生物化學(xué)藥翻譯

蛋白質(zhì)的生物合成過(guò)程，就是將DNA傳遞給mRNA的遺傳信息，再具體的解譯為蛋白質(zhì)中氨基酸排列順序的過(guò)程，這一過(guò)程被稱為翻譯(translation)。

第一節(jié)

RNA在蛋白質(zhì)生物合成中的作用

一、mRNA作為指導(dǎo)蛋白質(zhì)生物合成的模板。mRNA中每三個(gè)相鄰的核苷酸組成三聯(lián)體，代表一個(gè)氨基酸的信息，此三聯(lián)體就稱為密碼(coden)。共有64種不同的密碼。遺傳密碼具有以下特點(diǎn)：①

連續(xù)性；②

簡(jiǎn)并性；③

通用性；（但在線粒體或葉綠體中特殊）④

方向性，即解讀方向?yàn)?′→3′；⑤

擺動(dòng)性；⑥

起始密碼：AUG；終止密碼：UAA、UAG、UGA。遺傳密碼的連續(xù)性遺傳密碼的簡(jiǎn)并性和通用性遺傳密碼的擺動(dòng)配對(duì)二、tRNA和氨基酰tRNA

在氨基酰tRNA合成酶催化下，特定的tRNA可與相應(yīng)的氨基酸結(jié)合，生成氨基酰tRNA，從而攜帶氨基酸參與蛋白質(zhì)的生物合成。tRNA反密碼環(huán)中部的三個(gè)核苷酸構(gòu)成三聯(lián)體，可以識(shí)別mRNA上相應(yīng)的密碼，此三聯(lián)體就稱為反密碼(anticoden)。

反密碼對(duì)密碼的識(shí)別，通常也是根據(jù)堿基互補(bǔ)原則，即A—U，G—C配對(duì)。但反密碼的第一個(gè)核苷酸與第三核苷酸之間的配對(duì)，并不嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)原則。如反密碼第一個(gè)核苷酸為Ⅰ，則可與A、U或C配對(duì)，如為U，則可與A或G配對(duì)，這種配對(duì)稱為不穩(wěn)定配對(duì)，擺動(dòng)性。

能夠識(shí)別mRNA中5′端起動(dòng)密碼AUG的tRNA是一種特殊的tRNA，稱為起動(dòng)tRNA。在原核生物中，起動(dòng)tRNA是一種攜帶甲酰蛋氨酸的tRNA，即tRNAifmet；而在真核生物中，起動(dòng)tRNA是一種攜帶蛋氨酸的tRNA，即tRNAimet。

氨基酰-tRNA合成酶

tRNA攜帶并轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸，氨基酸的結(jié)合位點(diǎn)是tRNA3’-末端的-CCA-OH。氨基酸和tRNA在氨基酰-tRNA合成酶的催化下合成氨基酰-tRNA。

氨基酰-tRNA合成酶具有絕對(duì)專一性，對(duì)氨基酸、tRNA兩種底物都能高度特異性地識(shí)別。氨基酸+ATP+tRNA氨基酰-tRNA+AMP+ppi

Mg2+氨基酰-tRNA合成酶分兩步完成：第一步：氨基酸+ATP-E氨基酰-AMP-E+ppi第二步：氨基酰-AMP-E+tRNA氨基酰-tRNA+AMP+E（二）氨基酰-tRNA的表示方法

氨基酰-tRNA完整的寫法：

ala-tRNAala；arg-tRNAarg

met-tRNAemet；

met-tRNAimet；fmet-tRNAfmet

氨基酰-tRNA生成反應(yīng)：met+tRNAemet+ATPmet-tRNAemet+AMP+ppi

氨基酰-tRNA合成酶

起始密碼子AUG同時(shí)編碼甲硫氨酸；原核生物的起始密碼只能辨認(rèn)甲酰化的甲硫氨酸，即N-甲酰甲硫氨酸三、rRNA和核蛋白體原核生物中的核蛋白體大小為70S，可分為30S小亞基和50S大亞基。小亞基由16SrRNA和21種蛋白質(zhì)構(gòu)成，大亞基由5SrRNA，23SRNA和35種蛋白質(zhì)構(gòu)成。真核生物中的核蛋白體大小為80S，也分為40S小亞基和60S大亞基。小亞基由18SrRNA和30多種蛋白質(zhì)構(gòu)成，大亞基則由5SrRNA，28SrRNA和50多種蛋白質(zhì)構(gòu)成，在哺乳動(dòng)物中還含有5.8SrRNA。

核蛋白體的組裝核蛋白體的大、小亞基分別有不同的功能：

1．小亞基：可與mRNA、GTP和起動(dòng)tRNA結(jié)合。

2．大亞基：（1）具有兩個(gè)不同的tRNA結(jié)合點(diǎn)。A位（右）——受位或氨?；唬膳c新進(jìn)入的氨基酰tRNA結(jié)合；P位（左）——給位或肽?；?，可與延伸中的肽酰基tRNA結(jié)合。（2）具有轉(zhuǎn)肽酶活性：將給位上的肽酰基轉(zhuǎn)移給受位上的氨基酰tRNA，形成肽鍵。（3）具有GTPase活性，水解GTP，獲得能量。

（4）具有起動(dòng)因子、延長(zhǎng)因子及釋放因子的結(jié)合部位。

在蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程中，常常由若干核蛋白體結(jié)合在同一mRNA分子上，同時(shí)進(jìn)行翻譯，但每?jī)蓚€(gè)相鄰核蛋白之間存在一定的間隔，形成念球狀結(jié)構(gòu)。由若干核蛋白體結(jié)合在一條mRNA上同時(shí)進(jìn)行多肽鏈的翻譯所形成的念球狀結(jié)構(gòu)稱為多核蛋白體。

第二節(jié)蛋白質(zhì)的生物合成過(guò)程

翻譯過(guò)程分為三個(gè)階段一、翻譯的起始二、翻譯的延長(zhǎng)三、翻譯的終止一、翻譯的起始

翻譯起始是把帶有甲硫氨酸（原核生物為甲酰甲硫氨酸）的起始tRNA連同mRNA結(jié)合到核蛋白體上，生成翻譯起始復(fù)合物（translationalinitiationcomplex）。4.核蛋白體大亞基結(jié)合原核生物起始復(fù)合物的生成1.核蛋白體亞基的分離2.mRNA在核蛋白體小亞基上就位3.fmet-tRNA的結(jié)合70SSD序列：大腸桿菌mRNA翻譯起始子AUG的上游8~13個(gè)核苷酸之前有4~6個(gè)核苷酸組成的富含嘌呤的序列。這一序列以AGGA為核心，稱之為SD序列。該序列與30s小亞基上16srRNA3’-端富含嘧啶序列結(jié)合，穩(wěn)固了mRNA與小亞基的結(jié)合。因此又稱為核蛋白體結(jié)合位點(diǎn)（ribosomalbindingsite，RBS）。二、肽鏈的延長(zhǎng)

翻譯過(guò)程的肽鏈延長(zhǎng)，也稱為核蛋白體循環(huán)延長(zhǎng)過(guò)程所需的蛋白質(zhì)因子稱為延長(zhǎng)因子（EF）：

每次核蛋白體循環(huán)可分為三步：進(jìn)位或注冊(cè)、成肽、轉(zhuǎn)位。每循環(huán)一次，肽鏈延長(zhǎng)一個(gè)氨基酸，如此不斷重復(fù)，直至肽鏈合成終止。（一）進(jìn)位

也稱為注冊(cè)，指氨基酰-tRNA根據(jù)遺傳密碼的指引，進(jìn)入核蛋白體的A位。需EFT的協(xié)助。（二）成肽A、P位的氨基酸形成肽鍵transpeptidaseP位上fmet-tRNAimet所攜帶的甲酰甲硫氨酰轉(zhuǎn)移到A位，與A位上的氨基酸形成肽鍵P位上無(wú)負(fù)載的tRNA脫落，P位空載生成的二肽酰-tRNA在A位（三）轉(zhuǎn)位

由轉(zhuǎn)位酶（translocase）催化，其活性存在于EF-G

原有帶肽鏈的tRNA由A位轉(zhuǎn)移至P位

核蛋白體向mRNA的3’端移動(dòng)相當(dāng)于一個(gè)密碼子的距離，下一個(gè)密碼子定位于A位，空著的A位等待接受下一個(gè)氨基酰-tRNA第一個(gè)核蛋白體循環(huán)P位為二肽第二個(gè)循環(huán)P位上為三肽第三個(gè)循環(huán)P位上為四肽……EFT轉(zhuǎn)位酶（EFG）轉(zhuǎn)肽酶肽鏈延伸方向：N端C端三、肽鏈合成的終止1.終止密碼的辨認(rèn)當(dāng)翻譯至A位出現(xiàn)mRNA的終止密碼時(shí)，因無(wú)氨基酰-tRNA與之對(duì)應(yīng)，RF-1、RF-2能識(shí)別終止密碼，進(jìn)入A位。2.RF-3激活核蛋白體上的轉(zhuǎn)肽酶，水解使P位上肽與tRNA分離3.在RR的作用下，tRNA，mRNA及RF均從核蛋白體脫落

第三節(jié)翻譯后加工翻譯后加工（post-translationalprocessing）

：肽鏈從核蛋白體釋放后，經(jīng)過(guò)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(guò)程。

高級(jí)結(jié)構(gòu)的修飾一級(jí)結(jié)構(gòu)的修飾靶向輸送一、高級(jí)結(jié)構(gòu)的修飾（一）亞基聚合（二）輔基連接二、一級(jí)結(jié)構(gòu)的修飾（一）去除N-甲酰基或N-甲硫氨酸（二）個(gè)別氨基酸的修飾

（三）水解修飾鴉片促黑皮質(zhì)素原促腎上腺皮質(zhì)激素促黑激素脂酸釋放激素內(nèi)啡肽三、蛋白質(zhì)合成后的靶向輸運(yùn)蛋白質(zhì)靶向運(yùn)輸（

proteintargeting）蛋白質(zhì)合成后定向地到達(dá)其執(zhí)行功能的目標(biāo)地點(diǎn)。靶向輸送是對(duì)分泌性蛋白質(zhì)而言。分泌性蛋白質(zhì)（secretoryproteins）穿過(guò)合成所在的細(xì)胞到其它組織細(xì)胞去的蛋白質(zhì)，可統(tǒng)稱為分泌性蛋白質(zhì)。例如各種肽類激素、各種血漿蛋白、凝血因子、抗體等。分泌性蛋白質(zhì)可穿過(guò)膜性結(jié)構(gòu)（細(xì)胞膜、亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)膜）信號(hào)肽（singlepeptide）：未成熟分泌性蛋白質(zhì)中可被細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)識(shí)別的特征性氨基酸序列,富含疏水性氨基酸。有堿性N-末端、疏水核心區(qū)和加工區(qū)三個(gè)區(qū)段。信號(hào)假說(shuō)（thesignalhypothesis）信號(hào)肽識(shí)別粒子（signalpeptiderecognizationparticles,SRP）對(duì)接蛋白（dockingprotein,DP）1SRP識(shí)別信號(hào)肽2SRP把核蛋白體帶到膜內(nèi)側(cè)面3SRP與DP識(shí)別、結(jié)合4膜通道開放，信號(hào)肽帶動(dòng)合成的蛋白質(zhì)沿通道穿過(guò)膜5信號(hào)肽再沿通道折回時(shí)被膜上的信號(hào)肽酶切除，成熟的蛋白質(zhì)被分泌到膜外第四節(jié)蛋白質(zhì)的生物合成的干擾和抑制抗生素（antibiotics）

:能殺滅或抑制細(xì)菌的一類藥物，抑制細(xì)菌代謝過(guò)程或基因信