蛋白質(zhì)的生物合成翻譯3

在細(xì)胞質(zhì)中，以mRNA為模板，在ribosome、tRNA、酶、多種蛋白因子和能量分子等的共同參與下，將mRNA中由核苷酸排列順序決定的遺傳信息轉(zhuǎn)變成由部分或全部20種氨基酸組成的蛋白質(zhì)的過程。這一過程猶如電報(bào)的翻譯過程，故又將蛋白質(zhì)的生物合成稱為翻譯（translation）。翻譯(Translation)?轉(zhuǎn)錄和翻譯統(tǒng)稱為基因表達(dá)(geneexpression)。本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第1頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分

蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，幾乎所有生物的生命活動(dòng)過程都離不開蛋白質(zhì)。翻譯的生物學(xué)意義？

概括起來講，生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)具有以下幾方面的功能：1）結(jié)構(gòu)成分：膜蛋白；膠原；2）催化功能：酶蛋白；3）調(diào)節(jié)功能：激素、組蛋白；4）運(yùn)動(dòng)：肌球（動(dòng)）蛋白；5）防御：Ab、抗菌肽、IFN等；6）運(yùn)輸：ApoE、血紅素；7）營(yíng)養(yǎng)貯存：卵清蛋白；8）其他：信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等?？梢哉f，沒有蛋白質(zhì)，就沒有生命!（類病毒？）本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第2頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分§15-1參與翻譯過程的物質(zhì)與功能

參與翻譯過程的主要物質(zhì)包括：mRNA(MessengerRNA)tRNA

(TransferRNA)Ribosome核糖體Aminoacids(AA)Aminoacyl-tRNAsynthetase(氨?；?tRNA合成酶)KindsofTranslationFactors翻譯因子本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第3頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分

一、mRNA的結(jié)構(gòu)與功能mRNA(MessengerRNA)istheintermediatethatrepresentsonestrandofagenecodingforprotein.Itscodingregionisrelatedtotheproteinsequencebythetripletgeneticcode.

AnmRNAcontainsaseriesofcodonsthatinteractwiththeanticodonsofaminoacyl-tRNAssothatacorrespondingseriesofaminoacidsisincorporatedintoapolypeptidechain.(一)mRNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第4頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分Figure6.16Ribosome-bindingsitesonmRNAcanberecoveredfrominitiationcomplexes.TheyincludetheupstreamShine-Dalgarnosequenceandtheinitiationcodon.原核生物mRNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第5頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分TheShine-Dalgarnosequence(SD序列)isthepolypurinesequenceAGGAGGcenteredabout10bpbeforetheAUGinitiationcodononbacterialmRNA.Itiscomplementarytothesequenceatthe3’endof16SrRNA.本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第6頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分真核生物mRNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第7頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分真核生物與原核生物mRNA結(jié)構(gòu)與功能特點(diǎn)比較：1.真核生物的mRNA初始轉(zhuǎn)錄物由內(nèi)含子和外顯子組成，需要進(jìn)行轉(zhuǎn)錄后加工：

1)將內(nèi)含子剪掉，將外顯子重新連接起來--剪接(splicing)，

2)在5’-端加帽，3’-端加poly(A)尾，才能形成成熟mRNA；而原核生物的初始轉(zhuǎn)錄物即為成熟的mRNA，不需要轉(zhuǎn)錄后的加工。2.真核生物mRNA為單順反子；原核生物mRNA為多順反子。3.原核生物的mRNA的5’-端有SD序列。許多真核mRNA的AUG上游存在Kozak（CCACC）序列。4.真核生物的成熟mRNA需要從細(xì)胞核中進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，才能參與蛋白質(zhì)的翻譯；而原核生物的轉(zhuǎn)錄與翻譯偶聯(lián)在一起。本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第8頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分（二）遺傳密碼本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第9頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分（三）

密碼子的特性三聯(lián)體，連續(xù)性，不重疊，通用性，兼并性，兼職等。但存在例外。1.密碼子的兼并性（degeneracy）：多種密碼子負(fù)責(zé)編碼一種氨基酸。2.密碼子的例外:1）在支原體：UGATrp(色)；

2）在纖毛蟲：UAA和UAGGlu（谷）；

3）在人的線粒體：①UGA（終止密碼子）Trp(色)；②AGA，AGG（精）終止密碼子。另加UAA、UAG，線粒體共有4個(gè)終止密碼子；③內(nèi)部蛋氨酸的密碼子有2個(gè)：AUG和AUA，起始密碼子有4個(gè)：AUN；

4）在酵母線粒體：除上述3點(diǎn)外，還有CUA亮Thr(蘇)。本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第10頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分二、

tRNA的結(jié)構(gòu)與功能（一）tRNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)Theacceptorarmconsistsofabase-pairedstemthatendsinanunpairedsequencewhosefree2′-or3′-OHgroupcanbelinkedtoanaminoacid.TheTΨCarmisnamedforthepresenceofthistripletsequence.(Ψstandsforpseudouridine,amodifiedbase.)Theanticodonarmalwayscontainstheanticodontripletinthecenteroftheloop.TheDarmisnamedforitscontentofthebasedihydrouridine(anotherofthemodifiedbasesintRNA).TheextraarmliesbetweentheTΨCandanticodonarmsandvariesfrom3~21bases.

本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第11頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分（二）tRNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)

所有的tRNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)經(jīng)X-ray衍射發(fā)現(xiàn)，都呈L形，見下圖。

AmolecularmodelofthestructureofyeasttRNAPheisshowninFigure5.5.本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第12頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分（三）tRNA的功能

AA+ATP＝AA-AMP+PPi(氨基酸活化)AA-AMP+tRNA＝氨酰基-tRNA+AMP

同功tRNA(isoacceptingtRNA)：識(shí)別并攜帶同一種氨基酸的不同tRNA。

tRNA正確識(shí)別和荷載氨基酸的原因：首先與氨?；?tRNA合成酶的結(jié)構(gòu)有關(guān)；其次與反密碼子有關(guān)；副密碼子的作用非常重要。副密碼子（paracodon）：（四）tRNA的豐富度與密碼子的使用頻率

密碼子優(yōu)化本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第13頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分（五）搖擺假說（wobblehypothesis）本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第14頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第15頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分三、

核糖體的結(jié)構(gòu)與功能（一）核糖體的組成與結(jié)構(gòu)RNA的特異序列和功能

含CGAAC與GTψCG互補(bǔ)

CCUCCU與SD序列互補(bǔ)

有GAUC和TψCG互補(bǔ)

和Capm7G結(jié)合本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第16頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分ElectronmicrographsofsubunitsandcompletebacterialribosomesareshowninFigure6.2.Togetherwithmodelsinthecorrespondingorientation.Thecomplete70Sribosomehasanasymmetricconstruction.Thepartitionbetweentheheadandbodyofthesmallsubunitisalignedwiththenotchofthelargesubunit,sothattheplatformofthesmallsubunitfitsintothelargesubunit.Thereisacavitybetweenthesubunitswhichcontainssomeoftheimportantsites.本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第17頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第18頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分（二）核糖體的活性位點(diǎn)本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第19頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分第二節(jié)肽鏈合成的起始、延伸和終止

mRNA、tRNA、Ribosome等的結(jié)構(gòu)與功能。

mRNA:蛋白質(zhì)合成的模板；

tRNA:氨基酸的攜帶者；

Ribosome:蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所。蛋白質(zhì)合成的原料是細(xì)胞中的20種氨基酸，反應(yīng)所需的能量由ATP與GTP提供。蛋白質(zhì)的生物合成過程主要包括：合成的起始；肽鏈的延伸；合成的終止與多肽鏈釋放。本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第20頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分

一、氨基酸的激活與氨?；?tRNA的合成1.氨基酸的激活與氨?；?tRNA的合成過程氨基酸不能直接與模板相結(jié)合，必須首先與相應(yīng)的tRNA結(jié)合，形成氨?；\tRNA。這一過程就是氨基酸的激活。將氨基酸接合于tRNA以形成氨?；\tRNA的激活反應(yīng)是在氨?；\tRNA合成酶的催化作用下進(jìn)行的，需要ATP提供能量。這個(gè)反應(yīng)是不可逆轉(zhuǎn)的。

AA+ATP＝AA-AMP+PPi(氨基酸活化)AA-AMP+tRNA＝氨?；?tRNA+AMP

氨?；?tRNA是蛋白質(zhì)合成過程中的一個(gè)關(guān)鍵性物質(zhì)，它們的合成不僅僅是一個(gè)攜帶氨基酸的過程。因?yàn)椋海?）它為肽鍵的形成提供能量；（2）tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子識(shí)別，執(zhí)行遺傳信息的解讀過程。本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第21頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分2.氨酰基-tRNA合成過程中的校正（proofreading）機(jī)制如何保證翻譯的準(zhǔn)確性？（1）氨酰基-tRNA合成酶能夠正確識(shí)別其底物氨基酸的側(cè)鏈。有些是高度專一的，有些則專一性不高。（2）對(duì)專一性不高的氨?；\tRNA合成酶的校正。（3）氨酰基-tRNA合成酶也必須識(shí)別正確的tRNA。另外，還與tRNA的反密碼子有關(guān)；副密碼子的作用也非常重要。本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第22頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分二、原核生物蛋白質(zhì)翻譯過程（一）翻譯的起始

1.30S起始復(fù)合物的形成

30S起始復(fù)合物包括fMet-tRNA、mRNA與30S小亞基結(jié)合。這一過程是在起始因子和GTP參與下完成的。原核起始因子有3種：IF1，IF2和IF3。

IF1：IF1是一個(gè)小的堿性蛋白，它能增加IF2和IF3的活性。IF1與16SrRNA的結(jié)合位點(diǎn)在A位點(diǎn)

。另外，IF1具有活化GTP酶的作用。

IF2：具有很強(qiáng)的GTP酶活性，在肽鏈合成起始時(shí)催化GTP水解。功能是生成IF2?GTP?fMet-tRNA三元復(fù)合物，在IF3存在下，使起始tRNA與核糖體小亞基結(jié)合。

IF3：IF3與16SrRNA相互作用位點(diǎn)在P位點(diǎn)附近。IF3能通過促使mRNA的S-D序列與16SrRNA的3’-端堿基配對(duì)，讓核糖體識(shí)別mRNA上的特異啟動(dòng)信號(hào)，又能刺激fMet-tRNA與核糖體結(jié)合在AUG上。本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第23頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分mRNA和fMet-tRNA

結(jié)合于IF·30S·GTP聚合體上。在結(jié)

合時(shí)，fMet-tRNA與IF2-GTP復(fù)合物緊密接觸。

在核糖體小亞基上的16SrRNA3’-端有一段序列：5’-PyACCUCCUA-3’。其中Py可以是任何嘧啶核苷酸。它可與

mRNA中的AUG上游約10個(gè)堿基處有一段富含嘌呤的序列

AGGA或GAGG（Shine-Dalgarno順序）互補(bǔ)。正是由這樣的

配對(duì)將AUG（或GUG，UUG）密碼子帶到核糖體的起始位置

上。fMet-tRNA

與小亞基上的A位點(diǎn)結(jié)合。

2.70S起始復(fù)合物的形成30S起始復(fù)合物一旦完全形成后，IF3即釋放出來。50S大亞基參加進(jìn)來，并引起GTP水解和釋放其它兩個(gè)起始因子，最后的復(fù)合物稱為70S起始復(fù)合物。本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第24頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分IF1：IF1是一個(gè)小的堿性蛋白，它能增加IF2和IF3的活性。IF1與16SrRNA的結(jié)合位點(diǎn)在A位點(diǎn)

。另外，IF1具有活化GTP酶的作用。IF3：與16SrRNA相互作用位點(diǎn)在P位點(diǎn)附近。IF3能通過促使mRNA的S-D序列與16SrRNA的3’-端堿基配對(duì)，讓核糖體識(shí)別mRNA上的特異啟動(dòng)信號(hào)，又能刺激fMet-tRNA與核糖體結(jié)合在AUG上。IF2：具有很強(qiáng)的GTP酶活性，在肽鏈合成起始時(shí)催化GTP水解。功能是生成IF2?GTP?fMet-tRNAMetf三元復(fù)合物。在IF3存在下，使起始tRNA與核糖體小亞基結(jié)合。本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第25頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分（二）多肽鏈的延伸、移位循環(huán)（轉(zhuǎn)肽和轉(zhuǎn)位反應(yīng)）

在起始階段形成的起始復(fù)合物可以接受第二個(gè)氨?；?tRNA，以形成蛋白質(zhì)第一個(gè)肽鍵。在第二個(gè)氨酰基-tRNA進(jìn)入A位點(diǎn)之后，便形成一個(gè)肽鍵，并產(chǎn)生出一個(gè)連接于第二個(gè)氨基酸的tRNA上的二肽。然后便發(fā)生移位，肽酰-tRNA和與之結(jié)合的mRNA密碼子協(xié)同轉(zhuǎn)移至P位點(diǎn)。這個(gè)氨基酸加成過程一再重復(fù)，每次加上一個(gè)氨基酸，直至形成一條完整的多肽鏈。肽鏈的延伸要求有延伸因子EF‐TU和EF‐TS參與。本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第26頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分Figure6.20EF-Tu-GTPplacesaminoacyl-tRNAontheribosomeandthenisreleasedasEF-Tu-GDP.EF-TsisrequiredtomediatethereplacementofGDPbyGTP.ThereactionconsumesGTPandreleasesGDP.Theonlyaminoacyl-tRNAthatcannotberecognizedbyEF-Tu-GTPisfMet-tRNAf,whosefailuretobindpreventsitfromrespondingtointernalAUGorGUGcodons.本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第27頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分Figure6.21Peptidebondformationtakesplacebyreactionbetweenthepolypeptideofpeptidyl-tRNAinthePsiteandtheaminoacidofaminoacyl-tRNAintheAsite.Peptidyltransferase

istheactivityoftheribosomal50Ssubunitthatsynthesizesapeptidebondwhenanaminoacidisaddedtoagrowingpolypeptidechain.TheactualcatalyticactivityisaproperyoftherRNA.轉(zhuǎn)肽反應(yīng)：本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第28頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分Figure6.23Modelsfortranslocationinvolvetwostages.First,atpeptidebondformationtheaminoacylendofthetRNAintheAsitebecomeslocatedinthePsite.Second,theanticodonendofthetRNAbecomeslocatedinthePsite.轉(zhuǎn)位反應(yīng)—尺蠖運(yùn)動(dòng)：本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第29頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分（三）多肽鏈合成的終止Figure6.27MolecularmimicryenablestheelongationfactorTu-tRNAcomplex,thetranslocationfactorEF-G,andthereleasefactorsRF1/2-RF3tobindtothesameribosomalsite.本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第30頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第31頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分Figure6.8Initiationrequiresfreeribosomesubunits.Whenribosomesarereleasedattermination,theydissociatetogeneratefreesubunits.Initiationfactorsarepresentonlyondissociated30Ssubunits.Whensubunitsreaassociatetogiveafunctionalribosomeatinitiation,theyreleasethefactors.核糖體循環(huán)：本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第32頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第33頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分表.大腸桿菌起始因子、延伸因子和終止因子的特性與功能因子分子量（kD）特性和功能起始因子IF19促進(jìn)核糖體的解離和IF2活性IF2100由一個(gè)要求GTP的反應(yīng)使fMet-tRNA結(jié)合于核糖體的P位點(diǎn)IF322將mRNA結(jié)合于核糖體小亞基，可促進(jìn)前導(dǎo)序列與16SrRNA3ˊ端堿基配對(duì)延伸因子EF-TU43將氨酰-tRNA結(jié)合于核糖體A位點(diǎn)EF-TS30重新生成EF-TU-GTPEF-G77肽基-tRNA密碼子和A位點(diǎn)移至P位點(diǎn)，此過程GTP參與。釋放因子RF136水解肽基-tRNA，識(shí)別UAA或UAG密碼子RF238水解肽基-tRNA，識(shí)別UAA或UGA密碼子RF346促進(jìn)RF1，RF2活性本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第34頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分三、真核生物蛋白質(zhì)的生物合成

真核生物蛋白質(zhì)合成與原核生物兩者相比，密碼相同，各種組分相似，亦有核糖體、tRNA及各種蛋白質(zhì)因子?？偟暮铣赏緩揭蚕嗨?，有起始、延伸及終止階段，但也有不同之處。（一）真核生物蛋白質(zhì)合成的起始真核生物的起始氨基酸是蛋氨酸。參與翻譯起始反應(yīng)的起始因子已發(fā)現(xiàn)有10幾種。這個(gè)過程可分為3個(gè)步驟：

1.43S前起始復(fù)合物的形成起始因子eIF-2與GTP形成穩(wěn)定復(fù)合物，后者與Met-tRNAMetI形成三元復(fù)合物，再與40S亞基形成43S前起始復(fù)合物。

2.48S前起始復(fù)合物的形成在起始因子eIF-4A，eIF-4B，eIF-4E和ATP的參與下，43S前起始復(fù)合物與mRNA結(jié)合。eIF-4A有使mRNA二級(jí)結(jié)構(gòu)解旋的作用。eIF-4B則有結(jié)合mRNA并識(shí)別起始密碼子AUG的作用。形成48S前起始復(fù)合物。本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第35頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分

據(jù)Kozak等的研究，大多數(shù)起始密碼子的上游存在CCACC（稱為Kozak序列）AUGG。在43S前起始復(fù)合物沿mRNA向3ˊ端方向移動(dòng)時(shí)，遇到CCACC序列時(shí)，即停止移動(dòng)。起始密碼子AUG的識(shí)別可能是通過與tRNA上的反密碼子的作用。eIF-2也參與了這個(gè)識(shí)別過程。

3.80S起始復(fù)合物的形成48S前起始復(fù)合物與核糖體60S大亞基結(jié)合，便形成了80S起始復(fù)合物。這一過程由GTP水解提供能量。各種起始因子釋放出來，參與下一輪的起始復(fù)合物形成。本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第36頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分Figure6.18Ineukaryoticinitiation,eIF-2formsaternarycomplexwithMet-tRNAf.Theternarycomplexbindstofree40Ssubunits,whichattachtothe5endofmRNA.Laterinthereaction,GTPishydrolyzedwheneIF-2isreleasedintheformofeIF2-GDP.eIF-2Bregeneratestheactiveform.本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第37頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分Figure6.19SeveraleukaryoticinitiationfactorsarerequiredtounwindmRNA,bindthesubunitinitiationcomplex,andsupportjoiningwiththelargesubunit.本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第38頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分1.肽鏈的延伸真核生物的肽鏈延伸與原核相似，只是延伸因子EF-TU和EF-TS被eEF-1取代，而EF-G則被eEF-2取代。在真菌中，還要求第三種因子，即eEF-3的參與，以維持其翻譯的準(zhǔn)確性。

2.肽鏈的終止真核生物的肽鏈合成的終止僅涉及一個(gè)釋放因子eRF。eRF分子量約為115kD。它可識(shí)別3種終止密碼子：UAA，UAG，UGA。eRF在活化了肽酰轉(zhuǎn)移酶釋放新生的肽鏈后，即從核糖體上解離。解離要求GTP的水解。故肽鏈合成的終止需要消耗能量。（二）肽鏈的延伸與終止本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第39頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分四、原核生物與真核生物翻譯的比較⑴原核生物的翻譯與轉(zhuǎn)錄偶聯(lián)在一起，即邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯；而真核生物的翻譯與轉(zhuǎn)錄不偶聯(lián)。真核mRNA前體需經(jīng)加工修飾成為成熟mRNA后，從核內(nèi)輸入細(xì)胞質(zhì)，然后進(jìn)行翻譯。⑵真核生物蛋白質(zhì)合成機(jī)構(gòu)比原核生物復(fù)雜，起始步驟涉及起始因子眾多，過程復(fù)雜。如起始氨基酸；核糖體組成；起始因子的種類等等。⑶真核生物蛋白質(zhì)合成的調(diào)控復(fù)雜。⑷真核生物與原核生物的蛋白質(zhì)合成可為不同的抑制劑所抑制。本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第40頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分什么是蛋白質(zhì)？

第三節(jié)蛋白質(zhì)翻譯后的加工

由一定數(shù)量和種類的氨基酸通過羧基與氨基縮合形成的肽鍵連接在一起，形成多肽鏈。由一條或幾條多肽鏈經(jīng)進(jìn)一步折疊、盤曲、纏繞和修飾而形成的具有一定空間結(jié)構(gòu)和生物功能的生物大分子。本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第41頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次及基本組織原理：一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)結(jié)構(gòu)超二級(jí)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)域3DStructure本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第42頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分

蛋白質(zhì)變性：天然態(tài)（折疊態(tài)）變性態(tài)（伸展態(tài)）體外蛋白質(zhì)的復(fù)性：UIN（一）體外蛋白質(zhì)折疊的機(jī)制

體外蛋白質(zhì)的折疊可能是始于疏水坍塌（hydrophobiccollapse），或始于轉(zhuǎn)角（turn），或始于共價(jià)鍵相互作用（如二硫鍵的形成）。在折疊早期，可能這三種方式聯(lián)合起作用。之后，可能沿著有限的多途徑形成中間態(tài)（熔球態(tài)）。這個(gè)過程是快速的。最后再由中間態(tài)進(jìn)入天然態(tài)，此過程比較慢，是折疊反應(yīng)的限速步驟。變性因素快慢一、蛋白質(zhì)的折疊本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第43頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分溶劑中的水分子對(duì)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)具有重要的作用：

1）結(jié)合在蛋白質(zhì)分子表面的水分子，具有穩(wěn)定表面?zhèn)孺湹臉?gòu)象和表面二級(jí)結(jié)構(gòu)片段的作用；

2）結(jié)合在蛋白質(zhì)分子內(nèi)部的少量水分子，不僅有助于局部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，還可直接參與蛋白質(zhì)的功能作用；

3）環(huán)境中的水有助于蛋白質(zhì)的折疊和三維結(jié)構(gòu)的形成。本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第44頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分（二）體內(nèi)蛋白質(zhì)的折疊

體內(nèi)環(huán)境復(fù)雜；需要助折疊蛋白（foldinghelper）的參與，從而降低了折疊的錯(cuò)誤，提高了效率；在翻譯結(jié)束之前即開始（鄒氏學(xué)說）。助折疊蛋白：

1.酶：蛋白質(zhì)二硫鍵異構(gòu)酶；肽酰脯氨酰順反異構(gòu)酶。與新生肽鏈的折疊密切相關(guān)，加速蛋白質(zhì)折疊過程。

2.分子伴侶：細(xì)胞內(nèi)幫助新生肽鏈正確組裝，成為成熟蛋白質(zhì)，而本身卻不是最終功能蛋白質(zhì)分子的組成成分的分子，都稱為分子伴侶（molecularchaperone）。本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第45頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分二、蛋白質(zhì)的修飾

（一）末端氨基的脫甲酰化和N端蛋氨酸的切除對(duì)起始氨基酸的修飾。（二）多肽鏈的水解斷裂:胰島素的修飾過程。Prepro-insulinPro-insulininsulinPre-peptideC-peptide本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第46頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分圖5.人胰島素原的分子結(jié)構(gòu)模式圖Fig.5SketchoftheStructureofHumanProinsulin圖6.由胰島素原轉(zhuǎn)變?yōu)橐葝u素的產(chǎn)物Fig.6ProinsulinChangingintoInsulin本文檔共51頁(yè)；當(dāng)前第47頁(yè)；編輯于星期三\17點(diǎn)59分表.蛋白質(zhì)生物合成中氨基酸殘基的修飾氨基酸修飾方式精氨酸ADP‐核糖基化；氨基未端甲基化天冬酰胺ADP‐核糖基化；糖基化；氨基未端甲基化；β‐羥化作用天冬氨酸在GPI‐錨錠蛋白中以酰胺連接于乙醇胺；β‐羥化作用半胱氨酸