蛋白質(zhì)的合成與轉(zhuǎn)運

蛋白質(zhì)的合成與轉(zhuǎn)運第1頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月Chapter38

蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運Proteinbiosynthesis（翻譯Translation）一、蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ)

參與蛋白質(zhì)生物合成的物質(zhì)翻譯----以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)

mRNA----模板

rRNA----構(gòu)成核糖體作為蛋白質(zhì)合成場所

tRNA----搬運工具

氨基酸----原料

蛋白質(zhì)因子(起始因子IF，延伸因子EF，釋放因子RF，等等)

酶----氨基酰-tRNA合成酶，轉(zhuǎn)肽酶，轉(zhuǎn)位酶，等

無機離子----Mg++

第2頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月Chapter38

蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運Proteinbiosynthesis（翻譯Translation）一、蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ)

（一）mRNA是翻譯的直接模板原核生物與真核生物mRNA的區(qū)別（真核）單順反子（原核）多順反子（真核）5′端帽子結(jié)構(gòu)3′端polyA尾巴三聯(lián)體密碼----mRNA上每三個相鄰的堿基構(gòu)成一個遺傳密碼，決定一種氨基酸.蛋白質(zhì)生物合成的本質(zhì)是四種核苷酸上所攜帶的遺傳信息轉(zhuǎn)變?yōu)橛啥N氨基酸組成的多肽的過程。第3頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月Chapter38

蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運Proteinbiosynthesis（翻譯Translation）一、蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ)

（二）tRNA轉(zhuǎn)運活化的氨基酸至mRNA模板上tRNA的反密碼子環(huán)與mRNA的密碼配對tRNA的3--端CCA--OH是氨基酸的結(jié)合位點氨基酰-tRNA合成酶具有絕對專一性和校正活性氨基酰-tRNA的寫法Arg-tRNAargfMet-tRNAfmetMet-tRNAimetMet-tRNAemet

第4頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月Chapter38

蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運Proteinbiosynthesis（翻譯Translation）一、蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ)

（三）核糖體是肽鏈合成的場所

核糖體由大,小亞基構(gòu)成原核生物:70s(30s,50s)真核生物:80s(40s,60s)第5頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月Chapter38

蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運Proteinbiosynthesis（翻譯Translation）一、蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ)

（三）核糖體是肽鏈合成的場所

多聚核糖體在一條mRNA鏈上，多個核糖體呈串珠狀排列（間隔80個核苷酸），多個核糖體同時在一條mRNA上進行翻譯，大大加速蛋白質(zhì)合成的速度，提高了mRNA的利用率第6頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月Chapter38

蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運Proteinbiosynthesis（翻譯Translation）二、蛋白質(zhì)生物合成過程（翻譯的步驟）

（一）肽鏈延伸的方向及速度應(yīng)用放射性同位素示蹤技術(shù)證明多肽鏈的合成是從N-端向C端進行的。（二）mRNA上翻譯的方向mRNA上信息的閱讀（翻譯）是從mRNA的5’末端向3’末端進行的。在細(xì)胞內(nèi)常見轉(zhuǎn)錄與翻譯同時進行。第7頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月Chapter38

蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運Proteinbiosynthesis（翻譯Translation）二、蛋白質(zhì)生物合成過程（翻譯的步驟）

（三）氨基酸的活化（氨酰-tRNA的合成）氨酰-tRNA合成酶的特點：（1）每種氨基酸都有一個專一的酶和tRNA；（2）只作用于L-氨基酸以上這種嚴(yán)格的專一性大大減少多肽合成中的差錯。第8頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）肽鏈合成過程1、翻譯的起始蛋氨酰-tRNA與mRNA結(jié)合到核糖體形成起始復(fù)合物(1)起始復(fù)合物的生成S--D序列----mRNA起始密碼前的一段富含嘌呤核苷酸的序列.(9-12bp)5′-AGGAPuPuUUUPuPuAUG-3′（2）起始因子IF和eIF第9頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)真核生物翻譯起始的特點eIF1~11

蛋氨酰-tRNAimet

mRNA的5′端有帽子結(jié)構(gòu)，3′端有polyA核糖體為８０Ｓ先結(jié)合上蛋氨酰-tRNAimet，再結(jié)合mRNA第10頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）tRNA對密碼子的識別——反密碼子的作用氨基酸臂tRNA憑借自身的反密碼子與mRNA分子上的密碼子相識別而把所攜帶的氨基酸送到肽鏈的一定位置上。三葉草型二級結(jié)構(gòu)折疊成倒寫L-型三維結(jié)構(gòu)反密碼子與密碼子結(jié)合時，二者的方向相反，是從mRNA的5’末端向3’末端進行閱讀，mRNA密碼子的第一、二、三位堿基與tRNA反密碼子的第三、二、一位堿基相對應(yīng)。密碼子的第一、二位堿基與反密碼子的第三、二位堿基嚴(yán)格配對，而其第三位堿基與反密碼子第一位堿基配對則不嚴(yán)格，可出現(xiàn)U—I、I—C、I—A等配對擺動現(xiàn)象，叫“擺動配對”。第11頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月第12頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月2、肽鏈的延長

延長因子(EF)第13頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月核糖體循環(huán):進位，成肽，移位（1）進位氨基酰－tRNA進入A位,需要EF-T協(xié)助（-GTP）第14頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）成肽

轉(zhuǎn)肽酶（3）移位

移位酶（消耗1分子GTP）mRNA向前移動一個密碼子的位置耗能第15頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月3、肽鏈合成的終止終止密碼的辨認(rèn)，肽鏈從肽鏈-tRNA上水解出，mRNA從核糖體中分離，大小亞基拆開。都需要RF(1,2,3)和RR參與終止，RF的作用是辨認(rèn)終止密碼促進肽鏈C端與tRNA3-OH酯鍵的水解。RR的作用把mRNA從核蛋白體上游離出來第16頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月原核生物：

RF-1識別UAA及UAG

RF-2識別UAA及UGA

RF-3能促進RF-1和RF-2對核糖體的結(jié)合。是酯酶的激活物轉(zhuǎn)肽酶酯酶活性第17頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月Chapter38

蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運Proteinbiosynthesis（翻譯Translation）三、蛋白質(zhì)的運輸及翻譯后的修飾

（一）翻譯后加工--肽鏈從核蛋白體釋放后，經(jīng)過細(xì)胞內(nèi)各種修飾處理過程，成為有活性的成熟蛋白質(zhì)1、高級結(jié)構(gòu)的修飾（1）亞基聚合四級結(jié)構(gòu)Hb(α2β2)（2）輔基連接結(jié)合蛋白第18頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月Chapter38

蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運Proteinbiosynthesis（翻譯Translation）三、蛋白質(zhì)的運輸及翻譯后的修飾

（一）翻譯后加工2、一級結(jié)構(gòu)的修飾（1）切除N-端的甲?；騈-蛋氨酸:脫甲酰基酶或氨基肽酶（2）個別氨基酸的修飾羥脯氨酸,羥賴氨酸的羥化;含-OH的絲氨酸,蘇氨酸,酪氨酸的磷酸化;多肽鏈二硫鍵的形成（3）水解修飾鴉片促黑皮質(zhì)素原(POMC)第19頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月Chapter38

蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運Proteinbiosynthesis（翻譯Translation）三、蛋白質(zhì)的運輸及翻譯后的修飾

（二）蛋白質(zhì)合成后的靶向輸送1、

蛋白質(zhì)合成后的去向留在胞漿進入核、線粒體或其它細(xì)胞器分泌至體液，輸送至靶器官靶向輸送--蛋白質(zhì)合成后，定向地到達其執(zhí)行功能的目標(biāo)地點第20頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月Chapter38

蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運Proteinbiosynthesis（翻譯Translation）三、蛋白質(zhì)的運輸及翻譯后的修飾

（二）蛋白質(zhì)合成后的靶向輸送2、分泌性蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)透過膜性結(jié)構(gòu)的條件

信號肽蛋白質(zhì)自身的結(jié)構(gòu)特點轉(zhuǎn)運的機構(gòu)蛋白質(zhì)一經(jīng)產(chǎn)生，去向就被決定。通過安裝一段信號序列，被信號識別體識別和固定。第21頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月信號肽與信號肽的識別N-端的一段疏水氨基酸10～40N端帶正電荷的堿性氨基酸疏水核心區(qū)中性氨基酸C端小分子氨基酸（信號肽酶裂解部位）多數(shù)為酶原第22頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月四、蛋白質(zhì)生物合成的干擾和抑制

1、抗生素第23頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月四、蛋白質(zhì)生物合成的干擾和抑制

2、干擾蛋白質(zhì)生物合成的生物活性物質(zhì)白喉毒素對真核生物劇毒可對EF-2起共價修飾作用干擾素(interferon，IF)是細(xì)胞感染病毒后產(chǎn)生的一類蛋白質(zhì)。可抑制病毒繁殖，保護宿主。第24頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月第25頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月本章小節(jié)1、掌握遺傳密碼的特點，mRNA、tRNA及核糖體在蛋白質(zhì)合成中的作用。2、熟悉核糖體循環(huán)。3、了解蛋白質(zhì)生物合成的主要過程。蛋白質(zhì)翻譯后加工，抗生素對翻譯的抑制作用。第26頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月思考題1、下列關(guān)于氨基酸密碼子的描述哪一項是錯誤的？A、密碼子有種屬特異性，故不同生物合成不同的蛋白質(zhì)B、密碼子閱讀有方向性，5′→3′C、一種氨基酸可有一組以上的密碼子D、一組密碼子只代表一種氨基酸E、密碼子第三位堿基在決定摻入氨基酸的特異性方面重要性較小第27頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月2、下列關(guān)于蛋白質(zhì)