蛋白質(zhì)的生物合成-專業(yè)知識(shí)講解課件

翻譯過程翻譯過程1第一節(jié)遺傳密碼mRNA分子上以5’→3’方向,從AUG開始每三個(gè)連續(xù)的核苷酸組成一個(gè)密碼子,四種堿基可以組成43計(jì)64種密碼子。這些密碼不僅代表了20種氨基酸，還決定了翻譯過程的起始與終止位置。每種氨基酸至少有一種密碼子，最多的有6種密碼子。這種代表遺傳信息的三聯(lián)體稱為密碼子，或三聯(lián)體密碼子。第一節(jié)遺傳密碼mRNA分子上以5’→3’方向,從AUG開始2遺傳密碼遺傳密碼3遺傳密碼子的特點(diǎn)：

（1）起始碼與終止碼

mRNA5’末端的AUG（少數(shù)GUG）是起始密碼，對(duì)應(yīng)肽鏈的第一個(gè)氨基酸(蛋氨酸)的位置，因此原、真核生物合成的第一個(gè)氨基酸都是蛋氨酸；UAA，UAG，UGA是肽鏈成的終止密碼，不代表任何氨基酸，它們單獨(dú)或共同存在于mRNA3’末端。因此翻譯是沿著mRNA分子5′→3′方向進(jìn)行的。遺傳密碼子的特點(diǎn)：

（1）起始碼與終止碼mRNA5’末端的4（2）密碼的通用性與例外

生命世界從低等到高等，都使用一套密碼，密碼表在生物界是通用的。但不同的生物中，不同codon使用頻率不同。例外：真核生物線粒體的密碼子。如人線體中，UGA→色氨酸(非終止密碼子），AGA、AGG→終止密碼子（非Arg)。（2）密碼的通用性與例外生命世界從低等到高等，都使用一套密5（3）簡并性與防錯(cuò)一種氨基酸有幾組密碼子，或者幾組密碼子代表一種氨基酸的現(xiàn)象稱為密碼子的簡并性。

--第三位堿基決定對(duì)應(yīng)于同種氨基酸的不同密碼子稱為同義密碼子。只有色氨酸和蛋氨酸只有一個(gè)密碼子。（3）簡并性與防錯(cuò)一種氨基酸有幾組密碼子，或者幾組密碼子代表6（4）不重疊，無逗號(hào)

兩個(gè)密碼子之間沒有任何核苷酸隔開，因此從起始碼AUG開始，三個(gè)堿基代表一個(gè)氨基酸，這就構(gòu)成了一個(gè)連續(xù)不斷的讀碼框，直至終止碼。如果在讀碼框中間插入或缺失一個(gè)堿基就會(huì)造成移碼突變，引起突變位點(diǎn)下游氨基酸排列的錯(cuò)誤。（4）不重疊，無逗號(hào)兩個(gè)密碼子之間沒有任何核苷酸隔開，因此7密碼子的特點(diǎn)

從5’開始，三聯(lián)體密碼。有起始碼與終止碼之分，無標(biāo)點(diǎn)，不重疊，簡并性、搖擺性、通用性與防錯(cuò)系統(tǒng)。密碼子的特點(diǎn)從5’開始，三聯(lián)體密碼。有起始碼與終止碼之分，8第二節(jié)蛋白質(zhì)合成的主要物質(zhì)

（一）合成原料－20種基本氨基酸；（二）mRNA是合成蛋白質(zhì)的直接模板；（三）tRNA是氨基酸的運(yùn)載工具;（四）核糖體是蛋白質(zhì)的合成場所；（五）多種蛋白因子參與蛋白合成過程起始因子；延伸因子；釋放因子第二節(jié)蛋白質(zhì)合成的主要物質(zhì)（一）合成原料－20種基本氨基9二、tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸到mRNA模板

反密碼子的擺動(dòng)性二、tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸到mRNA模板反密碼子的擺動(dòng)性10反密碼子與密碼子配對(duì)時(shí)

的搖擺現(xiàn)象密碼子的第3個(gè)堿基與反密碼子的第1個(gè)堿基配對(duì)，兩者配對(duì)并不嚴(yán)格，反密碼的第1位堿基常出現(xiàn)次黃嘌呤I，與A、C、U結(jié)合，這是最常見的擺動(dòng)現(xiàn)象。反密碼第1位堿基

ACGUI密碼第3位堿基

UGC,UA,GA,C,U反密碼子與密碼子配對(duì)時(shí)

的搖擺現(xiàn)象密碼子的第3個(gè)堿基與反密碼11四、核糖體

核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所，由大、小兩個(gè)亞基組成，需結(jié)構(gòu)完整才能發(fā)揮功能。在體內(nèi)可游離或與mRNA以串狀形式存在。真核生物的核糖體還可與細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合，形成粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。成份：rRNA和幾十種蛋白質(zhì)。四、核糖體核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所，由大、小兩個(gè)亞基組成，12原核生物核糖體組成真核生物核糖體組成原核生物核糖體組成真核生物核糖體組成13核糖體的功能區(qū)mRNA、

P、A、E位點(diǎn)；轉(zhuǎn)肽酶、各種因子位點(diǎn)核糖體的功能區(qū)mRNA、14（1）mRNA結(jié)合位點(diǎn)：在大、小亞基的接觸面上?？?0s小亞基頭部中的16SrRNA3’端與mRNAAUG之前的一段序列(SD序列）互補(bǔ);（2）P位點(diǎn)：又叫肽酰基位點(diǎn)。結(jié)合延伸的多肽酰tRNA;（3）A位點(diǎn)也稱氨酰基位點(diǎn)。結(jié)合新進(jìn)入的氨酰tRNA。（4）E位點(diǎn)：結(jié)合空載的tRNA（5）轉(zhuǎn)肽酶活性部位：位于P位和A位的連接處。（6）結(jié)合參與蛋白質(zhì)合成的起始因子IF、延長因子EF和終止因子或釋放因子RF。（1）mRNA結(jié)合位點(diǎn)：在大、小亞基的接觸面上?？?0s小亞15第三節(jié)蛋白質(zhì)合成機(jī)制

蛋白質(zhì)的合成亦稱翻譯，mRNA→氨基酸。方向：5’→3’，N端→C端。原核生物與真核生物的蛋白質(zhì)合成過程中有很多的區(qū)別，真核生物過程更復(fù)雜。蛋白質(zhì)生物合成可分為五個(gè)階段，氨基酸的活化、多肽鏈合成的起始、肽鏈的延長、肽鏈的終止和釋放、蛋白質(zhì)合成后的加工修飾。第三節(jié)蛋白質(zhì)合成機(jī)制蛋白質(zhì)的合成亦稱翻譯，mRNA→氨基16一、氨基酸的活化→氨酰tRNA氨基酸在摻入多肽鏈之前必須先活化以獲得額外能量?；罨陌被幔ò滨MP）再與其特異的tRNA結(jié)合形成氨酰tRNA。在氨酰－tRNA合成酶催化下進(jìn)行。一、氨基酸的活化→氨酰tRNA氨基酸在摻入多肽鏈之前必須先活17氨基酸活化成氨酰tRNA消耗兩個(gè)ATP氨基酸活化成氨酰tRNA消耗兩個(gè)ATP18氨酰-tRNA合成酶的特性①催化反應(yīng)的專一性。該酶至少有兩個(gè)識(shí)別位點(diǎn)，既識(shí)別氨基酸，又能識(shí)別轉(zhuǎn)運(yùn)該氨基酸的一個(gè)或多個(gè)tRNA。對(duì)tRNA專一性極高。每種氨基酸都有2-6種各自特異的tRNA，它們之間的特異性是靠氨酰tRNA合成酶來識(shí)別的。

②校正功能?？伤忮e(cuò)配的氨酰－tRNA。氨酰-tRNA合成酶的特性①催化反應(yīng)的專一性。該酶至少有兩19蛋氨酰tRNA啟動(dòng)蛋白質(zhì)合成轉(zhuǎn)運(yùn)蛋氨酸的tRNA有兩種：①tRNAiMet：特異識(shí)別mRNA上起始密碼子AUG，摻入第一個(gè)氨基酸，啟動(dòng)蛋白合成；

②tRNA

Met：與mRNA中間的AUG配對(duì)，在肽鏈延伸中摻入Met。蛋氨酸的活化形式：①起始位置：Met－tRNAiMet（原核fMet-tRNAiMet）②中間位置：Met－tRNAMet蛋氨酰tRNA啟動(dòng)蛋白質(zhì)合成轉(zhuǎn)運(yùn)蛋氨酸的tRNA有兩種：20蛋白質(zhì)的生物合成-專業(yè)知識(shí)講解課件21原核細(xì)胞蛋氨酰tRNA甲?；思?xì)胞中起始氨基酸活化后，還要甲?；?。真核細(xì)胞沒有此過程。

FH4供給甲基Met-tRNAi

fMet-tRNAi

甲?；?/p>

原核細(xì)胞蛋氨酰tRNA甲?；思?xì)胞中起始氨基酸活化后，還要22二、大腸桿菌中肽鏈合成的起始

(1)起始信號(hào)SD序列：位于起始AUG上游10個(gè)堿基處一段富含嘌呤的序列。這段序列正好與30S小亞基中的16SrRNA3’端一部分序列互補(bǔ)，因此SD序列也叫做核糖體結(jié)合序列。這種互補(bǔ)就意味著核糖體能選擇mRNA上AUG的正確位置來起始肽鏈的合成。二、大腸桿菌中肽鏈合成的起始(1)起始信號(hào)23蛋白質(zhì)的生物合成-專業(yè)知識(shí)講解課件24（2）起始復(fù)合物的形成：

30S起始復(fù)合物→70S起始復(fù)合物。在起始因子IF1，2，3和GTP參與下，fMet-tRNAf識(shí)別mRNA的起始密碼子AUG，與30S結(jié)合成30S起始復(fù)合物；50S與30S起始復(fù)合物結(jié)合生成70S-mRNA-fMet-tRNAf復(fù)合物，并釋放各種起始因子。此時(shí)fMet-tRNAf占據(jù)著P位點(diǎn)，A位則空著。（2）起始復(fù)合物的形成：30S起始復(fù)合物→70S起始復(fù)合物2570S起始復(fù)合物30S起始復(fù)合物70S起始復(fù)合物30S起始復(fù)合物26三、多肽鏈的延長

在多肽鏈上每增加一個(gè)氨基酸都需要經(jīng)過進(jìn)位，轉(zhuǎn)肽和移位三個(gè)步驟。（1）進(jìn)位：為密碼子所規(guī)定的氨酰tRNA結(jié)合到核糖體的A位，稱為進(jìn)位。需延伸因子EF-Tu、EF-Ts和GTP參與。三、多肽鏈的延長在多肽鏈上每增加一個(gè)氨基酸都需要經(jīng)過進(jìn)位，27（2）轉(zhuǎn)肽（肽鍵的形成）：P位上的肽酰tRNA提供α-COOH基，和新進(jìn)入的Aa的α-NH2形成肽鍵，從而使P位上的肽連接到A位氨基酸的氨基上。新合成的肽酰tRNA處于A位。23SRNA催化。

（3)移位（Translocation)：肽酰tRNA又進(jìn)入P位，空載tRNA進(jìn)入E位。重復(fù)進(jìn)位、轉(zhuǎn)肽、移位，肽鏈沿N→C方向延伸。（2）轉(zhuǎn)肽（肽鍵的形成）：P位上的肽酰tRNA提供α-COO28蛋白質(zhì)的生物合成-專業(yè)知識(shí)講解課件29蛋白質(zhì)的生物合成-專業(yè)知識(shí)講解課件30四、翻譯的終止及肽鏈的釋放

當(dāng)肽鏈延伸到終止密碼子時(shí)，沒有任何tRNA與之對(duì)應(yīng)，故A位空出，釋放因子RF識(shí)別終止密碼子，進(jìn)入A位，使肽酰轉(zhuǎn)移酶變?yōu)樗饷富钚?，釋放出肽鏈和tRNA。生物體為了加強(qiáng)終止，通常設(shè)置了兩個(gè)以上并排的終止密碼。所以要合成含n個(gè)AA殘基的肽鏈，mRNA至少含有3n+6個(gè)核苷酸。

四、翻譯的終止及肽鏈的釋放當(dāng)肽鏈延伸到終止密碼子時(shí)，沒有任31終止密碼子：UAAUAGUGA終止密碼子：32蛋白質(zhì)的生物合成-專業(yè)知識(shí)講解課件33多聚核糖體上述只是單個(gè)核糖體的翻譯過程，事實(shí)上在細(xì)胞內(nèi)一條mRNA鏈上結(jié)合著多個(gè)核糖體，甚至可多到幾百個(gè)。第一個(gè)核糖體翻譯移動(dòng)一定距離后，第二個(gè)核糖體又在mRNA的起始部位結(jié)合。兩個(gè)核糖體之間有一定的長度間隔，每個(gè)核糖體都獨(dú)立完成一條多肽鏈的合成，所以這種多核糖體可以在一條mRNA鏈上同時(shí)合成多條相同的多肽鏈，這就大大提高了翻譯的效率。多聚核糖體上述只是單個(gè)核糖體的翻譯過程，事實(shí)上在細(xì)胞內(nèi)一條m34系列核糖體同時(shí)翻譯同一條mRNA系列核糖體同時(shí)翻譯同一條mRNA35蛋白質(zhì)的生物合成-專業(yè)知識(shí)講解課件36真核生物蛋白質(zhì)的合成核糖體不同：原核70S（50+30），真核80S（60+40）起始Aa不同：原核是fMet，真核是Met起始機(jī)制不同：原核SD序列，真核5’端帽子。起始復(fù)合物的形成過程不同。真核生物過程更復(fù)雜，需要的因子更多。真核生物蛋白質(zhì)的合成核糖體不同：原核70S（50+30），真37五、蛋白質(zhì)合成的抑制劑抗生素直接抑制蛋白質(zhì)合成：原核：氯霉素、四環(huán)素、鏈霉素、新霉素、卡拉霉素、紅霉素、真核：亞胺環(huán)己酮、白喉毒素嘌呤霉素（628）對(duì)原核、真核均有抑制作用。五、蛋白質(zhì)合成的抑制劑抗生素直接抑制蛋白質(zhì)合成：38與DNA模板作用與RNA聚合酶作用原核生物真核生物放線菌素D--插入dG*dC間低濃度--(-)RNA延長高濃度--(-)RNA起始

(-)DNA復(fù)制利福平/利福霉素和RNA聚合酶β亞基結(jié)合--(-)轉(zhuǎn)錄起始/延伸α鵝膏蕈堿--(-)RNA聚合酶Ⅱ間接抑制與DNA模板作用放線菌素D--插入dG*dC間間接抑制39第四節(jié)蛋白的運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)的合成部位在核糖體，合成后去向有三個(gè)：①保留在胞漿；②進(jìn)入細(xì)胞核、線粒體或其它細(xì)胞器；③分泌到細(xì)胞外?？缒み\(yùn)輸：②③去向需越過不同的膜結(jié)構(gòu)。信號(hào)肽決定了肽的走向。靶向運(yùn)輸：蛋白質(zhì)合成后，定向到達(dá)其執(zhí)行功能的目的地點(diǎn)。第四節(jié)蛋白的運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)的合成部位在核糖體，合成后去向有三個(gè)40信號(hào)肽：絕大多數(shù)越膜蛋白的N端約有15-30個(gè)以疏水氨基酸為主的N端信號(hào)序列。共有特征：①N端堿性Aa；②中間15～30個(gè)疏水氨基酸；③C端有信號(hào)肽酶切位點(diǎn)。信號(hào)肽：絕大多數(shù)越膜蛋白的N端約有15-30個(gè)以疏水氨基酸為41第五節(jié)加工修飾多肽移位到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)后，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的小腔上被修飾。修飾作用包括切去信號(hào)肽，形成二硫鍵，使線性多肽呈獻(xiàn)一定空間結(jié)構(gòu)及糖基化作用。在高爾基體中，糖蛋白的寡糖核進(jìn)一步修飾，并將多肽分類輸送到各處。第五節(jié)加工修飾多肽移位到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)后，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的小腔上被修飾。42加工修飾切除信號(hào)肽糖基化加工修飾切除信號(hào)肽糖基化43蛋白質(zhì)翻譯后的折疊

大多數(shù)蛋白質(zhì)翻譯后要進(jìn)行不同形式的加工修飾，并折疊成一定形狀才有活性。蛋白質(zhì)分子的氨基酸序列沒有改變，只是其高級(jí)結(jié)構(gòu)或者說構(gòu)象改變引起的疾病，那就是所謂“構(gòu)象病”，或稱“折疊病”，如瘋牛病、老年性癡呆癥、家族性高膽固醇癥、家族性淀粉樣蛋白癥、某些腫瘤、白內(nèi)障等等。對(duì)蛋白質(zhì)折疊機(jī)理的研究將極大地影響生物和醫(yī)學(xué)的許多領(lǐng)域，如藥物設(shè)計(jì)等等。蛋白質(zhì)翻譯后的折疊大多數(shù)蛋白質(zhì)翻譯后要進(jìn)行不同形式的加工修44部分：可按照一級(jí)結(jié)構(gòu)中氨基酸側(cè)鏈的性質(zhì)，自發(fā)卷曲，形成一定的空間結(jié)構(gòu)；而許多細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)正確裝配都需要一類稱做“分子伴侶”的蛋白質(zhì)及折疊酶的幫助才能完成。分子伴侶（molecularchaperones）：幫助新生肽鏈進(jìn)行非共價(jià)折疊的一類蛋白質(zhì)。能介導(dǎo)蛋白質(zhì)正確裝配成有活性的蛋白質(zhì)，本身并不參與最終裝配產(chǎn)物的組成，如熱休克蛋白和前導(dǎo)肽等。部分：可按照一級(jí)結(jié)構(gòu)中氨基酸側(cè)鏈的性質(zhì)，自發(fā)卷曲，形成一定的45蛋白質(zhì)的生物合成-專業(yè)知識(shí)講解課件46翻譯過程翻譯過程47第一節(jié)遺傳密碼mRNA分子上以5’→3’方向,從AUG開始每三個(gè)連續(xù)的核苷酸組成一個(gè)密碼子,四種堿基可以組成43計(jì)64種密碼子。這些密碼不僅代表了20種氨基酸，還決定了翻譯過程的起始與終止位置。每種氨基酸至少有一種密碼子，最多的有6種密碼子。這種代表遺傳信息的三聯(lián)體稱為密碼子，或三聯(lián)體密碼子。第一節(jié)遺傳密碼mRNA分子上以5’→3’方向,從AUG開始48遺傳密碼遺傳密碼49遺傳密碼子的特點(diǎn)：

（1）起始碼與終止碼

mRNA5’末端的AUG（少數(shù)GUG）是起始密碼，對(duì)應(yīng)肽鏈的第一個(gè)氨基酸(蛋氨酸)的位置，因此原、真核生物合成的第一個(gè)氨基酸都是蛋氨酸；UAA，UAG，UGA是肽鏈成的終止密碼，不代表任何氨基酸，它們單獨(dú)或共同存在于mRNA3’末端。因此翻譯是沿著mRNA分子5′→3′方向進(jìn)行的。遺傳密碼子的特點(diǎn)：

（1）起始碼與終止碼mRNA5’末端的50（2）密碼的通用性與例外

生命世界從低等到高等，都使用一套密碼，密碼表在生物界是通用的。但不同的生物中，不同codon使用頻率不同。例外：真核生物線粒體的密碼子。如人線體中，UGA→色氨酸(非終止密碼子），AGA、AGG→終止密碼子（非Arg)。（2）密碼的通用性與例外生命世界從低等到高等，都使用一套密51（3）簡并性與防錯(cuò)一種氨基酸有幾組密碼子，或者幾組密碼子代表一種氨基酸的現(xiàn)象稱為密碼子的簡并性。

--第三位堿基決定對(duì)應(yīng)于同種氨基酸的不同密碼子稱為同義密碼子。只有色氨酸和蛋氨酸只有一個(gè)密碼子。（3）簡并性與防錯(cuò)一種氨基酸有幾組密碼子，或者幾組密碼子代表52（4）不重疊，無逗號(hào)

兩個(gè)密碼子之間沒有任何核苷酸隔開，因此從起始碼AUG開始，三個(gè)堿基代表一個(gè)氨基酸，這就構(gòu)成了一個(gè)連續(xù)不斷的讀碼框，直至終止碼。如果在讀碼框中間插入或缺失一個(gè)堿基就會(huì)造成移碼突變，引起突變位點(diǎn)下游氨基酸排列的錯(cuò)誤。（4）不重疊，無逗號(hào)兩個(gè)密碼子之間沒有任何核苷酸隔開，因此53密碼子的特點(diǎn)

從5’開始，三聯(lián)體密碼。有起始碼與終止碼之分，無標(biāo)點(diǎn)，不重疊，簡并性、搖擺性、通用性與防錯(cuò)系統(tǒng)。密碼子的特點(diǎn)從5’開始，三聯(lián)體密碼。有起始碼與終止碼之分，54第二節(jié)蛋白質(zhì)合成的主要物質(zhì)

（一）合成原料－20種基本氨基酸；（二）mRNA是合成蛋白質(zhì)的直接模板；（三）tRNA是氨基酸的運(yùn)載工具;（四）核糖體是蛋白質(zhì)的合成場所；（五）多種蛋白因子參與蛋白合成過程起始因子；延伸因子；釋放因子第二節(jié)蛋白質(zhì)合成的主要物質(zhì)（一）合成原料－20種基本氨基55二、tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸到mRNA模板

反密碼子的擺動(dòng)性二、tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸到mRNA模板反密碼子的擺動(dòng)性56反密碼子與密碼子配對(duì)時(shí)

的搖擺現(xiàn)象密碼子的第3個(gè)堿基與反密碼子的第1個(gè)堿基配對(duì)，兩者配對(duì)并不嚴(yán)格，反密碼的第1位堿基常出現(xiàn)次黃嘌呤I，與A、C、U結(jié)合，這是最常見的擺動(dòng)現(xiàn)象。反密碼第1位堿基

ACGUI密碼第3位堿基

UGC,UA,GA,C,U反密碼子與密碼子配對(duì)時(shí)

的搖擺現(xiàn)象密碼子的第3個(gè)堿基與反密碼57四、核糖體

核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所，由大、小兩個(gè)亞基組成，需結(jié)構(gòu)完整才能發(fā)揮功能。在體內(nèi)可游離或與mRNA以串狀形式存在。真核生物的核糖體還可與細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合，形成粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。成份：rRNA和幾十種蛋白質(zhì)。四、核糖體核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所，由大、小兩個(gè)亞基組成，58原核生物核糖體組成真核生物核糖體組成原核生物核糖體組成真核生物核糖體組成59核糖體的功能區(qū)mRNA、

P、A、E位點(diǎn)；轉(zhuǎn)肽酶、各種因子位點(diǎn)核糖體的功能區(qū)mRNA、60（1）mRNA結(jié)合位點(diǎn)：在大、小亞基的接觸面上?？?0s小亞基頭部中的16SrRNA3’端與mRNAAUG之前的一段序列(SD序列）互補(bǔ);（2）P位點(diǎn)：又叫肽酰基位點(diǎn)。結(jié)合延伸的多肽酰tRNA;（3）A位點(diǎn)也稱氨?；稽c(diǎn)。結(jié)合新進(jìn)入的氨酰tRNA。（4）E位點(diǎn)：結(jié)合空載的tRNA（5）轉(zhuǎn)肽酶活性部位：位于P位和A位的連接處。（6）結(jié)合參與蛋白質(zhì)合成的起始因子IF、延長因子EF和終止因子或釋放因子RF。（1）mRNA結(jié)合位點(diǎn)：在大、小亞基的接觸面上?？?0s小亞61第三節(jié)蛋白質(zhì)合成機(jī)制

蛋白質(zhì)的合成亦稱翻譯，mRNA→氨基酸。方向：5’→3’，N端→C端。原核生物與真核生物的蛋白質(zhì)合成過程中有很多的區(qū)別，真核生物過程更復(fù)雜。蛋白質(zhì)生物合成可分為五個(gè)階段，氨基酸的活化、多肽鏈合成的起始、肽鏈的延長、肽鏈的終止和釋放、蛋白質(zhì)合成后的加工修飾。第三節(jié)蛋白質(zhì)合成機(jī)制蛋白質(zhì)的合成亦稱翻譯，mRNA→氨基62一、氨基酸的活化→氨酰tRNA氨基酸在摻入多肽鏈之前必須先活化以獲得額外能量?；罨陌被幔ò滨MP）再與其特異的tRNA結(jié)合形成氨酰tRNA。在氨酰－tRNA合成酶催化下進(jìn)行。一、氨基酸的活化→氨酰tRNA氨基酸在摻入多肽鏈之前必須先活63氨基酸活化成氨酰tRNA消耗兩個(gè)ATP氨基酸活化成氨酰tRNA消耗兩個(gè)ATP64氨酰-tRNA合成酶的特性①催化反應(yīng)的專一性。該酶至少有兩個(gè)識(shí)別位點(diǎn)，既識(shí)別氨基酸，又能識(shí)別轉(zhuǎn)運(yùn)該氨基酸的一個(gè)或多個(gè)tRNA。對(duì)tRNA專一性極高。每種氨基酸都有2-6種各自特異的tRNA，它們之間的特異性是靠氨酰tRNA合成酶來識(shí)別的。

②校正功能?？伤忮e(cuò)配的氨酰－tRNA。氨酰-tRNA合成酶的特性①催化反應(yīng)的專一性。該酶至少有兩65蛋氨酰tRNA啟動(dòng)蛋白質(zhì)合成轉(zhuǎn)運(yùn)蛋氨酸的tRNA有兩種：①tRNAiMet：特異識(shí)別mRNA上起始密碼子AUG，摻入第一個(gè)氨基酸，啟動(dòng)蛋白合成；

②tRNA

Met：與mRNA中間的AUG配對(duì)，在肽鏈延伸中摻入Met。蛋氨酸的活化形式：①起始位置：Met－tRNAiMet（原核fMet-tRNAiMet）②中間位置：Met－tRNAMet蛋氨酰tRNA啟動(dòng)蛋白質(zhì)合成轉(zhuǎn)運(yùn)蛋氨酸的tRNA有兩種：66蛋白質(zhì)的生物合成-專業(yè)知識(shí)講解課件67原核細(xì)胞蛋氨酰tRNA甲酰化原核細(xì)胞中起始氨基酸活化后，還要甲?；?。真核細(xì)胞沒有此過程。

FH4供給甲基Met-tRNAi

fMet-tRNAi

甲?；?/p>

原核細(xì)胞蛋氨酰tRNA甲?；思?xì)胞中起始氨基酸活化后，還要68二、大腸桿菌中肽鏈合成的起始

(1)起始信號(hào)SD序列：位于起始AUG上游10個(gè)堿基處一段富含嘌呤的序列。這段序列正好與30S小亞基中的16SrRNA3’端一部分序列互補(bǔ)，因此SD序列也叫做核糖體結(jié)合序列。這種互補(bǔ)就意味著核糖體能選擇mRNA上AUG的正確位置來起始肽鏈的合成。二、大腸桿菌中肽鏈合成的起始(1)起始信號(hào)69蛋白質(zhì)的生物合成-專業(yè)知識(shí)講解課件70（2）起始復(fù)合物的形成：

30S起始復(fù)合物→70S起始復(fù)合物。在起始因子IF1，2，3和GTP參與下，fMet-tRNAf識(shí)別mRNA的起始密碼子AUG，與30S結(jié)合成30S起始復(fù)合物；50S與30S起始復(fù)合物結(jié)合生成70S-mRNA-fMet-tRNAf復(fù)合物，并釋放各種起始因子。此時(shí)fMet-tRNAf占據(jù)著P位點(diǎn)，A位則空著。（2）起始復(fù)合物的形成：30S起始復(fù)合物→70S起始復(fù)合物7170S起始復(fù)合物30S起始復(fù)合物70S起始復(fù)合物30S起始復(fù)合物72三、多肽鏈的延長

在多肽鏈上每增加一個(gè)氨基酸都需要經(jīng)過進(jìn)位，轉(zhuǎn)肽和移位三個(gè)步驟。（1）進(jìn)位：為密碼子所規(guī)定的氨酰tRNA結(jié)合到核糖體的A位，稱為進(jìn)位。需延伸因子EF-Tu、EF-Ts和GTP參與。三、多肽鏈的延長在多肽鏈上每增加一個(gè)氨基酸都需要經(jīng)過進(jìn)位，73（2）轉(zhuǎn)肽（肽鍵的形成）：P位上的肽酰tRNA提供α-COOH基，和新進(jìn)入的Aa的α-NH2形成肽鍵，從而使P位上的肽連接到A位氨基酸的氨基上。新合成的肽酰tRNA處于A位。23SRNA催化。

（3)移位（Translocation)：肽酰tRNA又進(jìn)入P位，空載tRNA進(jìn)入E位。重復(fù)進(jìn)位、轉(zhuǎn)肽、移位，肽鏈沿N→C方向延伸。（2）轉(zhuǎn)肽（肽鍵的形成）：P位上的肽酰tRNA提供α-COO74蛋白質(zhì)的生物合成-專業(yè)知識(shí)講解課件75蛋白質(zhì)的生物合成-專業(yè)知識(shí)講解課件76四、翻譯的終止及肽鏈的釋放

當(dāng)肽鏈延伸到終止密碼子時(shí)，沒有任何tRNA與之對(duì)應(yīng)，故A位空出，釋放因子RF識(shí)別終止密碼子，進(jìn)入A位，使肽酰轉(zhuǎn)移酶變?yōu)樗饷富钚?，釋放出肽鏈和tRNA。生物體為了加強(qiáng)終止，通常設(shè)置了兩個(gè)以上并排的終止密碼。所以要合成含n個(gè)AA殘基的肽鏈，mRNA至少含有3n+6個(gè)核苷酸。

四、翻譯的終止及肽鏈的釋放當(dāng)肽鏈延伸到終止密碼子時(shí)，沒有任77終止密碼子：UAAUAGUGA終止密碼子：78蛋白質(zhì)的生物合成-專業(yè)知識(shí)講解課件79多聚核糖體上述只是單個(gè)核糖體的翻譯過程，事實(shí)上在細(xì)胞內(nèi)一條mRNA鏈上結(jié)合著多個(gè)核糖體，甚至可多到幾百個(gè)。第一個(gè)核糖體翻譯移動(dòng)一定距離后，第二個(gè)核糖體又在mRNA的起始部位結(jié)合。兩個(gè)核糖體之間有一定的長度間隔，每個(gè)核糖體都獨(dú)立完成一條多肽鏈的合成，所以這種多核糖體可以在一條mRNA鏈上同時(shí)合成多條相同的多肽鏈，這就大大提高了翻譯的效率。多聚核糖體上述只是單個(gè)核糖體的翻譯過程，事實(shí)上在細(xì)胞內(nèi)一條m80系列核糖體同時(shí)翻譯同一條mRNA系列核糖體同時(shí)翻譯同一條mRNA81蛋白質(zhì)的生物合成-專業(yè)知識(shí)講解課件82真核生物蛋白質(zhì)的合成核糖體不同：原核70S（50+30），真核80S（60+40）起始Aa不同：原核是fMet，真核是Met起始機(jī)制不同：原核SD序列，真核5’端帽子。起始復(fù)合物的形成過程不同。真核生物過程更復(fù)雜，需要的因子更多。真核生物蛋白質(zhì)的合成核糖體不同：原核70S（50+30），真83五、蛋白質(zhì)合成的抑制劑抗生素直接抑制蛋白質(zhì)合成：原核：氯霉素、四環(huán)素、鏈霉素、新霉素、卡拉霉素、紅霉素、真核：亞胺環(huán)己酮、白喉毒素嘌呤霉素（628）對(duì)原核、真核均有抑制