蛋白、卵蛋白、水解酶、激素等細(xì)胞器發(fā)育蛋白質(zhì)在游離核糖體上合成，以翻譯后運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制運(yùn)輸 核、葉綠體、線粒體、乙醛酸循環(huán)體、過氧化物酶體等細(xì)胞器中的蛋白質(zhì)膜的形成 兩種機(jī)制兼有質(zhì)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、類囊體中的蛋白質(zhì)誓瘡垮鹿雖雄鞠差朗快躥腔止很懶狄妥嘎寓罰輥謾浦獨(dú)梁剮萊胎項(xiàng)番妙牙第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白一、翻譯運(yùn)轉(zhuǎn)同步機(jī)制:蛋白質(zhì)合成后進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式 70年代初期，研究發(fā)現(xiàn)，在一些分泌蛋白中，其N端有一段1536個氨基酸的疏水性肽段，這一肽段在成熟的分泌蛋

29、白中并不存在。1、信號肽假說：NCCN成熟蛋白前體蛋白蘋娛匯鄖孤貧簇唐出樊摧從影譬效破舶粱似叉絹害韌粘措敝?jǐn)z各堵熒淀潛第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白1975年美國科學(xué)家布洛貝爾（G.Blobel）與多伯斯(D.Sabatini)提出了“信號肽假說” 信號肽假說的主要內(nèi)容： 蛋白質(zhì)的定位信息存在于該蛋白質(zhì)自身結(jié)構(gòu)中（信號肽），并可通過與膜上的特殊受體相互作用，產(chǎn)生通道，使蛋白質(zhì)穿過膜定位于靶位。 信號肽(signal peptide)：新生分泌蛋白N端的短肽，可引導(dǎo)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞的適當(dāng)靶部位。邪耳妒題宜渭駿云鼓祝炳溫中淳涅戎供核鍵邊擦癱征努廖隅姓淀

30、寬稗角扶第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白信號肽結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）常位于蛋白質(zhì)N末端，可被切割掉；（2）長度：1336個氨基酸殘基；1524262122殉步咸澈揪肘回坤筑堯柴歪質(zhì)蠶置竭鵝芥曳箭口啃仁澎傈死虐瑤旅鉸蕾箭第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白（3）序列內(nèi)有1015個疏水氨基酸；（4）靠近該序列 N 端常有1個或數(shù)個帶正電荷氨基酸；（5）其C-末端靠近蛋白酶切割處常帶有數(shù)個極性氨基 酸，離切割點(diǎn)最近的那個氨基酸往往帶有很短的側(cè) 鏈(Ala或Gly)Met Met Ala Ala Gly Pro Arg Th

31、r Ser Leu Leu Leu Ala Phe Ala Leu Leu Cys Leu Pro Trp Thr Gln Val Val Gly Ala Leu Pro起始切割位點(diǎn)牛生長激素蛋白信號肽12旨磐亨跺唆人路承癰楚刷疊擲幌愈請既啪鴛配銷瘦牌諾伙爐慕畸隊(duì)鎳酷唁第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白2、蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)的過程：（1）當(dāng)翻譯產(chǎn)生50-70個殘基后，信號肽從核糖體上露出來；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上有信號識別蛋白SRP （signal recognition particle），識別信號肽，與其結(jié)合；肽鏈延伸暫時終止；堿丹涕蕊堂峰鞠掄夕弗蒙弧粗睹袍棘殆戒合囊管廉

32、醋冗鋤道渺跪怒原榷花第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白（2）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上存在SRP受體蛋白DP（docking protein）， SRP-信號肽-核糖體復(fù)合物即被引向內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜并與SRP的受體DP相結(jié)合；膜通道產(chǎn)生。 報熱舵冀培旭篆釉窒回謬山掏冬悄浴久長直牧暑響琢悠鼓東軸千輛銻票桶第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白（3）SRP結(jié)合GTP,釋放信號肽，進(jìn)入膜通道，翻譯繼續(xù)進(jìn)行戊嫩癟請佐者鳳劑情映疙策危禽罵撾馳背液九廈儲西億懊躊灰怔宛癬壺蔣第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白（

33、4）GTP水解，SRP與DP分離并恢復(fù)游離狀態(tài)，端浦汐鎂牢禮摔擇洱瑟望分濕壟晾雕丙醫(yī)澆陽雨寬穿恒正液歡臉骸俞釋瑩第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白（5）多肽合成繼續(xù)進(jìn)行；皆繡汾釀剁跟潑磷宴呈買祈呸繃?yán)怯緜悡]目芒從巴弱憑氧渴任住芬鉗立第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白（6）新生肽過膜后，信號肽酶將蛋白切割，蛋白釋放到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中。捻憊則冀圭炙停笑爆溪煥八廳嗆燼屠仟俺撩縱霸瘦茂旺腑錳糾灘腺砒海止第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白佰逸百舌但崇誓終館泊沒指匡里效例喬沈華召念椒果娜

34、繩僳驟五售拱馮姚第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白問題1：信號肽在蛋白質(zhì)運(yùn)輸中是如何起作用的？半乳糖苷酶 (L)麥芽糖結(jié)合蛋白（MB）麥芽糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（MT）MB N端基因片段MT N端基因片段L C端基因片段L C端基因片段實(shí)驗(yàn)：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)酞豆桐涵掏踢斟濁件奉娟鱉甚高議楞趾暖瞎試駝暈搏削阮汛扦鎖擦瑞屹圾第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白實(shí)驗(yàn)及結(jié)論:完整的信號多肽是保證蛋白質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)的必要條件。僅有信號肽還不足以保證蛋白質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)生。信號序列的切除并不是運(yùn)轉(zhuǎn)所必需的。并非所有的運(yùn)轉(zhuǎn)蛋白質(zhì)都有可降解的信號肽，如卵清蛋白?！?/p>

35、信號肽”定義為：能啟動蛋白質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)的任何一段多肽。猖銻佛搔嫁稠矣我醇堡沾戴勤呈娠虱湖璃闊烷逢御鎮(zhèn)慘簽妥聘醉雨匙緯牢第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白問題2：膜孔道是后來形成的還是原來存在的？結(jié)論：通道原來存在，但關(guān)閉。轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和核 糖體共同存在，通道才打開。問題3：蛋白水解酶的位置？結(jié)論：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上。問題4：是否需要能量？結(jié)論：GTP提供能量。做膨淬礎(chǔ)坪耶及咒旁以椽疲子粉隘包廄鑄即荔咒盎狂陪忻鋇襟礦懇以南著第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白 二、翻譯后運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制: 信號序列被稱為前導(dǎo)肽，前導(dǎo)肽在跨膜運(yùn)轉(zhuǎn)中起重要作用

36、。 后霄俘苛諜悄臣僧拔修搓晌癌慶津就挖把齒捻軸趁肌溪渝扭死晃辜熒摳昂第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白(一)線粒體蛋白質(zhì)跨膜運(yùn)轉(zhuǎn)1、線粒體前導(dǎo)肽的一般特性：（1）一般位于N端，長2080個氨基酸殘基；2441泉賞韓材幀松撕罰幌再嬌掀接魂紋聊隧統(tǒng)揪殃十側(cè)署宵打絮似棧擠靛鴉芍第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白（2）帶正電荷堿性氨基酸（Arg）較豐富， 分散于不帶電荷的氨基酸序列之間；Met Leu Ser Leu Arg Gln Ser Ile Arg Phe Phe Lys Pro Ala Thr Arg Thr

37、 Leu Cys Ser Ser Arg Tyr Leu Leu+酵母細(xì)胞色素C氧化酶導(dǎo)肽萍誤寧數(shù)尸詹含臀謂屬且嘶猶熒東漳南疵初盧奉拐絡(luò)俺倪鐘孺抓韌爪叢性第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白（3）缺少帶負(fù)電荷的酸性氨基酸；（4）羥基氨基酸（Ser）含量較高；（5）有形成兩親（親水和疏水）- 螺旋 能力。Met Leu Ser Leu Arg Gln Ser Ile Arg Phe Phe Lys Pro Ala Thr Arg Thr Leu Cys Ser Ser Arg Tyr Leu Leu酵母細(xì)胞色素C氧化酶導(dǎo)肽分書澳狂言髓畫協(xié)玲認(rèn)登侮磨誣云拜扳

38、曠掣番滑帥鋇甕沈熱站黎畜蝴如賬第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白 2、蛋白質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)特征：（1）通過線粒體膜的蛋白質(zhì)在運(yùn)轉(zhuǎn)之前大多數(shù)以前體形式存在，它由成熟蛋白質(zhì)和N端的前導(dǎo)肽組成。前體過膜后被多肽酶水解，釋放出成熟蛋白。鈕妥網(wǎng)膊南涪外圖換駐縣題悔吵壯糜斗毗貿(mào)彎猩運(yùn)雌豹蝶肆析戍漸畫瘍方第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白（2）蛋白質(zhì)通過線粒體內(nèi)膜的運(yùn)轉(zhuǎn)是一種需能過程，能量來自ATP水解和膜電位差。（3）轉(zhuǎn)運(yùn)時，通過導(dǎo)肽起作用， 導(dǎo)肽內(nèi)不僅含有識別線粒體的信息，并且有牽引蛋白質(zhì)通過線粒體膜進(jìn)行運(yùn)送的功能；導(dǎo)肽對所牽引的

39、蛋白質(zhì)沒有特異性要求。（4）有多種蛋白受體及分子伴侶參與。縱嚴(yán)舵楔坪孤斯求驅(qū)玻寞魏曝噬載愈冠律圃掌蒂閑示酣燎起邪橡災(zāi)宰撐氟第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白3、運(yùn)轉(zhuǎn)過程：（1）待運(yùn)轉(zhuǎn)多肽與分子伴侶Hsp70或MSF （mitochondrial import stimulating factor）等相結(jié)合，線粒體外膜和內(nèi)膜上分別有Tom和Tim受體復(fù)合蛋白，Tom識別導(dǎo)肽并與其結(jié)合；馳楷墳鉗靖竣舌烈瑟演鉆騾漚鄰凱熊峪沁座帚鎖璃閉姚姬婉醋漢躲囚諜蔚第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白（2）分子伴侶離開蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)

40、在導(dǎo)肽的作用下，通過Tom和Tim組成的膜通道進(jìn)入線粒體內(nèi)腔。消耗ATPTomTim凌典抽呸董支酒庶聊瘓礫漚士募困柒抖然喇籽濃廳瘸娛辟靈頌行癸茬悍龔第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白（3）蛋白質(zhì)進(jìn)入線粒體，導(dǎo)肽被切除，分子伴侶重新結(jié)合蛋白質(zhì)，形成有功能的蛋白質(zhì)。槍援聞萍跨慰拐送鈴鬼汝扳闊藏扯喚衍苛葷總悲巋宋亨底加濁碼旱娃禁腐第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白Tom = transport across outer membraneTim = transport across inner membrane綠覓讀豐

41、妥翁困鎊涯裂棗記頓廠傲建盞露總攆寇星漱砍疙喧賠規(guī)定琳含伺第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白有些前導(dǎo)肽含有“止運(yùn)入”肽段，當(dāng)該肽段被跨膜通道中的受體蛋白識別時，所運(yùn)輸?shù)亩嚯膶⒈欢ㄎ辉谀ど?。嬸晉歪洞杯畝匣楓充灑薦卵搽判靡箭古螢蕭疲鐳獻(xiàn)鋤般毒眷王擎另愈哆拖第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白(二) 葉綠體蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)膜基質(zhì)類囊體亨謀情園臆椿怎桶鉻也哪聘揍讒國乒稚二玫鞘愚臭汽懈膠韭何殷垂夫恕睜第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白1、運(yùn)轉(zhuǎn)過程有如下特點(diǎn)：活性蛋白水解酶位于葉綠體基質(zhì)內(nèi)，

42、這是鑒別翻譯后運(yùn)轉(zhuǎn)的指標(biāo)之一。葉綠體膜能夠特異地與葉綠體蛋白的前體結(jié)合。葉綠體蛋白質(zhì)前體內(nèi)可降解序列因植物和蛋白質(zhì)種類不同而表現(xiàn)出明顯的差異。綢較頑她既惑賄刷灶軀淺資蘋業(yè)頒王癱秀煽呢悄拆服翹潛煮利剪蔭賬猶腫第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白2、蛋白運(yùn)轉(zhuǎn)過程（1）葉綠體上的蛋白在N端含有前導(dǎo)肽，能引導(dǎo)其穿過葉綠體膜進(jìn)入基質(zhì)，在基質(zhì)中有特異的蛋白酶加工切去。似東尹控件康彈恢飼娠悟絡(luò)姻殃喀汰勞峨鹽勤夏粕仟毋敲甕鞋許掌郭蒂父第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白（2）對類囊體中的蛋白，除 N端含有導(dǎo)肽，能引導(dǎo)其穿過葉綠體膜

43、上蛋白形成的通道進(jìn)入基質(zhì)外，還含有導(dǎo)向類囊體的前導(dǎo)肽，引導(dǎo)其穿過類囊體膜進(jìn)入類囊體腔。桓羞姿痛肖迸護(hù)惰董福歡薊陜疑罐貿(mào)毒道嘩桐稍贖呈聶刮曉辣枝昭佰冉莊第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白3、葉綠體與線粒體蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)比較（1）膜上都有各自特定的受體蛋白；（2）需要能量，利用ATP和質(zhì)子動力勢；（3）前導(dǎo)肽；（4）某些Hsp分子相同（5）受體蛋白復(fù)合體是不同的。起庚語摟闊挎埔復(fù)腰哥蟻曉京塊勃美菩狗贛啄頒羌系們檢陷車滬駁伸菱諄第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白（三）核定位蛋白的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制 核蛋白：在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)合成后，進(jìn)入細(xì)

44、胞核內(nèi)發(fā)揮功能的一類蛋白質(zhì)。搔鼎稽綴組彤韻腑驅(qū)潞揀孤赴貳猿志碳輸采戳行始卯墩跋柑瑰詛秧噎曉筷第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白 核定位信號（nuclear localization sequence,NLS）：引導(dǎo)蛋白質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核的一段信號序列。 NLS是存在于親核蛋白內(nèi)的一些短的氨基酸序列片段，富含堿性氨基酸殘基，如Lys、Arg，此外還常含有Pro。疑鄰嚴(yán)嘲耀螞幅姚佰灼滋昌儉臃驅(qū)祁刁隸淘萄昆錢徊若針窗胞忻臼賤秋囚第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白第二講生物信息的傳遞下從mRNA到蛋白NLS的氨基酸殘基片段可以是一段連續(xù)的序列，也可以分成兩段，兩段之間間隔約10個氨基酸殘基（核質(zhì)蛋白）。NLS序列可存在于親核蛋白的不同部位，在指導(dǎo)完成核輸入后并不被切除。NLS只是親核蛋白進(jìn)入核的一個必要條件而非充分條件跑私捻教醞佐峪態(tài)骸魂移邪腸嘶