分子遗传学15翻译Bppt课件

三真核生物蛋白质合成的起始三真核生物蛋白质合成的起始表15-3 真核生物蛋白质合成中涉及的各种辅助因子因子分 子 量(KDa）结构功能eIF-3550多聚体40S 三元复合体和mRNA 结合，和Cap 有强的亲和力eIF-4F(CBP-)220多聚体5 帽结合蛋白，具有解链酶活性eIF-4E(CBP-)24单体结合mRNA5 端，解链eIF-115单体帮助mRNA 的结合，形成40S 起始复合物eIF-4B80单体结合mRNA，解链酶eIF-4A44.4单体结合mRNA 和ATP,水解ATP，解链eIF-623单体阻止40S 和60S 亚基结合eIF-5150单体介导eIF-2 和eIF-3 从起始复合体中释放出来eIF-4C单体40S 和60S 亚基结合eIF-235结合GTP，由磷酸化控制eIF-238可能是循环因子eIF-255 三体结合Met-tRNAfeIF-1A17.5单体核糖体解聚，结合60S 亚基起始eIF-3A25单体核糖体解聚，结合60S 亚基 eIF 2 consists of subunits eIF-2B GTP GDP Met Ternary complex Met Subunit initiation complex ATP is cleaved Met Complex binds to end of mRNA mRNA 图 15 真核生物 eIF-2 和 Met-tRNA f 形成三元起始复合体 4 4A 4B 3 Met Met Met 图 15-在真核生物中形成完整的翻译起始复合体需要多种起始因子 eIF-4binds to 5 capeIF-4Aunwinds stractureat 5 endeIF-4Basists furtherunwindingeIF-3needed to maintainfree 40S subunitseIF-3required for 40Ssubunit with ternarycomplex to bind to5 end40S subunit migratesalong mRNA toAUG codoneIF-5GTPase required for60S joining,releaaseof eIF-2&eIF-3 四四.起始时起始时mRNA和和rRNA的碱基的碱基配对配对(一)原核30S小亚基和S-D顺序的结合在细菌中被核糖体保护的DNA区域长35-40碱基长。有2个共同的特点:含有起始密码子AUG；有一个顺序和16SrRNA近3端的顺序互补。AUG AUG AUG AAACAGGAGGAUUACCCCAUGUCGAAGCAA Leader Coding region Shine-Dalgarno 10b AUG in center of upstream of AUG protected fragment 图15-mRNA上的核糖体结合位点Bind ribosomeTo initiation siteon mRNAAdd nucleaseto digest allunprotected mRNAIsolate fragment ofprotected mRNADetermine sequenceprotected fragmentAll initiation regionshave two consensuselements Structrue of 3 end of 165 ribosomal RNA A G U A G C A CCUGCGGUU ACCUCCUUUA3 G GGAUGCCAA UGGA rRNA duplex G 16S rRNA 5 Bose paining between rRNA and mRNA at initiation A G U A G C A CCUGCGGUU ACCUCCUUUA3 G 3GGAGGA 5 mRNA G G G A U G C C A A U G G A 5 图 15-16S rRNA 和 S-D 序列互补配对 (二)真核合成起始时小亚基和 起始位点的结合真核细胞质中的核糖体并不在编码区开始处直接和起始位点相结合。首先识别5端甲基化的帽子结构。内部核糖体进入位点(internal ribosome entry site,IERS)A最适合的邻接顺序是GCC CCAUGG G称为 Kozak顺序AGAGAGAG mRNA has two fetrures recognized by a ribosome GCC CCAUGG 1 Ribosome binds to methylated cap Kozak 保守顺序 GCC CCAUGG 2 Ribosome migretes to binding site GCC CCAUGG 3 If leader is long enough,ribosomes may form queue GCC CCAUGG 图 15-真核核糖体从 mRNA 5 端向核糖体结合位点移动第二节第二节 肽链合成的延伸和终止肽链合成的延伸和终止一一 肽链合成的延伸肽链合成的延伸肽链的延伸可分为三个阶段：肽链的延伸可分为三个阶段：进位反应：主要是密码子进位反应：主要是密码子-反密码子的反密码子的 识别；识别；转位反应：涉及肽链的形成；转位反应：涉及肽链的形成；移位反应：移位反应：tRNA和和mRNA相对核糖体相对核糖体的移动。的移动。(一)进位反应1.延伸因子elongation factor）(1)当GTP存在时，EF-Tu呈活性状态。(2)当GTP水解成GDP时，EF-Tu便失活。(3)GDP被GTP取代后，它又恢复活性。翻译的延伸 E P A 氨基酰tRNA E P A 进位 移位 空载 tRNA E P A E P A 转位 图15-原核生物肽链延伸的三位点模型表15-4原核生物蛋白质合成的延伸因子 因子 基因 功能 抑制剂 EF-Tu tufA,tufB 与氨基酰tRNA 黄色霉素 及GTP结合 EF-Ts tsr 结合EF-Tu，取代GDP EF-G 结合核糖体 梭链孢酸 和GTP Ts Tu-GTP GDP GTP Tu-Ts Ternary complex Tu-GDP 图 15-延伸因子 EF-Tu 和 EF-Ts 的作用 表 15-5 抗生素在蛋白质合成的不同阶段所起的抑制作用 作用阶段 抑制剂 作用对象 抗性突变的作用或特点 春雷霉素 细菌 突变体 16SrRNA 上缺少甲基 起始 链霉素 细菌 30S 蛋白中的突变 黄色霉素 细菌 EF-TuGDP 不能被释放 延伸 嘌呤霉素 细菌 从肽酰-tRNA 接受肽练，早熟终止 细菌 突变存在于 23SrRNA 的修饰 红霉素 线粒体 突变存在于 23SrRNA 的顺序 细菌 突变存在于 50S 蛋白 氯霉素 线粒体 突变存在于 23SrRNA 的顺序 真核 抑制 60S 上肽的转移 肽的转移 放线菌酮 细胞质 梭链孢酸 细菌 EF-GGDP 不能被释放 移位 硫链丝菌肽 细菌 抑制 GTPase 活性 表15-3 真核生物蛋白质合成中涉及的各种辅助因子因子分 子 量(KDa）结构功能eIF-5A16.7单体促进第一个肽链的形成eEF-151单体结合aa-tRNA,GTPaseeEF-123单体与eEF-1的GTP：GDP 交换eEF-149单体GTP：GDP 交换延伸eEF-2100单体依赖于GTP 水解的移位酶，相当于原核的EF-G终止eRF54单体识别3 种终止密码，促进脱酰-tRNAd 的释放 真核生物翻译的延伸 表 15-3 真核生物蛋白质合成中涉及的各种辅助因子 因子 分 子 量(KDa）结构 功能 eIF-3 550 多聚体 40S 三元复合体和 mRNA 结合，和 Cap 有强的亲和力 eIF-4F(CBP-)220 多聚体 5帽结合蛋白，具有解链酶活性 eIF-4E(CBP-)24 单体 结合 mRNA5端，解链 eIF-1 15 单体 帮助 mRNA 的结合，形成 40S 起始复合物 eIF-4B 80 单体 结合 mRNA，解链酶 eIF-4A 44.4 单体 结合 mRNA 和 ATP,水解 ATP，解链 eIF-6 23 单体 阻止 40S 和 60S 亚基结合 eIF-5 150 单体 介导 eIF-2 和 eIF-3 从起始复合体中释放出来 eIF-4C 单体 40S 和 60S 亚基结合 eIF-2 35 结合 GTP，由磷酸化控制 eIF-2 38 可能是循环因子 eIF-2 55 三体 结合 Met-tRNAf eIF-1A 17.5 单体 核糖体解聚，结合 60S 亚基 起始 eIF-3A 25 单体 核糖体解聚，结合 60S 亚基 80S GTP eIF6 eIF2GTP 60S+40S eIF-2 eIF-3 Met-tRNA eIF-2 eIF-2 40SeIF-3(天然的 40S)GDP eIF-2GTPMet-tRNA 40SeIF-3eIF-2GTPMet-tRNA (40S 前起始复合体)eIF1 mRNA 4B 4A CBP(4E+4F)eIF-4 40SeIF-34A4BeIF-2GTPMet-tRNA (40S 起始复合体)移动到 AUG 60S-eIF6 GTP eIF5 GDP+Pi eIF-3(eIF-2GDP)IF-6 EIF-5,4A,4B 80SmRNAMettRNA (80S 起始复合体)图 15-19 真核生物蛋白质合成中 80S 起始复合物的形 二肽链合成的终止二肽链合成的终止终止密码UAA,UGA,UAG；在E.coli中释放因子release factorsRF）;RF1识别UAA；RF2识别UGA和UAG。这两种因子作用于A位点,且需要P位点的 肽酰-tRNA存在。终止反应是释放因子识别终止位点并与之结合，激活肽基转移酶，水解了P位点上多肽与tRNA之间 的键，然后释放了多肽和tRNA。在真核系统中只有一种释放因子eEF可识别3种终止密码子。