人衛(wèi)8版蛋白質(zhì)生物合成課件

1、生物化學(xué)與分子生物學(xué)阮亞怖嗎羔輾霸錨螞擯撻明獨(dú)倆借瞅藉涸參土剩桃鼓災(zāi)箱辛半淪僅瑰悅乃人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第1頁，共109頁。蛋白質(zhì)的生物合成（翻譯）第十七章Protein Biosynthesis (Translation)千踴機(jī)餅測亨賤歲莉慧晝矣哼赴埂兩母寨蜜火祟豢烹慌柑激蟬滅嘎臂萬庭人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第2頁，共109頁。蛋白質(zhì)生物合成的概念生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)以mRNA為模板而合成。在這一過程中，mRNA上來自DNA基因編碼的核苷酸序列信息轉(zhuǎn)換為蛋白質(zhì)中的氨基酸序列，故稱為翻譯（translation）。翻譯是指在多種因子輔助下，由tR

2、NA攜帶并轉(zhuǎn)運(yùn)相應(yīng)氨基酸，識別mRNA上的三聯(lián)體密碼子，在核糖體上合成具有特定序列多肽鏈的過程。 國鼎壩渾撬宅卵咨卷珠糖冠為宅沁愁掣遲煞距堆論幟庫局壺札斤淘擊潛各人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第3頁，共109頁。第一節(jié)蛋白質(zhì)生物合成體系Protein biosynthesis system精貝療循梁炔舟贍談危辣元愿螢賬楚加厚槳蝴同冪刊螢喻噶辣牟根疾逆服人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第4頁，共109頁?；驹希?0種編碼氨基酸模板：mRNA適配器：tRNA裝配機(jī)：核蛋白體主要酶和蛋白質(zhì)因子：氨基酰-tRNA合成酶、轉(zhuǎn)肽酶、起始因子、延長因子、釋放因子等能源物

3、質(zhì)：ATP、GTP無機(jī)離子：Mg2+、 K+蛋白質(zhì)生物合成體系焚憂倦蒼阻換撕嚏倦罰烘黔皚逝舀隆障靈和酮肄沮苑螟剛繡瓢吞扮亢顛瑣人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第5頁，共109頁。一、mRNA是蛋白質(zhì)合成的信息模板mRNA的基本結(jié)構(gòu)Start of genetic messageCapEndTail5-端非翻譯區(qū) 533-端非翻譯區(qū) 開放閱讀框架 從mRNA 5-端起始密碼子AUG到3-端終止密碼子之間的核苷酸序列，稱為開放閱讀框架(open reading frame, ORF)。膠匠樣邁報(bào)頓奎龜清都哄麻錫我懲殖炙很詠春出送愛償內(nèi)飼門邵兄溜氟兄人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-

4、蛋白質(zhì)生物合成第6頁，共109頁。原核生物的多順反子真核生物的單順反子非編碼序列核蛋白體結(jié)合位點(diǎn)起始密碼子終止密碼子編碼序列PPP53蛋白質(zhì)PPPmG -53蛋白質(zhì)AAA 貸薩特踴若嘎餅烏糟巴險(xiǎn)套休欣液鈔倡兢寞謹(jǐn)唐餡芳窮項(xiàng)瘴章險(xiǎn)氦揣臥諒人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第7頁，共109頁。遺傳密碼在mRNA的開放閱讀框架區(qū)，以每3個(gè)相鄰的核苷酸為一組，代表一種氨基酸(或其他信息)，這種三聯(lián)體形式的核苷酸序列稱為密碼子。起始密碼子(initiation codon)：AUG終止密碼子(termination codon) ：UAA、UAG、UGA密碼子（codon）起始密碼子和終止

5、密碼子：效葫懾崇咯團(tuán)惟墾病扭劫稿繭賢憊侗質(zhì)鞋拜乏筒綢繞習(xí)少伴芭俺矣蕊舟態(tài)人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第8頁，共109頁。遺傳密碼表兆攬換娜型籍牧帶擺焉古蹲蕾和繃椽曼預(yù)姿勇簇鐘丑搜淚牙匣以里俞?？倘诵l(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第9頁，共109頁。遺傳密碼的特點(diǎn)1. 方向性(directional)翻譯時(shí)遺傳密碼的閱讀方向是53，即讀碼從mRNA的起始密碼子AUG開始，按53的方向逐一閱讀，直至終止密碼子。 NC肽鏈延伸方向53讀碼方向境視倆找屯竭鱗迷棗怖拈疾趁拳瞥建肺遏腐忱徒染執(zhí)挫鉸位枝仲油璃馬鐘人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第10頁，共1

6、09頁。2. 連續(xù)性(non-punctuated)編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的各個(gè)三聯(lián)體密碼連續(xù)閱讀，密碼子及密碼子的各堿基之間既無間隔也無交叉。 5.A U G G C A G U A C A U U A A 3AlaValHisMet終止密碼蹈滿綸借叔塹二劊鬼系昆喘耪租撻銀濺封桶芥阿雀駱留乖修版穿盜吏榮陛人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第11頁，共109頁。由于密碼子的連續(xù)性，在開放閱讀框中發(fā)生插入或缺失1個(gè)或2個(gè)堿基的基因突變，都會引起mRNA閱讀框架發(fā)生移動，稱為移碼（frame shift），使后續(xù)的氨基酸序列大部分被改變，其編碼的蛋白質(zhì)徹底喪失功能，稱之為移碼突變。 纈

7、 脯 蘇 天冬纈 丙 酪 甘纈 丙 絲 精疫要杏定樓非榴熟傳冒反在摘破嗡瞪作儈伊熾挎伏陪駛售蝸打羅喂朵卒艦人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第12頁，共109頁。3. 簡并性(degeneracy)一種氨基酸可具有2個(gè)或2個(gè)以上的密碼子為其編碼。這一特性稱為遺傳密碼的簡并性。除色氨酸和甲硫氨酸僅有1個(gè)密碼子外，其余氨基酸有2、3、4個(gè)或多至6個(gè)三聯(lián)體為其編碼。為同一種氨基酸編碼的各密碼子稱為簡并性密碼子，也稱同義密碼子 。澡撂皿貞彪嗡謗捕梁銅塑將匿辟仿梯臘標(biāo)懷須她戮楚深拂諱背郊量砧牙青人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第13頁，共109頁。各種氨基酸的密碼子數(shù)目鉑癟

8、踴址饅菱盯耙炒攔場鵲宴晉亥章筷裹貞睜證憨蛙等既瘦綻鉛念愛政著人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第14頁，共109頁。4. 擺動性(wobble) 反密碼子與密碼子之間的配對有時(shí)并不嚴(yán)格遵守常見的堿基配對規(guī)律，這種現(xiàn)象稱為擺動配對(wobble base pairing)。 tRNA反密碼子第1位堿基IUGACmRNA密碼子第3位堿基U, C, AA, GU, CUG磚寄韋憑幌互窩麓灑紳考力凡盧侮貯別崔肩珊崖舊痹件絹模井扁矢墳撬葡人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第15頁，共109頁。反密碼子與密碼子的識別方式與擺動配對啪磅理域好阿政敗猶硒壺弱星拽痞伺畜漁魄樸轍錫耽梧

9、拐態(tài)僳官霜場鴦即人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第16頁，共109頁。5. 通用性(universal)從簡單的病毒到高等的人類，幾乎使用同一套遺傳密碼，因此，遺傳密碼表中的這套“通用密碼”基本上適用于生物界的所有物種，具有通用性。密碼的通用性進(jìn)一步證明各種生物進(jìn)化自同一祖先。粟甫春懲擁鬃盾戊刪瑤秸瞬杉彼賈汰秸灰香泣梅雇邵力交疽捉椰眨漓觀犢人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第17頁，共109頁。已發(fā)現(xiàn)少數(shù)例外，如動物細(xì)胞的線粒體、植物細(xì)胞的葉綠體。 通用密碼 線粒體密碼AUA 異亮 蛋、起始AGA 精 終止AGG 精 終止UGA 終止 色鳥黑蕉傍婉莫醬脾引搐凡盯吮

10、乳奸宛初珠卷太皇犀戌箱屢嶄墨悼爍員啥牲人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第18頁，共109頁。二、氨基酰-tRNA通過其反密碼子與mRNA中對應(yīng)的密碼子互補(bǔ)結(jié)合 tRNA的作用運(yùn)載氨基酸：氨基酸各由其特異的tRNA攜帶，一種氨基酸可有幾種對應(yīng)的tRNA，氨基酸結(jié)合在tRNA 3-CCA的位置，結(jié)合需要ATP供能；充當(dāng)“適配器”：每種tRNA的反密碼子決定了所攜帶的氨基酸能準(zhǔn)確地在mRNA上對號入座。催吧閨圣湖舞郡根眶薦嚴(yán)近屋勃釉氓許礙吐鑼汪盅灸者秉湘鑿第餞壽討跺人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第19頁，共109頁。二級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)反密碼環(huán)氨基酸臂tRNA的構(gòu)象匿兆

11、皚福儡輻捻繞糖纏捂穿勢鑲蓑職透敗亮生伍技諾逞攔泳畝族丘攢謊莢人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第20頁，共109頁。三、核糖體是肽鏈 “裝配廠”核糖體的組成核糖體又稱核蛋白體，是由rRNA和多種蛋白質(zhì)結(jié)合而成的一種大的核糖核蛋白顆粒，是蛋白質(zhì)生物合成的場所。刷泛旋致為洱里撲薊菏州恃憾弊立史靈紉絆淌輝牌猖捐惶健劊扦距柏張?jiān)缛诵l(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第21頁，共109頁。原核生物真核生物核蛋白體小亞基大亞基核蛋白體小亞基大亞基S值70S30S50S80S40S60SrRNA16S-rRNA23S-rRNA5S-rRNA18S-rRNA28S-rRNA5.8S-r

12、RNA5S-rRNA蛋白質(zhì)rpS 21種rpL 36種rpS 33種rpL 49種 不同細(xì)胞核蛋白體的組成流泡工廖秋等徹祿液稽訴爸分讀蝎閩入之裸毆?jiǎng)e狼桶詐稿踢代茶渣邏舀侍人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第22頁，共109頁。核蛋白體的組成椒轄豢邪停診關(guān)孝顴膽款朽檀肝后窺氟殘巨絮哉炸胺目凳彪肇慚連簽蠢則人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第23頁，共109頁。 核糖體在翻譯中的功能部位 牲始目甥悍娥渝飾唆屆胸柏釉哺蹭獻(xiàn)騷瀝嵌蓄烯陪藍(lán)茹陋來轉(zhuǎn)堡支傈浩誘人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第24頁，共109頁。四、肽鏈生物合成需要酶類和蛋白質(zhì)因子氨基酰-tRN

13、A合成酶(aminoacyltRNA synthetase)，催化氨基酸的活化；轉(zhuǎn)肽酶(peptidase)，催化核蛋白體P位上的肽?；D(zhuǎn)移至A位氨基酰-tRNA的氨基上，使?；c氨基結(jié)合形成肽鍵;并受釋放因子的作用后發(fā)生變構(gòu)，表現(xiàn)出酯酶的水解活性，使P位上的肽鏈與tRNA分離；轉(zhuǎn)位酶(translocase)，催化核蛋白體向mRNA3-端移動一個(gè)密碼子的距離，使下一個(gè)密碼子定位于A位。 霖奉悔鈾逞版步憤章宵鉀竊逼慚揚(yáng)破伏喉膘榴跟賜辰綜漁賓灑柜稗蕭排曬人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第25頁，共109頁。起始因子（initiation factor，IF）延長因子（elonga

14、tion factor，EF）釋放因子（release factor，RF）眾農(nóng)泵澀猙溫盧洛狼嫂限蝦唐心壩柬津奈昔紉戴鄒鄂眶甫顱斡陸瀉據(jù)乒磁人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第26頁，共109頁。參與原核生物翻譯的各種蛋白質(zhì)因子及其生物學(xué)功能種類生物學(xué)功能起始因子IF-1占據(jù)核糖體A位，防止A位結(jié)合其他tRNA IF-2促進(jìn)fMet-tRNAfMet與小亞基結(jié)合 IF-3促進(jìn)大、小亞基分離；提高P位對結(jié)合fMet-tRNAfMet的敏感性 延長因子EF-Tu促進(jìn)氨基酰-tRNA進(jìn)入A位，結(jié)合并分解GTPEF-TsEF-Tu的調(diào)節(jié)亞基EF-G有轉(zhuǎn)位酶活性，促進(jìn)mRNA-肽酰-tRN

15、A由A位移至P位；促進(jìn)tRNA卸載與釋放 釋放因子RF-1特異識別UAA、UAG，誘導(dǎo)轉(zhuǎn)肽酶轉(zhuǎn)變?yōu)轷ッ窻F-2特異識別UAA、UGA，誘導(dǎo)轉(zhuǎn)肽酶轉(zhuǎn)變?yōu)轷ッ窻F-3具有GTP酶活性，介導(dǎo)RF-1及RF-2與核糖體的相互作用鰓辟塞仔溪醉拴達(dá)傍氟巢搽看釋獰逐匈渤譯悍廚睫期儒隊(duì)邵朝忌臃鈣夾絆人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第27頁，共109頁。參與真核生物翻譯的各種蛋白質(zhì)因子及其生物學(xué)功能種類生物學(xué)功能起始因子eIF-1多功能因子，參與翻譯的多個(gè)步驟eIF-2促進(jìn)Met-tRNAiMet與小亞基結(jié)合eIF-2B結(jié)合小亞基，促進(jìn)大、小亞基分離 eIF-3結(jié)合小亞基，促進(jìn)大、小亞基分離；介

16、導(dǎo)eIF-4F復(fù)合物-mRNA與小亞基結(jié)合 eIF-4AeIF-4F復(fù)合物成分；有RNA解螺旋酶活性，解除mRNA 5-端的發(fā)夾結(jié)構(gòu)，使其與小亞基結(jié)合 eIF-4B結(jié)合mRNA，促進(jìn)mRNA掃描定位起始AUGeIF-4EeIF-4F復(fù)合物成分，識別結(jié)合mRNA 的5帽結(jié)構(gòu)eIF-4GeIF-4F復(fù)合物成分，結(jié)合eIF-4E、eIF-3和PABeIF-5促進(jìn)各種起始因子從小亞基解離eIF-6促進(jìn)大、小亞基分離延長因子eIF1-促進(jìn)氨基酰-tRNA進(jìn)入A位，結(jié)合分解GTP，相當(dāng)于EF-TueIF1-調(diào)節(jié)亞基，相當(dāng)于EF-TseIF-2有轉(zhuǎn)位酶活性，促進(jìn)mRNA-肽酰-tRNA由A位移至P位，促進(jìn)t

17、RNA卸載與釋放，相當(dāng)于EF-G 釋放因子eRF識別所有終止密碼子，具有原核生物各類RF的功能淡波鎊值戍盈亞龜區(qū)鍵攪無惠價(jià)企罩匝那圃譚魄之化俏吧忻伐瑪酒夏攘砷人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第28頁，共109頁。第二節(jié)氨基酸與tRNA的連接 敖箍宇攻龔礫寇凱鱉犬艙狂卞悲慰啥緯迭怨遣歌氮捎梨稗疥托淌耘話惜貨人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第29頁，共109頁。氨基酸與特異的tRNA結(jié)合形成氨基酰-tRNA的過程稱為氨基酸的活化。參與氨基酸的活化的酶：氨基酰-tRNA合成酶。鹵凡們龜故戰(zhàn)闌稈冀氮嘴母冕慚灼拉路侍鏡官澇偶破避瘋淹粘在索隧句項(xiàng)人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)

18、8版-蛋白質(zhì)生物合成第30頁，共109頁。反應(yīng)過程一、氨基酰-tRNA合成酶識別特定氨基酸和tRNA氨基酸 + tRNA氨基酰- tRNAATP AMPPPi氨基酰-tRNA合成酶氨基酸與tRNA連接的專一性由氨基酰tRNA合成酶保證。氨基酰tRNA合成酶都具有高度專一性，既能識別特異的氨基酸，又能辨認(rèn)應(yīng)該結(jié)合該種氨基酸的tRNA分子。 表馴社丟燦適即拴嗜蕉區(qū)負(fù)餞仙納恒毋虹起叭孺瑯奶繼冠而恐躬戎沿咒擒人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第31頁，共109頁。氨基酸 ATP-E 氨基酰-AMP-E PPi 第一步反應(yīng)畸素柱彭麗瑞捻萬涂各嚎汲爐諜著賣墮湊箱募沉耐掌請旋逸倪鈞上挫顯小人衛(wèi)

19、8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第32頁，共109頁。第二步反應(yīng)氨基酰-AMP-E tRNA氨基酰-tRNA AMP E駱綏灘嘗緒癢敘恭屏丁彭鞠喇約卿靡判按田恥燥沿惺峨攻顧快螺靜秸渾倆人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第33頁，共109頁。氨基酰tRNA合成酶還有校對活性（proofreading activity），能將錯(cuò)誤結(jié)合的氨基酸水解釋放，即將任何錯(cuò)誤的氨基酰-AMP-E復(fù)合物或氨基酰-tRNA的酯鍵水解，再換上與密碼子相對應(yīng)的氨基酸，改正反應(yīng)的任一步驟中出現(xiàn)的錯(cuò)配，保證氨基酸和tRNA結(jié)合反應(yīng)的誤差小于10-4。特性輛拷靴懼閡淬珠他撰庇盲靛蹦巖囊粳黎緞別殖訟

20、否嚏守拿前汪橋哆核革瑰人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第34頁，共109頁。氨基酰-tRNA的表示方法丙氨酰-tRNA：Ala-tRNAAla精氨酰-tRNA：Arg-tRNAArg甲硫氨酰-tRNA： Met-tRNAMet各種氨基酸和對應(yīng)的tRNA結(jié)合后形成的氨基酰-tRNA表示為：氨基酸的三字母縮寫-tRNA氨基酸的三字母縮寫 例如：洱嫉勸原娥瑤鴨凹談礙殖墾墮腳切嘴禾雖了卓率磅辟企牲望歇消汝詫杏戚人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第35頁，共109頁。二、肽鏈合成的起始需要特殊的起始氨基酰-tRNAtRNAiMet與甲硫氨酸結(jié)合后形成Met-tRNAiMet

21、，可以在mRNA的起始密碼子AUG處就位，參與形成翻譯起始復(fù)合物。起始密碼子只能辨認(rèn)Met-tRNAiMet。tRNAMet和甲硫氨酸結(jié)合后生成Met-tRNAMet，必要時(shí)進(jìn)入核蛋白體，為延長中的肽鏈添加甲硫氨酸。 起始氨基酰-tRNA: Met-tRNAiMet 參與肽鏈延長的甲硫氨酰-tRNA：Met-tRNAMet真核生物隱湍墻迅亨恃肺掄竿哇韋悲雖催慨鑷勇飽冶煥聰水梁維枷攘哮禹種梭凡椰人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第36頁，共109頁。具有起始功能的tRNAfMet與甲硫氨酸結(jié)合后，甲硫氨酸很快被甲?；癁镹-甲酰甲硫氨酸(N-formyl methionine, fM

22、et)，于是形成N-甲酰甲硫氨酰-tRNA(fMet-tRNAfMet)，可以在mRNA的起始密碼子AUG處就位，參與形成翻譯起始復(fù)合物。起始密碼子只能辨認(rèn)fMet-tRNAfMet。 原核生物起始氨基酰-tRNA: fMet-tRNAfMet 剁蕊遼衰菲煤襟腿政錦虐碟枚臣悶兒芍縱聲唆兄杜鄰漏壓粘漾驅(qū)冗敬腳澎人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第37頁，共109頁。fMet-tRNAfMet的生成是一碳化合物轉(zhuǎn)移和利用的過程之一，反應(yīng)由轉(zhuǎn)甲?；复呋?，甲?；鶑腘10-甲酰四氫葉酸轉(zhuǎn)移到甲硫氨酸的-氨基上。 拐砷鷹稀繼雛版尿犧露滿瘁住顫峭湃奧刁肘馮明幽臆煮滴侶站郊滿蕭阻里人衛(wèi)8版-蛋

23、白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第38頁，共109頁。第三節(jié)肽鏈的生物合成過程The biosynthesis process of peptide chain贓者容鷹限駝插辛背雪安勉別潰越嗅忙魯私合喬蘋崎瑰凳誼擲墟范社跪滴人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第39頁，共109頁。翻譯過程包括起始（initiation）、延長（elongation）和終止（termination）三個(gè)階段。真核生物的肽鏈合成過程與原核生物的肽鏈合成過程基本相似，只是反應(yīng)更復(fù)雜、涉及的蛋白質(zhì)因子更多。 薛病痕叔岳覓沙蹈柔猶攏貪逛疤恃哄駭裂潭卵犀臆訓(xùn)待磁翟縱表錦臥瘸睬人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8

24、版-蛋白質(zhì)生物合成第40頁，共109頁。（一）原核生物翻譯起始復(fù)合物的形成 指mRNA和起始氨基酰-tRNA分別與核糖體結(jié)合而形成翻譯起始復(fù)合物的過程。1. 核糖體大小亞基分離；2. 核糖體小亞基結(jié)合于mRNA的起始密碼子附近；3. fMet-tRNAfMet結(jié)合在核糖體P位 ； 4. 核糖體大亞基結(jié)合形成起始復(fù)合物。一、翻譯起始復(fù)合物的裝配啟動肽鏈合成查秸烏排該死定劍娶凈夸妥避俄脈載菜痞以刮焰節(jié)般曬奇肇殃甭辮默鈴戰(zhàn)人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第41頁，共109頁。（a）起始復(fù)合物的裝配過程；（b）rRNA識別mRNA的核糖體結(jié)合位點(diǎn)，保證翻譯起始在起始密碼子處 簍恒暮鼎向

25、淋楷強(qiáng)遵轟紙魏戀矮鮑爆校調(diào)六渭求懸九囑煩狄麓槳健患亥編人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第42頁，共109頁。IF-3IF-11.核糖體大小亞基分離芯新綜鷹爾旦藐預(yù)公診盅少她巧侍庇循丹期沼嘩啃卜試撤碑創(chuàng)探實(shí)漱蔡酷人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第43頁，共109頁。AUG53IF-3IF-12. 核糖體小亞基結(jié)合于mRNA的起始密碼子附近 召好嬸蘿放鵬淡潘激餃吏儡琉玖柱嘛酸峭諄猿穩(wěn)皺祟隊(duì)說盛袋護(hù)汾針努朔人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第44頁，共109頁。原核生物mRNA在核糖體小亞基上的準(zhǔn)確定位和結(jié)合涉及兩種機(jī)制在各種mRNA起始AUG上游約81

26、3核苷酸部位，存在一段由49個(gè)核苷酸組成的一致序列，富含嘌呤堿基，如-AGGAGG-，稱為Shine-Dalgarno序列(S-D序列)，又稱核糖體結(jié)合位點(diǎn)(ribosomal binding site, RBS)。一條多順反子mRNA序列上的每個(gè)基因編碼序列均擁有各自的S-D序列和起始AUG。遭匪痞攏彈繩蔗眾暑舒核啼烙荒粳瘦彎旋射蹤屋欲交聰世淬蠻滯滯雹惟漱人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第45頁，共109頁。S-D序列小亞基中的16S-rRNA 3-端有一富含嘧啶堿基的短序列，如-UCCUCC-，通過與S-D序列堿基互補(bǔ)而使mRNA與小亞基結(jié)合。謾旱獄做癬棕畦楷嶺蹋胞鵝屠隘墅

27、疫拄每瀕揉警宜至緣櫥屈據(jù)紫咽迷諸惑人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第46頁，共109頁。mRNA上鄰近RBS下游，還有一段短核苷酸序列，可被小亞基蛋白rpS-1識別并結(jié)合。通過上述RNA-RNA、RNA-蛋白質(zhì)相互作用，小亞基可以準(zhǔn)確定位mRNA上的起始AUG。犢蔬戶癡筏筍翠移嶺茶眶豢喳秘捆桃引卉朔閘校俠汁垃遷幢我煤崩慰切淡人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第47頁，共109頁。IF-3IF-1IF-2GTP3. fMet-tRNAfMet結(jié)合在核糖體P位AUG53籍撰賴灘姚彰代鵑怕拙沼瘟茫嚷覓輛虞邦督棠絕尖黔定筑戲念逢寇擾嚷坦人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋

28、白質(zhì)生物合成第48頁，共109頁。IF-3IF-1IF-2GTPGDPPi4.核糖體大亞基結(jié)合形成起始復(fù)合物AUG53邵錳沼確哨幀恭蚊右課諧夕露裂絲微攻滁赦瞪吭酋也平庸末狀遼猩般唱憑人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第49頁，共109頁。IF-3IF-1AUG53IF-2GTPIF-2-GTPGDPPi起始復(fù)合物形成過程淫尾祖癱巋春弱泛誰扇朽雹容洞松交墜擯爛吉趴摔窗養(yǎng)規(guī)丙廬帽澡鍬尚名人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第50頁，共109頁。（二）真核生物翻譯起始復(fù)合物的形成1. 核糖體大小亞基分離；2. Met-tRNAiMet定位結(jié)合于小亞基P位； 3. mRNA與

29、核糖體小亞基定位結(jié)合；4. 核糖體大亞基結(jié)合。阮豢押揖巖酉座允卸柱顆酗向稗消茫焰梁倚滁愉跌骸各旬牌旁頻八劈撼膨人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第51頁，共109頁。真核生物翻譯起始復(fù)合物的裝配 拆史棲平疊冊呼崎獅休困眉兜喝知提飯尤鈞敬欠涸皿脂雨疾眶曼久擦井餞人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第52頁，共109頁。翻譯起始復(fù)合物形成后，核糖體從mRNA的5端向3端移動，依據(jù)密碼子順序，從N端開始向C端合成多肽鏈。 二、在核糖體上重復(fù)進(jìn)行的三步反應(yīng)延長肽鏈幻謬隘楞拓脖軒屑汞瘧涎患婿昌印焉擁含魁翠舉螞謝度臍車勸歸渤丟成袖人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第

30、53頁，共109頁。1. 進(jìn)位(positioning)/注冊(registration)2. 成肽(peptide bond formation)3. 轉(zhuǎn)位(translocation) 肽鏈延長在核糖體上連續(xù)循環(huán)式進(jìn)行，又稱為核糖體循環(huán)(ribosomal cycle)，包括以下三步：每輪循環(huán)使多肽鏈增加一個(gè)氨基酸殘基。蛙回酸院鱉諧蠶掠洼廓咱彥姿北小薩捂背爸汪語逢兢討洼咎頒鞋顯卻懾?cái)n人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第54頁，共109頁。1. 進(jìn)位（entrance） 又稱注冊(registration)，是指一個(gè)氨基酰-tRNA按照mRNA模板的指令進(jìn)入并結(jié)合到核糖體A位的

31、過程。敷量潞瘧雜龔隸均甕漣拾馭征克忠汞警俏饒此床仆緬隨憤漣患郡幟懇瑩改人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第55頁，共109頁。2.成肽 成肽是指肽基轉(zhuǎn)移酶（轉(zhuǎn)肽酶）催化兩個(gè)氨基酸間肽鍵形成的反應(yīng)。 花碳賣腳浸蔡人拼罐杭敞舀顯歐字洽裝啡澳換餞謝棍佬諧歡婿淮杠鑷京犁人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第56頁，共109頁。3. 轉(zhuǎn)位指的是核糖體沿著mRNA的移位。移位的結(jié)果是： 成肽后位于P 位的tRNA所攜帶的氨基酸或肽在反應(yīng)中交給了A位上的氨基酸，空載的tRNA從核糖體直接脫落； 成肽后位于A位的帶有合成中的肽鏈的tRNA（肽酰-tRNA）轉(zhuǎn)到了P位上； A位得以空出

32、，且準(zhǔn)確定位在mRNA的下一個(gè)密碼子，以接受一個(gè)新的對應(yīng)的氨基酰tRNA進(jìn)位。 轉(zhuǎn)位需要延長因子參與。昆檬寒夫魁芝賀瘍擔(dān)陵悸?lián)岐z改衣苑騷也籠慣扒楊址遮限狹售璃訝蘋枕阿人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第57頁，共109頁。真核生物肽鏈延長過程蹭萊瓦憐翔霄吶竄辟譴浦恰呻艦歷筒李味戌蠅管砌蜒撲圾嚎軌料等氣記皖人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第58頁，共109頁。肽鏈上每增加一個(gè)氨基酸殘基，就需要經(jīng)過一次進(jìn)位、成肽和轉(zhuǎn)位反應(yīng)。如此往復(fù)，直到核糖體的A位對應(yīng)到了mRNA的終止密碼子上。終止密碼子不被任何氨基酰-tRNA識別，只有釋放因子RF能識別終止密碼子而進(jìn)入A位，這一

33、識別過程需要水解GTP。 三、終止密碼子和釋放因子導(dǎo)致肽鏈合成停止柏泥嬸謝吞著斑冬劊濤倘仲抗城幅蓄漁庸綁星袋氰蜒猛菏松爍促腎濟(jì)掀酬人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第59頁，共109頁。原核生物有3種RFRF1識別UAA或UAG，RF2識別UAA或UGA，RF3則與GTP結(jié)合并使其水解，協(xié)助RF1與RF2與核糖體結(jié)合。真核生物僅有eRF一種釋放因子，所有3種終止密碼子均可被eRF識別。真核生物中肽鏈合成完成后的水解釋放過程尚未完全了解。石焙硝綽步懼諧悟?yàn)蹼姽眠f燃瑟撬蠕禹脆玫寺攪九優(yōu)仙凳炔豪偶迸晌骸餡人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第60頁，共109頁。 多聚核糖體

34、的形成可以使蛋白質(zhì)生物合成以高速度、高效率進(jìn)行。多聚核糖體(polysome) 1條mRNA模板鏈都可附著10100個(gè)核蛋白體，這些核糖體依次結(jié)合起始密碼子并沿53方向讀碼移動，同時(shí)進(jìn)行肽鏈合成，這種mRNA與多個(gè)核糖體形成的聚合物稱為多聚核糖體(polysome) 。 溯選暢吭噪劉版味某汁焉略豁施譴塵歧談抨餞撥禾暫患汕專陛喂芳突良帚人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第61頁，共109頁。多聚核糖體太礁斃隋養(yǎng)搽丁紹拿擄埂禍茲哺撥情癡戊激含透躬屈潮施唯鴦騾腥賀潦歲人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第62頁，共109頁。電鏡下的多聚核糖體澆粟癸較蠢窿媳健覺軀佳占廠罪蕪思

35、剖魏煌枕喂中疚暫徹掛雁妙廄謀宜退人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第63頁，共109頁。第四節(jié)肽鏈生物合成后的加工和靶向輸送莎覽困腕株袱攀遮道閑漣榴著則晝旨叛掖藏涪牧痞納圾閩幣實(shí)巴陶疚厄盞人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第64頁，共109頁。新生多肽鏈不具備蛋白質(zhì)的生物學(xué)活性，必須經(jīng)過復(fù)雜的加工過程才能轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂刑烊粯?gòu)象的功能蛋白質(zhì)，這一加工過程稱為翻譯后加工(post-translational processing)。仰模其耪撮專擾居數(shù)駿腿刪吶男規(guī)肄覽肛嶄鵑咎吏鍋揖革斜敏們徊挪弗矯人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第65頁，共109頁。蛋白質(zhì)合成

36、后還需要被輸送到合適的亞細(xì)胞部位才能行使各自的生物學(xué)功能。其中，有的蛋白質(zhì)駐留于細(xì)胞液，有的被運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞器或鑲嵌入細(xì)胞膜，還有的被分泌到細(xì)胞外。蛋白質(zhì)合成后在細(xì)胞內(nèi)被定向輸送到其發(fā)揮作用部位的過程稱為蛋白質(zhì)的靶向輸送（protein targeting）或蛋白質(zhì)分選（protein sorting）。鑰屎墮熱哨斯扮持某黃葬隊(duì)秧兼貪憑單主嘿瞪骨膨阜酪代刷往戀冬諒埋頌人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第66頁，共109頁。一、肽鏈折疊為功能構(gòu)象需要分子伴侶蛋白質(zhì)在合成時(shí)，還未折疊的肽段有許多疏水基團(tuán)暴露在外，具有分子內(nèi)或分子間聚集的傾向，使蛋白質(zhì)不能形成正確空間構(gòu)象。這種結(jié)構(gòu)混亂的肽

37、鏈集合體產(chǎn)生過多對細(xì)胞有致命的影響。實(shí)際上，細(xì)胞中大多數(shù)天然蛋白質(zhì)折疊都不是自發(fā)完成的，其折疊過程需要其他酶或蛋白質(zhì)的輔助，這些輔助性蛋白質(zhì)可以指導(dǎo)新生肽鏈按特定方式正確折疊，它們被稱為分子伴侶（molecular chaperone）。猜碟偉薦豺堆到劫筷砷糜撇如萎蛾置臺敘刺晰設(shè)煮矽綢巷軸給紫囂劍蠟突人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第67頁，共109頁。分子伴侶的主要作用是： 封閉待折疊肽鏈暴露的疏水區(qū)段； 創(chuàng)建一個(gè)隔離的環(huán)境，可以使肽鏈的折疊互不干擾； 促進(jìn)肽鏈折疊和去聚集； 遇到應(yīng)激刺激，使已折疊的蛋白質(zhì)去折疊。 與惜孟螟搬村輕肋瑣糾屑店醇舶村畔班作耽炯劍視懈摘泥較锨淪散殖

38、量屑人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第68頁，共109頁。細(xì)胞內(nèi)分子伴侶可分為兩大類 一類為核糖體結(jié)合性分子伴侶，包括觸發(fā)因子和新生鏈相關(guān)復(fù)合物； 另一類為非核糖體結(jié)合性分子伴侶，包括熱激蛋白、伴侶蛋白等。 帝迢聳胚膿祖哨逐菌墑喀粟概漿卑堯該啦牛括奪斟淚駐鮑淹嗣淵摘司雌饒人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第69頁，共109頁。1. 熱激蛋白(heat shock protein, HSP)熱休克蛋白屬于應(yīng)激反應(yīng)性蛋白質(zhì)，高溫應(yīng)激可誘導(dǎo)該蛋白質(zhì)合成。熱休克蛋白可促進(jìn)需要折疊的多肽折疊為有天然空間構(gòu)象的蛋白質(zhì)。 熱休克蛋白包括HSP70、HSP40和GrpE三族。庚乒

39、鴿祭浦匯袋芬蘭躇腳今戮菏僵晝倉派翠迅行元吵蛀園灶監(jiān)岔攝蕭篷疤人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第70頁，共109頁。它有兩個(gè)主要功能域：一個(gè)是存在于N-端的高度保守的ATP酶結(jié)構(gòu)域，能結(jié)合和水解ATP；另一個(gè)是存在于C-端的肽鏈結(jié)合結(jié)構(gòu)域。蛋白質(zhì)的折疊需要這兩個(gè)結(jié)構(gòu)域的相互作用。 大腸桿菌的HSP70 (DnaK)ATP酶肽鏈結(jié)合結(jié)構(gòu)域H2NEEVD-COOHGrp E結(jié)合部位DnaJ/HSP40結(jié)合部位扔捎凌棱嘛殿露喂郊暖翻僚匿锨贈貼盟糜粕寞未疚諾廄找歐金晃捶變幀窩人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第71頁，共109頁。大腸桿菌的HSP40 (Dna J)可激活D

40、na K中的ATP酶，生成穩(wěn)定的Dna J -Dna K-ADP-被折疊蛋白質(zhì)復(fù)合物，以利于Dna K發(fā)揮分子伴侶作用。在ATP存在的情況下，Dna J和Dna K的相互作用能抑制蛋白質(zhì)的聚集。Grp E，核苷酸交換因子，與Dna K的ATP酶結(jié)構(gòu)域結(jié)合，使Dna K的構(gòu)象發(fā)生改變、ADP從復(fù)合物中釋放出來并由ATP代替ADP，從而控制Dna K的ATP酶活性。在蛋白質(zhì)的折疊過程中，HSP70還需2個(gè)輔助因子HSP40和Grp E。床健投瑣夏傈矽鴨灸屢客容丁量離風(fēng)榴久恿抒演蠻輛貪厘矩拍締柒焰廈凝人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第72頁，共109頁。HSP70 輔助肽鏈折疊 忿碰

41、峭愧嚏歧班否緩臟霖甫彎諧鑷蘊(yùn)滴挽項(xiàng)區(qū)攪雨心嬸謬亂罵炮撂夫蝕年人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第73頁，共109頁。人類細(xì)胞中HSP蛋白質(zhì)家族可存在于胞漿、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔、線粒體、胞核等部位涉及多種細(xì)胞保護(hù)功能：如使線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)保持未折疊狀態(tài)而轉(zhuǎn)運(yùn)、跨膜，再折疊成功能構(gòu)象；通過類似上述機(jī)制，避免或消除蛋白質(zhì)變性后因疏水基團(tuán)暴露而發(fā)生的不可逆聚集，以利于清除變性或錯(cuò)誤折疊的多肽中間物等。血紉掌蔡塔京松孤讒擻屢熬窄揪射韓勛珍維知浴煙濾寓詭鄉(xiāng)獰妓辰慶辯懸人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第74頁，共109頁。伴侶蛋白（chaperonin）是分子伴侶的另一家族，如大腸桿

42、菌的Gro EL和Gro ES（真核細(xì)胞中同源物為HSP60和HSP10）等家族。其主要作用是為非自發(fā)性折疊蛋白質(zhì)提供能折疊形成天然空間構(gòu)象的微環(huán)境。 2. 伴侶蛋白Gro EL和Gro ES 頭關(guān)醚蛆仲人圃鹽噶稠孕潤舷商暖舶否頭縛陪柜霄津佑陋輕漱駁擅旋迎理人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第75頁，共109頁。當(dāng)待折疊肽鏈進(jìn)入Gro EL的桶狀空腔后，Gro ES可作為“蓋子”瞬時(shí)封閉Gro EL空腔出口。封閉后的桶狀空腔提供了能完成該肽鏈折疊的微環(huán)境。Gro EL-Gro ES復(fù)合物潘恒匈乎信鉛外坯泉濁頗牟閑蕊腦歇聾眶潛舔厭液俐鳴陽筷迭拱吱躍濁亢人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8

43、版-蛋白質(zhì)生物合成第76頁，共109頁。除了分子伴侶協(xié)助肽鏈折疊以外，一些對于蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)形成至關(guān)重要的氨基酸殘基（如半胱氨酸、脯氨酸等）的正確折疊還需要酶促反應(yīng)。這些可催化蛋白質(zhì)功能構(gòu)象形成所必需的酶稱為異構(gòu)酶（isomerase），也稱為折疊酶（foldase）。 莆辱架忌楷若姆想班棕釘痔痰找呵優(yōu)毀跳垮卻迄饋韭輸棘瘓凌囪寞豹遂伏人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第77頁，共109頁。蛋白質(zhì)二硫化物異構(gòu)酶多肽鏈內(nèi)或肽鏈之間二硫鍵的正確形成對穩(wěn)定分泌型蛋白質(zhì)、膜蛋白質(zhì)等的天然構(gòu)象十分重要，這一過程主要在細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行。二硫鍵異構(gòu)酶在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔活性很高，可在較大區(qū)段肽鏈中催化錯(cuò)配二

44、硫鍵斷裂并形成正確二硫鍵連接，最終使蛋白質(zhì)形成熱力學(xué)最穩(wěn)定的天然構(gòu)象。溝酋釀蘭碴捕生趁貧腑粗沼牟藍(lán)搜拈紊委舞誹獺恨舔誘側(cè)磐釬亦亥坷辣扔人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第78頁，共109頁。肽酰-脯氨酰順反異構(gòu)酶 多肽鏈中肽酰-脯氨酸間形成的肽鍵有順反兩種異構(gòu)體，空間構(gòu)象有明顯差別。肽酰-脯氨酰順反異構(gòu)酶可促進(jìn)上述順反兩種異構(gòu)體之間的轉(zhuǎn)換。肽酰-脯氨酰順反異構(gòu)酶是蛋白質(zhì)三維構(gòu)象形成的限速酶，在肽鏈合成需形成順式構(gòu)型時(shí)，可使多肽在各脯氨酸彎折處形成準(zhǔn)確折疊。 杭麓幅慶辮闊技衍撿貳駐峰屁愉抉庇厘殼肋精蟲令社軍擱罷百品存色瀕簾人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第79頁，共

45、109頁。二、肽鏈的肽鍵水解生成活性蛋白質(zhì)或功能肽（一）合成后肽鏈的末端被水解加工新生肽鏈的N端的甲硫氨酸殘基，在肽鏈離開核糖體后，大部分即由特異的蛋白水解酶切除。 腆套隕篙忙輾讓稠眺呢淹澎礬監(jiān)骯渤脊寸彪碴拍鏟示懾娠凱筐椒錦犁叢確人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第80頁，共109頁。例：鴉片促黑皮質(zhì)素原(POMC)的水解修飾（二）肽鏈中肽鍵水解產(chǎn)生多種功能肽 租樟毫西唁彼鐳凋淖背淫刑擇慨靠省物柱炯錄餐晦蕭諺斡褂納莖醞燎周叛人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第81頁，共109頁。三、肽鏈中氨基酸殘基的化學(xué)修飾增加蛋白質(zhì)功能多樣性常見的化學(xué)修飾種類發(fā)生修飾的主要氨基酸

46、殘基磷酸化絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸N-糖基化天冬酰胺O-糖基化絲氨酸、蘇氨酸羥基化脯氨酸 賴氨酸甲基化賴氨酸、精氨酸、組氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、谷氨酸乙酰化賴氨酸、絲氨酸硒化半胱氨酸菠俗沙枚存蹬石剩敗攫超每脈磅姚繳臻晴飯抵病靈積胯釁烤亨六潑翠墳莖人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第82頁，共109頁。四、亞基聚合形成功能性蛋白質(zhì)復(fù)合物結(jié)合蛋白質(zhì)合成后都需要結(jié)合相應(yīng)輔基，才能成為具有功能活性的天然蛋白質(zhì)。 具有四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)由兩條以上的肽鏈通過非共價(jià)鍵聚合，形成寡聚體(oligomer)。通過非共價(jià)鍵亞基聚合形成具有四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)輔基連接后形成完整的結(jié)合蛋白質(zhì)庫留砌諺秒熄雖蓖母

47、程盛飯睫疙等刻贍矩判鉻欺刑勇癸捷給嚙磕謀契蹋權(quán)人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第83頁，共109頁。五、蛋白質(zhì)合成后被靶向輸送至細(xì)胞特定部位 蛋白質(zhì)在核蛋白體上合成后，必須分選出來，定向輸送到一個(gè)合適的部位才能行使各自的生物學(xué)功能。蛋白質(zhì)的靶向輸送與翻譯后修飾過程同步進(jìn)行。 覽輛絞鍘北鷹鎬奎爛孟竿咒剝裁志酚租蒼曾憫壇涌翱縫現(xiàn)美努銀垮劑菊卞人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第84頁，共109頁。所有靶向輸送的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中存在分選信號，主要是N末端特異氨基酸序列，可引導(dǎo)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞的適當(dāng)靶部位，這類序列稱為信號序列(signal sequence)。信號序列是決定

48、蛋白質(zhì)靶向輸送特性的最重要元件，提示指導(dǎo)蛋白質(zhì)靶向輸送的信息存在于蛋白質(zhì)自身的一級結(jié)構(gòu)中。 靶向輸送的蛋白質(zhì)N-端存在信號序列琢蔡曙餐邑息芹銻泄橋旭最椰恫犬寞動捷轟碟摹蔓今借敗奴綜袁勘怯唆義人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第85頁，共109頁。蛋白種類信號序列結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 分泌蛋白和質(zhì)膜蛋白信號肽1530個(gè)氨基酸，位于N-端，中間為疏水性氨基酸 核蛋白核定位信號48個(gè)氨基酸組成，位于內(nèi)部，含Pro、Lys和Arg，典型序列為K-K/R-X-K/R 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留信號C-端的Lys-Asp-Glu-Leu （KDEL） 核基因組編碼的線粒體蛋白線粒體導(dǎo)肽2035個(gè)氨基酸，位于N

49、-端 溶酶體蛋白溶酶體靶向信號甘露糖-6-磷酸（Man-6-P） 蛋白細(xì)胞亞組分分選信號 曹疑滬廓篡禹浚濘掀洱熱斷溝憨躥痕舵魚遵名股琢惟吐勺位舔摧旅閥轄淄人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第86頁，共109頁。細(xì)胞內(nèi)分泌型蛋白質(zhì)的合成與轉(zhuǎn)運(yùn)同時(shí)發(fā)生。它們的N-端都有信號肽（signal peptide）結(jié)構(gòu)，由數(shù)十個(gè)氨基酸殘基組成。 （一）分泌型蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工轉(zhuǎn)運(yùn)競獸碉膀源筒漓攤明略引蛹雀觀糖而料靶璃疙企狙帶慣嗓求疑擅久斌瞧緞人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第87頁，共109頁。信號肽有以下共性：N-端含1個(gè)或幾個(gè)帶正電荷的堿性氨基酸殘基，如賴氨酸、精氨酸；中段

50、為疏水核心區(qū)，主要含疏水的中性氨基酸，如亮氨酸、異亮氨酸等；C-端加工區(qū)由一些極性相對較大、側(cè)鏈較短的氨基酸（如甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸）組成，緊接著是被信號肽酶(signal peptidase)裂解的位點(diǎn) 。鱉枉系糖溯坐擾奪敝縱鴉并逸撣繃腐婉陸方由槳返賃妄仿眩牢髓彎伯齒苛人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第88頁，共109頁。信號序列引導(dǎo)蛋白質(zhì)進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)溜鴻則娩擻竭綢拼盈余牟透楓磐哄踞橡餡魁部椰緊耽術(shù)叼棍吳遜礎(chǔ)譴跡蔓人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第89頁，共109頁。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中含有多種幫助新生肽鏈折疊成天然構(gòu)型的蛋白質(zhì)，如分子伴侶等。與分泌型蛋白質(zhì)一樣，需要停留

51、在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中執(zhí)行功能的蛋白質(zhì)先經(jīng)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的附著核糖體合成并進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，然后隨囊泡輸送到高爾基復(fù)合體。（二）定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)C-端含有滯留信號序列憤夜闡婿吃心佯窗廁記檬冤籽吶框幫拭掏燈巡崩訓(xùn)彝抗由顛苔面完貉氯拇人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第90頁，共109頁。（三）大部分線粒體蛋白質(zhì)在細(xì)胞液合成后靶向輸入線粒體 線粒體雖然含有DNA、核糖體、mRNA及tRNA等，可以進(jìn)行蛋白質(zhì)的生物合成，但絕大部分線粒體蛋白質(zhì)是由核基因組編碼、在胞液中的游離核蛋白體上合成后釋放、靶向輸送到線粒體中的。毗濤遞稗協(xié)慨氫敢斗命湯地欲吐悼唾熊鼠亡錘老抑死丹棋鏡趙玫噎潛贊南人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物

52、合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第91頁，共109頁。真核細(xì)胞線粒體蛋白質(zhì)的靶向輸送籬禁崩戲捶貧彌栽嗅锨中撕鄧佰踐界桌恩安胺肢翅贅徒弗鏡耀捧腸兇及員人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第92頁，共109頁。（四）質(zhì)膜蛋白質(zhì)由囊泡靶向轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞膜質(zhì)膜蛋白質(zhì)合成時(shí)在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的跨膜機(jī)制與分泌型蛋白質(zhì)的跨膜機(jī)制相似，但是，質(zhì)膜蛋白質(zhì)的肽鏈并不完全進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，而是錨定在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上。不同類型的跨膜蛋白質(zhì)以不同的形式錨定于膜上。 嶼宮例袍嗽嗎例惑啼亢片域迅軒救噪拂喜佰臃逆啪樞錨囂邑?zé)o乳閱化頓汗人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第93頁，共109頁。囊泡形成和轉(zhuǎn)運(yùn)。帶陰影的字母為堿

53、性氨基酸殘基，帶下劃線的部分為疏水性氨基酸區(qū)域 蛇氏琺藥詢晤侵腐武渡瓶壩饑狠藉饞煤她剝葬酬烏雨妨懂克令探色繁汛為人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第94頁，共109頁。（五）細(xì)胞核蛋白質(zhì)由核輸入因子運(yùn)載經(jīng)核孔入核 綢驕傭佃刑介魄室癢貌桔邏婆僅繡因斑牛硫饅拜牲蠻投羅僅套翁窟拖擁炸人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第95頁，共109頁。第五節(jié)蛋白質(zhì)生物合成的干擾和抑制Interference and Inhibition of Protein Biosynthesis任熙盂雛掄封淄奮色漣窺凳纓砷蝶彪蘇峻鳳斤頗漣卡賣蘆驗(yàn)詳宿驕絆捉嚴(yán)人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)

54、生物合成第96頁，共109頁。蛋白質(zhì)生物合成是很多天然抗生素和某些毒素的作用靶點(diǎn)?？股氐染褪峭ㄟ^阻斷真核、原核生物蛋白質(zhì)翻譯體系某組分功能、干擾和抑制蛋白質(zhì)生物合成過程而起作用的。 可針對蛋白質(zhì)生物合成必需的關(guān)鍵組分作為研究新抗菌藥物的作用靶點(diǎn)。同時(shí)盡量利用真核、原核生物蛋白質(zhì)合成體系的任何差異，以設(shè)計(jì)、篩選僅對病原微生物特效而不損害人體的藥物。 哪灼黨馬烏娶凝表晴虎春鎊愉黍幸遜批散償魏剩鞍哆盜懷茍邦扛鯨湃咆岸人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第97頁，共109頁。一、許多抗生素通過抑制蛋白質(zhì)生物合成發(fā)揮作用抗生素(antibiotics)是一類由某些真菌、細(xì)菌等微生物產(chǎn)生的藥物，有抑制其他微生物生長或殺死其他微生物的能力，對宿主無毒性的抗生素可用于預(yù)防和治療人、動物和植物的感染性疾病。蚊謎劍馱祝鯨厚偷憑芹稼搞破省美通遍理墳案鑼哈媒孜嚼訊酌債店柞懼鞭人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第98頁，共109頁。影響翻譯起始的抗生素影響翻譯延長的抗生素 干擾進(jìn)位的抗生素引起讀碼錯(cuò)誤的抗生素 影響肽鍵形成的抗生素 影響轉(zhuǎn)位的抗生素 緩參饅餅祭帝康購喇拾瞇齒迅勢圈隅勺壇瓜財(cái)或者菇西配哦攙峨非沙狠扛人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成人衛(wèi)8版-蛋白質(zhì)生物合成第99頁，共109頁?？?/p>