蛋白質(zhì)的生物合成3

蛋白質(zhì)生物合成的生物學意義維持生物體的多種生命活動適應環(huán)境的變化參與組織的更新和修復2023/6/291本文檔共106頁；當前第1頁；編輯于星期三\17點59分本章內(nèi)容第一節(jié)蛋白質(zhì)生物合成體系第二節(jié)肽鏈的生物合成過程第三節(jié)蛋白質(zhì)翻譯后修飾和靶向輸送第四節(jié)蛋白質(zhì)生物合成的干擾和抑制

2023/6/292本文檔共106頁；當前第2頁；編輯于星期三\17點59分蛋白質(zhì)合成體系ProteinBiosynthesisSystem第一節(jié)2023/6/293本文檔共106頁；當前第3頁；編輯于星期三\17點59分蛋白質(zhì)生物合成(proteinbiosynthesis)過程十分復雜,幾乎涉及細胞內(nèi)所有種類的RNA分子和幾十種蛋白質(zhì)因子。2023/6/294本文檔共106頁；當前第4頁；編輯于星期三\17點59分(一)mRNA結(jié)構(gòu)不同生物mRNA序列，都具有5-端非翻譯區(qū)、開放閱讀框架區(qū)和3-端非翻譯區(qū)。真核生物mRNA的5-端有帽子結(jié)構(gòu)，3-端有多聚腺苷酸(polyA)尾。一、mRNA是蛋白質(zhì)生物合成的直接模板1961年，Nirenberg

證明了mRNA的模板作用。2023/6/295本文檔共106頁；當前第5頁；編輯于星期三\17點59分m7Gppp5'非翻譯區(qū)3'非翻譯區(qū)AAA……An5'3'ORF編碼區(qū)AUGUAAmRNA包括5'-非翻譯區(qū)(5'-untranslatedregion,5'-UTR)開放閱讀框區(qū)(openreadingframe,ORF)3'-非翻譯區(qū)(3'-untranslatedregion,3'-UTR)2023/6/296本文檔共106頁；當前第6頁；編輯于星期三\17點59分

mRNA結(jié)構(gòu)簡圖2023/6/297本文檔共106頁；當前第7頁；編輯于星期三\17點59分順反子(cistron)：遺傳學將編碼一個多肽的遺傳單位稱為順反子。多順反子(polycistron)：在原核細胞中，數(shù)個結(jié)構(gòu)基因常串聯(lián)排列而構(gòu)成一個轉(zhuǎn)錄單位，轉(zhuǎn)錄生成的mRNA可編碼幾種功能相關(guān)的蛋白質(zhì)，稱為多順反子。真核mRNA只編碼一種蛋白質(zhì)，為單順反子(singlecistron)。2023/6/298本文檔共106頁；當前第8頁；編輯于星期三\17點59分原核生物的多順反子非編碼序列核蛋白體結(jié)合位點起始密碼子終止密碼子編碼序列PPP53蛋白質(zhì)真核生物的單順反子PPPmG-53蛋白質(zhì)2023/6/299本文檔共106頁；當前第9頁；編輯于星期三\17點59分(二)遺傳密碼遺傳密碼(geneticcoden)：在mRNA開放閱讀框架區(qū)5-端至3-端，以每3個相鄰的核苷酸為一組，代表一種氨基酸或蛋白質(zhì)合成的起始、終止信號，這種三聯(lián)體形式的核苷酸序列稱為遺傳密碼(也稱密碼子)。開放閱讀框架(openreadingframe,ORF)：從mRNA5′-端的起始密碼子AUG到3-端終止密碼子之間的核苷酸序列，稱為ORF。2023/6/2910本文檔共106頁；當前第10頁；編輯于星期三\17點59分遺傳密碼表2023/6/2911本文檔共106頁；當前第11頁；編輯于星期三\17點59分1986年報道UGA代表selenocysteine(硒代半胱氨酸)。2002年報道在Archaea(產(chǎn)甲烷菌的甲胺甲基轉(zhuǎn)移酶中發(fā)現(xiàn)

)和真菌中發(fā)現(xiàn)UAG可能是編碼第22種氨基酸pyrrolysine(吡咯賴氨酸)的密碼子。起始密碼子(initiationcodon)?AUG終止密碼子(terminationcodons)?UAA、UAG、UGA遺傳密碼動畫2023/6/2912本文檔共106頁；當前第12頁；編輯于星期三\17點59分遺傳密碼的特點1.方向性(direction)

翻譯時的閱讀方向只能是5→3，即讀碼從mRNA的起始密碼子AUG開始，按5→3的方向逐一閱讀，直至終止密碼子。2023/6/2913本文檔共106頁；當前第13頁；編輯于星期三\17點59分重疊密碼不連續(xù)的密碼非重疊連續(xù)的密碼2.連續(xù)性(non-punctuation)

編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的各個三聯(lián)體密碼連續(xù)閱讀，密碼間既無間斷也無交叉。2023/6/2914本文檔共106頁；當前第14頁；編輯于星期三\17點59分基因損傷引起mRNA閱讀框架內(nèi)的堿基發(fā)生插入或缺失，使讀碼產(chǎn)生錯譯，造成翻譯的氨基酸序列改變，這種突變稱為框移突變(frameshiftmutation)?？蛞仆蛔?023/6/2915本文檔共106頁；當前第15頁；編輯于星期三\17點59分2023/6/2916本文檔共106頁；當前第16頁；編輯于星期三\17點59分3.簡并性(degenerate)一種氨基酸可具有兩個或兩個以的密碼子為其編碼，這一特性稱為遺傳密碼的簡并性。遺傳密碼中，除色氨酸和甲硫氨酸有1個密碼子外,其余氨基酸有2、3、4個或多至6個三聯(lián)體為其編碼。2023/6/2917本文檔共106頁；當前第17頁；編輯于星期三\17點59分為同一種氨基酸編碼的各密碼子,亦稱簡并性密碼子。?前兩個堿基均相同，只是第三個堿基不同。?若頭兩個堿基發(fā)生點突變，可譯出不同氨基酸，而第三個堿基的突變，不會影響氨基酸的翻譯。?遺傳密碼的特異性主要取決于前兩位堿基。同義密碼子GCUACUGCCACCGCAACAGCGACGAlaThr密碼子簡并性的生物學意義：減少基因突變對蛋白質(zhì)功能的影響。2023/6/2918本文檔共106頁；當前第18頁；編輯于星期三\17點59分簡并性允許的突變2023/6/2919本文檔共106頁；當前第19頁；編輯于星期三\17點59分蛋白質(zhì)生物合成整套密碼，從原核生物到人類都通用。已發(fā)現(xiàn)少數(shù)例外，如線粒體、葉綠體以AUG、AUU、AUA為起始密碼子，而AUA兼有Met密碼子功能。終止密碼子是AGA、AGG，Trp密碼子是UGA等。密碼的通用性進一步證明各種生物進化自同一祖先。

4.通用性(universal)生物AUAAUGUGAUGUUAAUAG一般生物IleMet(起始)終止Trp終止終止支原體Trp纖毛蟲GlnGln四膜蟲GlnGln2023/6/2920本文檔共106頁；當前第20頁；編輯于星期三\17點59分5.擺動性(wobble)轉(zhuǎn)運氨基酸的tRNA的反密碼子需要通過堿基互補與mRNA上的遺傳密碼反向配對結(jié)合，但反密碼子與密碼子之間的并不嚴格遵守常見的堿基配對規(guī)律，稱為擺動配對(wobblebasepairing)。這一現(xiàn)象常見于反密碼子的第一位堿基與密碼子的第三位堿基之間。2023/6/2921本文檔共106頁；當前第21頁；編輯于星期三\17點59分I擺動配對GUC,UA,GC,A,UmRNA密碼子第3位堿基CAGUItRNA反密碼子第1位堿基密碼子、反密碼子擺動配對2023/6/2922本文檔共106頁；當前第22頁；編輯于星期三\17點59分核糖體的組成二、核糖體是蛋白質(zhì)生物合成的場所2023/6/2923本文檔共106頁；當前第23頁；編輯于星期三\17點59分核蛋白體原核生物真核生物蛋白質(zhì)S值rRNA蛋白質(zhì)S值rRNA小亞基21種30S16S33種40S18S大亞基36種50S23S5S49種60S28S5.8S5S核蛋白體70S80S核糖體的組成2023/6/2924本文檔共106頁；當前第24頁；編輯于星期三\17點59分

30S小亞基：有mRNA結(jié)合位點

50S大亞基：E位：排出位（Exitsite）轉(zhuǎn)肽酶活性大小亞基共同組成：

A位：氨基酰位(aminoacylsite)

P位：肽酰位(peptidylsite)原核生物翻譯過程中核糖體結(jié)構(gòu)模式2023/6/2925本文檔共106頁；當前第25頁；編輯于星期三\17點59分三、tRNA是氨基酸的運載工具反密碼環(huán)氨基酸臂

tRNA在翻譯過程中起適配器（adaptor）作用，又是氨基酸的運載體。轉(zhuǎn)運載體tRNA動畫2023/6/2926本文檔共106頁；當前第26頁；編輯于星期三\17點59分原料：20種氨基酸(AA)四、參與蛋白質(zhì)生物合成的物質(zhì)

三種RNAmRNA（messengerRNA,信使RNA）rRNA（ribosomalRNA,核蛋白體RNA）tRNA（transferRNA,轉(zhuǎn)移RNA）2023/6/2927本文檔共106頁；當前第27頁；編輯于星期三\17點59分氨基酰-tRNA合成酶：存在于胞液中，催化氨基酸的活化。轉(zhuǎn)肽酶：核糖體大亞基的組成成分，催化核糖體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，它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：其活性存在于延長因子G中，催化核糖體向mRNA3-端移動一個密碼子的距離，使下一個密碼子定位于A位。重要的酶類2023/6/2928本文檔共106頁；當前第28頁；編輯于星期三\17點59分起始因子（initiationfactor，IF）延長因子（elongationfactor，EF）釋放因子（releasingfactor，RF）真核生物分別寫作eIF、eEF、eRF。蛋白質(zhì)因子能源物質(zhì)及離子能源物質(zhì)：ATP、GTP

無機離子：如Mg

2+、K+等。2023/6/2929本文檔共106頁；當前第29頁；編輯于星期三\17點59分（一）氨基酸活化形成氨基酰-tRNA氨基酸+tRNA氨基酰-tRNAATP

AMP＋PPi氨基酰-tRNA合成酶氨基酰-tRNA由氨基酰-tRNA合成酶(aminoacyl-tRNAsynthetase)催化生成，每個氨基酸活化需消耗2個高能磷酸鍵。氨基酰-tRNA合成酶催化氨基酰-tRNA合成過程分二步進行：五、氨基酸的活化2023/6/2930本文檔共106頁；當前第30頁；編輯于星期三\17點59分第一步反應氨基酸＋ATP-E—→氨基酰-AMP-E＋PPi

2023/6/2931本文檔共106頁；當前第31頁；編輯于星期三\17點59分第二步反應氨基酰-AMP-E＋tRNA↓

氨基酰-tRNA＋AMP＋E2023/6/2932本文檔共106頁；當前第32頁；編輯于星期三\17點59分氨基酰-tRNA合成酶對氨基酸和tRNA都有高度特異性氨基酰-tRNA合成酶具有校正活性，即將任何錯誤的氨基酰-AMP-E或氨基酰-tRNA的酯鍵水解,再換上與密碼子相對應的氨基酸。氨基酰-tRNA的表示方法：Ala-tRNAAla、Ser-tRNASer、Met-tRNAMet

氨基酸的活化形式：氨基酰－tRNA氨基酸的活化部位：α－羧基氨基酸與tRNA連接方式：酯鍵氨基酸活化耗能：2個~P2023/6/2933本文檔共106頁；當前第33頁；編輯于星期三\17點59分原核生物：fMet-tRNAifMet真核生物：Met-tRNAiMet（二）起始肽鏈合成的氨基酰-tRNA

fMet-tRNAifMet的生成：

Met-tRNAifMetfMet-tRNAifMet轉(zhuǎn)甲?；?023/6/2934本文檔共106頁；當前第34頁；編輯于星期三\17點59分

第二節(jié)肽鏈的生物合成過程TheProcessofProteinBiosynthesis2023/6/2935本文檔共106頁；當前第35頁；編輯于星期三\17點59分蛋白質(zhì)合成中mRNA模板的方向：5′→3′蛋白質(zhì)的合成方向：N端→C端蛋白質(zhì)合成過程：起始、延長、終止

蛋白質(zhì)合成動畫2023/6/2936本文檔共106頁；當前第36頁；編輯于星期三\17點59分一、原核生物的肽鏈合成過程2023/6/2937本文檔共106頁；當前第37頁；編輯于星期三\17點59分指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合物(translationalinitiationcomplex)的過程。參與起始物質(zhì)：30S小亞基、50S大亞基、mRNA、fMet-tRNAfMet、起始因子、GTP和Mg2+。（一）肽鏈合成的起始翻譯起始動畫2023/6/2938本文檔共106頁；當前第38頁；編輯于星期三\17點59分參與起始過程的蛋白質(zhì)因子稱起始因子(initiationfactor，IF)。原核生物起始因子有三種：IF-1：占據(jù)A位防止結(jié)合其他tRNA。IF-2：促進起始tRNA與小亞基結(jié)合。IF-3：促進大小亞基分離，提高P位對結(jié)合起始氨基酰-tRNA（fMet-tRNAfMet）敏感性。2023/6/2939本文檔共106頁；當前第39頁；編輯于星期三\17點59分原核生物翻譯起始復合物形成核糖體大小亞基分離；mRNA在核糖體小亞基定位結(jié)合；起始氨基酰-tRNA的結(jié)合；核糖體大亞基結(jié)合。2023/6/2940本文檔共106頁；當前第40頁；編輯于星期三\17點59分IF-3IF-1核糖體大、小亞基分離：IF-3、IF-1與小亞基結(jié)合，促進大、小亞基分離。2023/6/2941本文檔共106頁；當前第41頁；編輯于星期三\17點59分

SD序列：

在原核生物mRNA起始密碼AUG上游約8～13個核苷酸部位，存在一段由4~9個核苷酸組成的一致性序列，富含嘌呤堿基，如-AGGAGG-,稱為SD序列。又稱為核糖體結(jié)合位點(ribosomalbindingsite，RBS)。

2.mRNA在小亞基定位結(jié)合：2023/6/2942本文檔共106頁；當前第42頁；編輯于星期三\17點59分S-D序列

AUG5'3'IF-3IF-12023/6/2943本文檔共106頁；當前第43頁；編輯于星期三\17點59分IF-3IF-1IF-2GTPAUG5'3'3.起始氨基酰tRNA(fMet-tRNAfMet)與小亞基結(jié)合：A位被IF-1占據(jù)，fMet-tRNAfMet與結(jié)合了GTP的IF-2一起，識別并結(jié)合對應于小亞基P位的mRNA序列上的起始密碼子AUG，促進mRNA的準確就位。2023/6/2944本文檔共106頁；當前第44頁；編輯于星期三\17點59分IF-3IF-1IF-2GTPGDPPiAUG5'3'4.核糖體大亞基結(jié)合：結(jié)合了mRNA、fMet-tRNAfMet的小亞基再與核糖體大亞基結(jié)合，同時結(jié)合于IF-2的GTP被水解，釋放的能量促使3種IF釋放，形成由完成核糖體、mRNA、fMet-tRNAfMet組成的翻譯起始復合物。此時A位空著，P位被起始氨基酰-tRNA占據(jù)。起始過程消耗1個GTP。2023/6/2945本文檔共106頁；當前第45頁；編輯于星期三\17點59分翻譯起始動畫2023/6/2946本文檔共106頁；當前第46頁；編輯于星期三\17點59分（二）肽鏈合成的延長指在mRNA密碼序列的指導下，氨基酸依次進入核糖體并聚合成多肽鏈的過程。這一階段是在核糖體上連續(xù)循環(huán)進行的，故稱核糖體循環(huán)(ribosomalcycle)。翻譯延長動畫2023/6/2947本文檔共106頁；當前第47頁；編輯于星期三\17點59分每次核糖體循環(huán)，使肽鏈延長一個氨基酸。每個循環(huán)分為以下三步：進位（entrance）成肽（peptidebondformation）轉(zhuǎn)位（translocation）

2023/6/2948本文檔共106頁；當前第48頁；編輯于星期三\17點59分原核延長因子生物功能對應真核延長因子EF-Tu促進氨基酰-tRNA進入A位，結(jié)合分解GTPEF-1-αEF-Ts調(diào)節(jié)亞基EF-1-βγEFG有轉(zhuǎn)位酶活性，促進mRNA-肽酰-tRNA由A位前移到P位，促進tRNA卸載釋放EF-2肽鏈合成的延長因子

2023/6/2949本文檔共106頁；當前第49頁；編輯于星期三\17點59分1、進位指一個氨基酰-tRNA按照mRNA模板指令進入并結(jié)合到核糖體A位的過程。

2023/6/2950本文檔共106頁；當前第50頁；編輯于星期三\17點59分TuTsGTPGDPAUG5'3'TuTsGTP2023/6/2951本文檔共106頁；當前第51頁；編輯于星期三\17點59分2、成肽：是由在轉(zhuǎn)肽酶（transpeptidase）的催化下，核糖體P位上起始氨基酰-tRNA的N-甲酰甲硫氨?；螂孽?tRNA的肽?；D(zhuǎn)移到A位并與A位上氨基酰-tRNA的α-氨基結(jié)合形成肽鍵的過程。2023/6/2952本文檔共106頁；當前第52頁；編輯于星期三\17點59分2023/6/2953本文檔共106頁；當前第53頁；編輯于星期三\17點59分3、轉(zhuǎn)位在轉(zhuǎn)位酶（translocase）的催化下，核糖體向mRNA的3-端移動一個密碼子的距離，使mRNA序列上的下一個密碼子進入核糖體的A位，而占據(jù)A位的肽酰-tRNA移入P位的過程。2023/6/2954本文檔共106頁；當前第54頁；編輯于星期三\17點59分

2023/6/2955本文檔共106頁；當前第55頁；編輯于星期三\17點59分fMetAUG5'3'fMetTuGTP2023/6/2956本文檔共106頁；當前第56頁；編輯于星期三\17點59分進位轉(zhuǎn)位成肽翻譯延長動畫2023/6/2957本文檔共106頁；當前第57頁；編輯于星期三\17點59分（三）肽鏈合成的終止指核糖體A位出現(xiàn)mRNA終止密碼子后，多肽鏈合成停止，肽鏈從肽酰-tRNA中釋出，mRNA、核糖體大、小亞基等分離的過程。

肽鏈合成的終止動畫2023/6/2958本文檔共106頁；當前第58頁；編輯于星期三\17點59分終止相關(guān)的蛋白因子稱為釋放因子(releasefactor,RF)識別終止密碼，如RF-1特異識別UAA、UAG；而RF-2可識別UAA、UGA。誘導轉(zhuǎn)肽酶改變?yōu)轷ッ富钚?，使肽鏈從核糖體上釋放。釋放因子的功能原核生物釋放因子：RF-1，RF-2，RF-3

真核生物釋放因子：eRF2023/6/2959本文檔共106頁；當前第59頁；編輯于星期三\17點59分原核肽鏈合成終止過程2023/6/2960本文檔共106頁；當前第60頁；編輯于星期三\17點59分UAG5'3'RFCOO-肽鏈合成終止動畫2023/6/2961本文檔共106頁；當前第61頁；編輯于星期三\17點59分

原核生物蛋白質(zhì)合成的能量計算 氨基酸活化：2個~P ATP

起始： 1個 GTP

延長： 2個 GTP

終止： 1個 GTP

結(jié)論：每合成一個肽鍵至少消耗4個~P。2023/6/2962本文檔共106頁；當前第62頁；編輯于星期三\17點59分

多聚核糖體polysome一條mRNA模板鏈可同時有多個核糖體進行肽鏈的合成，這種mRNA和多個核糖體的聚合物稱為多聚核糖體。2023/6/2963本文檔共106頁；當前第63頁；編輯于星期三\17點59分二、真核生物的肽鏈合成過程2023/6/2964本文檔共106頁；當前第64頁；編輯于星期三\17點59分（一）起始

真核生物翻譯起始復合物形成核糖體大、小亞基分離；Met-tRNAiMet(起始氨基酰-tRNA)與核糖體小亞基結(jié)合；mRNA在核糖體小亞基就位；核糖體大亞基結(jié)合。2023/6/2965本文檔共106頁；當前第65頁；編輯于星期三\17點59分

真核生物翻譯起始的特點核糖體是80S；起始因子種類多；起始tRNA的Met不需甲?；?；mRNA的5’帽子和3’polyA尾結(jié)構(gòu)與mRNA在核糖體就位有關(guān)；起始tRNA先與核蛋白體小亞基結(jié)合，然后再結(jié)合mRNA2023/6/2966本文檔共106頁；當前第66頁；編輯于星期三\17點59分真核生物翻譯起始因子

起始因子生物功能eIF-2促進起始tRNA與小亞基結(jié)合eIF-2B,eIF-3促進大小亞基分離eIF-4AeIF-4F復合物成分，有解螺旋酶活性，促進mRNA結(jié)合小亞基eIF-4B促進mRNA掃描定位起始AUGeIF-4EeIF-4F復合物成分，結(jié)合mRNA5’帽子eIF-4GeIF-4F復合物成分，結(jié)合eIF-4E和PABeIF-5促進各種起始因子從小亞基解離，進而結(jié)合大亞基eIF-6促進核蛋白體分離成大小亞基2023/6/2967本文檔共106頁；當前第67頁；編輯于星期三\17點59分2023/6/2968本文檔共106頁；當前第68頁；編輯于星期三\17點59分Met40SMetMet40S60SmRNAeIF-2B、eIF-3、eIF-6①elF-3②GDP+Pi各種elF釋放elF-5④ATPADP+PielF4E,elF4G,elF4A,elF4B,PAB③真核生物翻譯起始復合物形成過程Met-tRNAiMet-elF-2-GTPMet60S2023/6/2969本文檔共106頁；當前第69頁；編輯于星期三\17點59分2023/6/2970本文檔共106頁；當前第70頁；編輯于星期三\17點59分真核生物肽鏈合成的延長過程與原核生物基本相似，只是反應體系和延長因子不同。另外，真核細胞核蛋白體沒有E位，轉(zhuǎn)位時卸載的tRNA直接從P位脫落。（二）延長2023/6/2971本文檔共106頁；當前第71頁；編輯于星期三\17點59分（三）終止真核生物肽鏈合成的翻譯終止過程與原核生物基本相似，但只有1種釋放因子eRF，可識別所有終止密碼子，完成原核生物各類RF的功能。2023/6/2972本文檔共106頁；當前第72頁；編輯于星期三\17點59分轉(zhuǎn)錄與翻譯總結(jié)2023/6/2973本文檔共106頁；當前第73頁；編輯于星期三\17點59分蛋白質(zhì)翻譯后修飾和靶向輸送PosttranslationalProcessing&ProteinTransportation第三節(jié)2023/6/2974本文檔共106頁；當前第74頁；編輯于星期三\17點59分從核糖體釋放出的新生多肽鏈不具備蛋白質(zhì)生物學活性，必須經(jīng)過復雜的加工過程才能轉(zhuǎn)變?yōu)樘烊粯?gòu)象的功能蛋白質(zhì)，這一加工過程稱為翻譯后修飾(posttranslationalmodification)。主要包括:多肽鏈折疊為天然的三維構(gòu)象

肽鏈一級結(jié)構(gòu)的修飾空間結(jié)構(gòu)修飾2023/6/2975本文檔共106頁；當前第75頁；編輯于星期三\17點59分一、多肽鏈折疊為天然構(gòu)象的蛋白質(zhì)新生肽鏈的折疊在肽鏈合成中、合成后進行，新生肽鏈N端在核糖體上一出現(xiàn)，肽鏈的折疊即開始?？赡茈S著序列的不斷延伸肽鏈逐步折疊，產(chǎn)生正確的二級結(jié)構(gòu)、模體、結(jié)構(gòu)域到形成完整的空間構(gòu)象。大多數(shù)天然蛋白質(zhì)折疊都需要其他酶和蛋白質(zhì)的輔助。2023/6/2976本文檔共106頁；當前第76頁；編輯于星期三\17點59分幾種有促進蛋白折疊功能的大分子1.分子伴侶(molecularchaperon)2.蛋白二硫鍵異構(gòu)酶(proteindisulfideisomerase,PDI)3.肽-脯氨酰順反異構(gòu)酶(peptideprolylcis-transisomerase,PPI)2023/6/2977本文檔共106頁；當前第77頁；編輯于星期三\17點59分1.分子伴侶分子伴侶是細胞內(nèi)一類可識別肽鏈的非天然構(gòu)象、促進各功能域和整體蛋白質(zhì)正確折疊的保守蛋白質(zhì)。封閉待折疊蛋白質(zhì)暴露的疏水區(qū)段；創(chuàng)建一個隔離的環(huán)境,可以使蛋白質(zhì)的折疊互不干擾；促進蛋白質(zhì)折疊和去聚集；遇到應激刺激，使已折疊的蛋白質(zhì)去折疊。分子伴侶的功能核糖體結(jié)合性分子伴侶:觸發(fā)因子、新生鏈相關(guān)復合物非核糖體結(jié)合性分子伴侶:熱休克蛋白、伴侶蛋白分子伴侶的分類2023/6/2978本文檔共106頁；當前第78頁；編輯于星期三\17點59分（1）熱休克蛋白(heatshockprotein,HSP)大腸桿菌包括HSP70、HSP40和GreE族熱休克蛋白促進蛋白質(zhì)折疊的基本作用：結(jié)合保護待折疊多肽片段，再釋放該片段進行折疊。形成HSP70和多肽片段依次結(jié)合、解離的循環(huán)。

2023/6/2979本文檔共106頁；當前第79頁；編輯于星期三\17點59分HSP40結(jié)合待折疊多肽片段HSP70-ATP復合物HSP40-HSP70-ADP-多肽復合物ATP水解GrpE

ATPADP復合物解離，釋出多肽鏈片段進行正確折疊蛋白質(zhì)分子伴侶作用機制動畫2023/6/2980本文檔共106頁；當前第80頁；編輯于星期三\17點59分（2）伴侶蛋白(chaperonins)GroEL和GroES家族伴侶蛋白的主要作用: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。2023/6/2981本文檔共106頁；當前第81頁；編輯于星期三\17點59分伴侶蛋白系統(tǒng)促進蛋白質(zhì)折疊過程2023/6/2982本文檔共106頁；當前第82頁；編輯于星期三\17點59分2.蛋白二硫鍵異構(gòu)酶（PDI）

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)段肽鏈中催化錯配二硫鍵斷裂并形成正確二硫鍵連接，最終使蛋白質(zhì)形成熱力學最穩(wěn)定的天然構(gòu)象。2023/6/2983本文檔共106頁；當前第83頁；編輯于星期三\17點59分3.肽-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)象明顯差別。肽酰-脯氨酰順反異構(gòu)酶可促進上述順反兩種異構(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，可使多肽在各脯氨酸彎折處形成準確折疊。2023/6/2984本文檔共106頁；當前第84頁；編輯于星期三\17點59分2023/6/2985本文檔共106頁；當前第85頁；編輯于星期三\17點59分二、蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的修飾（一）肽鏈N-端和C-端切除和/或化學修飾（二）各種氨基酸殘基的化學修飾：糖基化、羥基化、甲基化、磷酸化、二硫鍵形成、親脂性修飾等。（三）水解加工可生成具有生物活性的蛋白質(zhì)或多肽鏈2023/6/2986本文檔共106頁；當前第86頁；編輯于星期三\17點59分鴉片促黑皮質(zhì)素原(POMC)的水解修飾NC信號肽PMOCKRKR103肽(？)ACTH-LT-MSH-MSHEndophin2023/6/2987本文檔共106頁；當前第87頁；編輯于星期三\17點59分三、蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的修飾（一）通過非共價鍵亞基聚合形成具有四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)

（二）輔基連接后形成完整的結(jié)合蛋白質(zhì)2023/6/2988本文檔共106頁；當前第88頁；編輯于星期三\17點59分蛋白質(zhì)合成后需要經(jīng)過復雜機制，定向輸送到最終發(fā)揮生物功能的細胞靶部位，這一過程稱為蛋白質(zhì)的靶向輸送。

四、合成后的蛋白質(zhì)靶向輸送蛋白質(zhì)的靶向輸送（proteintargeting）蛋白質(zhì)的靶向輸送動畫一、二、三三種去向：保留在細胞液，進入細胞器，分泌到細胞外。2023/6/2989本文檔共106頁；當前第89頁；編輯于星期三\17點59分所有靶向輸送的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中存在分選信號，主要為N末端特異氨基酸序列，可引導蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到細胞的適當靶部位，這一序列稱為信號序列。?信號序列(signalsequence)2023/6/2990本文檔共106頁；當前第90頁；編輯于星期三\17點59分靶向輸送蛋白信號序列或成分分泌蛋白信號肽內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔蛋白信號肽，C端-Lys-Asp-Glu-Leu-COO-(KDEL序列)線粒體蛋白N端靶向序列（20～35氨基酸殘基）核蛋白核定位序列（-Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val-，SV40T抗原）過氧化體蛋白-Ser-Lys-Leu-（PST序列）溶酶體蛋白Man-6-P（甘露糖-6-磷酸）靶向輸送蛋白的信號序列或成分2023/6/2991本文檔共106頁；當前第91頁；編輯于星期三\17點59分（一）分泌蛋白的靶向輸送真核細胞分泌蛋白等前體合成后靶向輸送過程首先要進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，再分別被包裝成分泌小泡而分泌出細胞。信號肽(signalpeptide)各種新生分泌蛋白的N端有保守的氨基酸序列稱信號肽。信號肽假說動畫2023/6/2992本文檔共106頁；當前第92頁；編輯于星期三\17點59分信號肽的一級結(jié)構(gòu)及特點N端側(cè)堿性區(qū)疏水核心區(qū)C端加工區(qū)2023/6/2993本文檔共106頁；當前第93頁；編輯于星期三\17點59分信號肽引導真核分泌蛋白進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

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