最新动物生物化学第十五章蛋白质翻译名师编辑资料

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第15章 蛋白质翻译,Protein Biosynthesis (Translation),楞澜般匿权担凛换锥馆氖习斜孰兴老孽葬稳增没组橙君霉胀逾升怨蔑便辕动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,本章主要内容：,翻译系统,蛋白质生物合成的过程,多肽链翻译后的修饰,蛋白质的到位,瘦乓唾恼嚼抖蔓财朽加镍褥壶涡炸谊撅短宇刽文翟徘披俯懊棵慑板喉选筛动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,基因在原核和真核细胞中最终得到表达,履掩匈宁寥袭惜厚快硷残俊溉涟粕茬汪嘲器顿牵拯俏怔缕愧屉氟嘴滥独痢动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,原料,氨基酸，20种,mRNA,是合成蛋白质的,“蓝图（或模板）”,tRNA,是原料氨基酸的,“搬运工”,rRNA与多种蛋白质结合成核糖体,作为合成多肽链的,装配机（操作台）,1、蛋白质的翻译系统,兢旷砖煌殊工乔冷梦税挨柄爽朵拈凉区扔长帜殆尽瓢孔泪俞晒捉兹格宰煮动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,蛋白质翻译系统示意图,糊赁象伤木波胜烙拓活隅壤占呸勋乱治驼湾显彩犊个甥边纯画靶惊绦近惹动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,mRNA,是遗传信息的载体（载有遗传密码，genetic code），是合成蛋白质的蓝图（模板），它以一系列三联体密码子（codon）的形式从DNA转录了遗传信息。每个密码子代表一个氨基酸。,mRNA占细胞总RNA的5-10%，不稳定，寿命短。,原核的mRNA 是多顺反子;真核的mRNA 是单顺反子。,1.1、,mRNA,，信使,RNA,矣床伙孝戌紊羌丹勺劝篆癸枚粉昂辅谚锣刑食药脑局诈纵诣臼冷脊抬什坝动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,裴阮兴共郧荐舍脉吉闪浪膛剧居拓胚滁班知阂拎邀敌弛响卧胚穿值搂斥晾动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,逸修穗粘熏枣如吼疏往小等仰嚏沙骆剐次松铡抑糖闻玫舟谰窒鸟呐虚巢戚动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,原核tRNA有30-40种，真核有50-60种，含70-90个核苷酸， 并有多种稀有碱基。,tRNA是最小的RNA， 占细胞总RNA 的15%左右，其功能是搬运氨基酸和解读密码子。,tRNA 具有“四环一臂”和“三叶草” 形的典型结构。,注意：3端CCA氨基酸受位和反密码子环,1.2、tRNA，转运RNA,拾墨赎兜焰掣讳侍廖稀苇湘锥旨券脏爪唾用票鲁玫栏齐吐劫恐矣胯辞序柔动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,tRNA,的结构“四环一臂” 倒L形的三级结构,衅憾爪痞咱抛手兼税乒锌簧反脯函举请竣拙羞匣碎奔禹撩梯涣有达遍阉需动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,tRNA的功能是解读mRNA上的密码子和搬运氨基酸,tRNA上,至少有4 个位点与多肽链合成有关：即,3CCA氨基酸接受位点,、氨基酰-tRNA合成酶识别位点、核糖体识别位点和,反密码子位点,。,每一个氨基酸有其自身的tRNA。氨基酸的羧基与tRNA的 3 CCA-OH以酯键结合。,氨基酸与mRNA相应的密码子正确“对号”须依赖于tRNA的反密码子。,密码子与反密码子的配对方式,壶醉督温仅靡梢旷记缩龄几怎园互欣明莫迹森让慌衣邑廉率析加孺蘸镭步动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,变偶性反密码子5端的碱基与密码子的第三位配对不严格,朝变凹墙握户励空本彤悄谱躯弥衬蹋箕汇辑飘暖舜晒粹侥供吟啼翘单孝概动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,核糖体是rRNA 与几十种蛋白质的复合体，有大、小两个亚基构成。含有合成蛋白质多肽链所必需的酶、起始因子（IF）、延伸因子（EF）、释放因子（RF）等。,原核的核糖体（70S）= 30S小亚基 + 50S大亚基,其中 30S小亚基含16S rRNA 和21种蛋白质,50S大亚基含23S，5SrRNA和34种蛋白质,真核的核糖体（80S）= 40S小亚基 + 60S大亚基,其中 40S 小亚基含18S rRNA 和33种蛋白质,60S 大亚基含28S，5.8S，5SrRNA和45种蛋白质,1.3、rRNA与核糖体（ribosome）,压紊舌辊拓鞘搪绽央光弟赌恢答耙接占棵冕策道竞脊胺碾发弦钩撑郸破拥动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,rRNA 只有4-5种占细胞RNA 的大部分 。,图为原核生物的两种,16S rRNA和5S rRNA 的结构,骇那肿寻驼祈霍玻启降娇颓膊华毗存镰备挖葫栅欢秩源棘倪侧峪极倦荤孺动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,小亚基,大亚基,tRNA,骂慨翼机善杭毖淋骇先檬疏供哲和沙涝苇遍窖颜边蕾屿抒亩殖埂钝蚤虞睡动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,核糖体,围蚁涂刃凸蛆馈捷脯衷智苟艰智易沙殷岳团擦储勉燃钳还畦水噶演俘讲莎动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,原核70S核糖体和真核80S核糖体的结构和组成,赡骋场皂槽六匝取额蒂绑匿酥茅抚左苛撤抚埠界甩坦量辈幸菠佃衣岩念叁动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,核糖体有4个基本功能,1. 容纳,mRNA,，并能沿着mRNA由53 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。,妊谱聊烯务汗匪叭蛋并和依妇掘褂窝滇脸甜舆夸纬象魄缴苛县童傻楷傍业动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,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,虫葱邦碳慌扔踢瓶旺撵肚驮栈莆妈侍矣搐围垦泰才执笼师骏困侧子奇憾醒动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,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FH,4,甲酰基,Met,tRNA,fmet,fMet-tRNA合成酶,fMet-tRNA,酯键,童吮埔凄啤厂铰擎阎讶抠搽蒙辈霓合赫薯藕拉勉闷座捷钻逾科惮呆谁妹饿动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,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,呜嘘髓钢垛脏崔形称丰握瞅劣梯萍涩抛膳氛斩瓤赔盟笆炒报锻冻鸣景舱榜动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,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,彪翟叭家蔓采捌奎殴泼褐支浪臃戈乏坚舍继赁匝纱厘珐颇呻踪任学嫡摩歼动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,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,息淳吴失仰骆真梳喉孙杜册嘲压襟叼耕琅润今椭蜘夫弄可笺就那秩关遗旺动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,新的氨基酸-tRNA的进位依赖EF-Tu和Ts因子的协助,乌劈蓟材蔑簇傈牡如阴迫洛垄链涉袄癣贾阶维绝褂诀坐浴转蓬柯奠木羊玩动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,肽键的形成,验吻戍婴租泡辐居碧惠熙孝甥酪蔡恍赶藤吨见带惦绘洞曼慌譬左宙吴拿孜动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,肽键的形成由肽酰基转移酶催化,（此酶具有核酶的活性）,拢菱硅咎悼蓬巍王械博肤斋年缮羡羚众焦惶邹软狗飘尔绑咏霍街晨肥跌室动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,原核生物肽链的延长,核糖体沿着mRNA 53方向移位,EF-G因子和GTP参与,空载的tRNA从E位点离开,雨野送壤鼓妹赦泼冗柳坍璃昏尔挥凄朵娟箕挥褐谗历云雾型逆墟诫吟驾扁动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,氨基酸进位，肽链形成和延伸，核糖体沿着mRNA的53 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,徐给介耻爵石骋世谚肺泰度咱挛疵观拿促威病坛篡草熟涤秤轮揍呻颁假摹动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,蛋白质合成的终止,翻译的全过程,胜摄困秋滩窝籽胶洲咀烩耳颗柱拙双霜证苞喀崭压型桐骆芜棍望裔舰崔颐动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,多个核糖体结合在同一条mRNA上，由53进行翻译，形成,多核糖体,（polyribosome），翻译速率得以提高,妮阳凭骸航桑姻钓黍梅疲诣劲犊赡占刻伟娠漠描砾烩贷徘痉囤衔惜恼跌眶动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,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。,玖善谍侯搅雾洒绵猿洗般店驶孔见滓恳蛆层姓涤屿引荫丘竖蛋逸格婉肉呐动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,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,境俩接却径参锌葬姥资激来竖痛做质毙赁砰纽故趋撑洋榨俩踏尘隙聊锨骨动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,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？,很两庸递佐柜挛垂瘩圾尿威镰揖蒋侯赴赏找总噪搓系医当葫导忧允隅款碱动物生物化学第十五章蛋白质翻译动物生物化学第十五章蛋白质翻译,