动物生物化学15蛋白质的生物合成-翻译

小亚基 大亚基 tRNA 核糖体 原核 70S核糖体和真核 80S核糖体的结构和组成 核糖体有 4个基本功能 1. 容纳 mRNA，并能沿着 mRNA由 5 3 移动，由 tRNA解读其密码； 2. 氨基酰位点（ A位点 ），可结合氨 基酰 -tRNA（ AA-tRNA）； 3. 肽酰基位点（ P位点 ），可结合肽 酰基 -tRNA（肽 -tRNA）； 4. 肽酰基转移酶中心，是形成 肽键 的 位点等。 所有参与合成多肽链的氨基酸都要激活，并由数十种高度专一的 氨基酰 -tRNA合成酶 催化。该酶由两个识别位点，它们能 识别特定的 氨基酸 和 选择其所对应的 tRNA，使两者连接起来（利用 ATP）。 反应如下： 氨基酸的羧基与 tRNA 的 3端 CCA-OH 以酯键相连，因此其氨基是 自由的。 2、蛋白质的生物合成过程 2.1、氨基酸的活化 t R N AA A t R N A A T P A A t R N A A M P P P i 氨 酰 基 - 合 成 酶 - 氨基酸与 tRNA的 连接方式 翻译起始时， 第一个氨基酸 一般是蛋氨酸， 其氨基要甲酰 化，予以保护。 甲酰 FH4 甲酰基 Met tRNAfmet fMet-tRNA合成酶 fMet-tRNA 酯键 首先 IF3、 IF1帮助 30S小亚基 与 mRNA结合， IF2和 GTP帮助 甲酰甲硫氨酸 -tRNA与 AUG配 对，接着 IF3脱离，形成 30S 起始复合物 。 50S大亚基进入， IF1和 IF2脱离，形成 50S起始 复合物， 需要 GTP。 甲酰甲硫 氨酸 -tRNA处于 P位。 2.2、起始复合物的形成 起始密码 AUG上游的 S.D序列与 16S rRNA3端互补 结合有利于 30S起始复合物的形成 一个嘌呤丰富区 起始密码 2.3、肽键的形成和延伸 （注意新的 AA-tRNA如何定位，第一个肽键如何形成，核糖体如何移动 ） 氨酰基 tRNA进入 A位 新的氨基酸 -tRNA的进位依赖 EF-Tu和 Ts因子的协助 肽键的形成 肽键的形成由肽酰基转移酶催化 （此酶具有核酶的活性） 原核生物肽链的延长 核糖体沿着 mRNA 5 3方向移位 EF-G因子和 GTP参与 空载的 tRNA从 E位点离开 氨基酸进位，肽链形成和延伸，核糖体沿着 mRNA 的 5 3 方向移位，循环往复， 新合成的肽链由氨 基端向着羧基端不断延长， 直至 mRNA上出现终止密码， 相应的肽链释放因子 RF1（对应 UAA、 UAG）， RF2（对 应 UAA、 UGA） 占据 A位。肽链的合成终止，并从核糖体 上释放。 核糖体大、小亚基解聚，并进入下一轮合成。 2.4、肽链的终止 蛋白质合成的终止 多个核糖体结合在同一条 mRNA上，由 5 3进行翻译，形成 多核糖体 （ polyribosome），翻译速率得以提高 3.多肽链的修饰和加工 (1)N 端修饰 原核生物修饰时是由肽甲酰基酶除去甲酰基，多 数情况甲 硫氨酸也被氨肽酶除去，真核生物中甲硫氨酸则全部被切 除。 (2)多肽链的水解切除 水解切除其中多余的肽段，使之折叠成 为有活性的酶或蛋白质。如酶原激活 (3)氨基酸侧链的修饰 氨基酸侧链的修饰包括羟化、羧化、甲 基化及二硫链的形成等。 (4)糖基化修饰 糖蛋白是细胞蛋白质组成的重要成分。它是在 翻译后的肽链上以共 价键与单糖或寡聚糖连接而成。糖基化是在酶 催化下进行的。 信号肽（ signal peptide） 未成熟蛋白中，可被细胞识别系统识别的 特征性氨基酸序列。 本 章 结 束 动物生物化学练习（ 3） 1无论是在 DNA复制、还是 RNA的转录或者是蛋白质翻译的过程， 我们都能看到碱基互补配对的原则贯穿在遗传信息从 DNA传递到蛋 白质的各个环节。请做简要地介绍并评价其生物学意义。 2.DNA的复制包括哪些主要阶段？为什么复制具有半保留性？为什 么说子链的合成是半不连续的？ 3.转录的终止出现在 DNA分子中特定的碱基顺序上。原核 DNA转录 的终止顺序有明显的结构特点，请予描述。除此以外，还有什么其 它的终止转录的方式？ 4.关于多肽链的生物合成，请你说明 : 氨基酰 -tRNA合成酶的特点； 图示原核 70S 起始复合物；解释延伸因子 Tu的作用；并指出肽酰 基转移酶何时起作用。 5.为了克隆某个真核细胞的蛋白质的基因，研究人员更愿意先从组 织中分离它的 mRNA，这样得到这个基因就不难了。为什么