蛋白质合成体系

,第一节,蛋白质合成体系,遗传密码,mRNA,是蛋白质合成过程中直接指令氨基酸参入的,模板,。,那么,mRNA,上的遗传信息是如何传递给蛋白质的？即,mRNA,的,核苷酸序列,是如何对应于蛋白质中的,氨基酸序列,的？,其对应关系来自遗传密码,。,mRNA,的核苷酸序列与蛋白质的氨基酸序列之间的对应关系。,遗传密码,具体化,密码子,coden,遗传密码,code,mRNA,中,3,个连续的核苷酸可编码,1,种氨基酸，这种核苷酸三联体称为密码子,遗传密码,遗传密码,体外翻译系统的建立；,核酸人工合成；,核糖体结合技术。,1.遗传密码的破译,Nirenberg&Khorana,于1968年获诺贝尔奖。,遗传密码,1.遗传密码的破译,Marshall Nirenberg(1961),But,In vitro,Poly(U),poly(Phe,)peptide,Poly(C)poly(Pro)peptide,Poly(A),poly(Lys,)peptide,Poly(G),poly(Gly,)peptide,poly(UCUCUC),poly(Ser-Leu-Ser-Leu,),UCU/CUC,Ser/,Leu,?,遗传密码,1.遗传密码的破译,M.Nirenberg&P.,Leder,(1964.Science 145;1399),In vitro,tRNA,aa,Ribosome,Nitrocellulose filter,UCU,(,trinucleotide,),Ser-,C14,Leu,Lys,Arg,Ser,Leu,-C14,Lys,Arg,Ser,Leu,Lys,-C14,Arg,遗传密码,遗传密码字典列出了由四种碱基组合成的,64种三联体,，即,64个密码子,。,2.遗传密码字典,其中密码子的阅读方向为,5 3,遗传密码,密码的无标点性、无重叠性,3.遗传密码的特点,ATG,CGG,AAA,TGG,CCG,AAT,GAT,连续依次读码。,遗传密码,3.遗传密码的特点,密码子的简并性,一个氨基酸可以有几个不同的密码子。,同义密码子,：,编码同一个氨基酸的一组密码子,。,密码的无标点性、无重叠性,一组同义密码子之间,前两个,碱基相同,第3位,碱基不同，但,成对出现,都是,py,或都是,pu,(AGG、AUA、AUG,例外),遗传密码,3.遗传密码的特点,密码子的简并性,密码子的简并性在生物物种的稳定性上,具有重要的意义。,密码的无标点性、无重叠性,一个氨基酸可以有几个不同的密码子。,同义密码子,：,编码同一个氨基酸的一组密码子,。,遗传密码,密码子的基本通用性,密码子的通用性是指生物细胞共同使用同一套遗传密码字典。,只有在一些,线粒体,中使用的遗传密码与通用密码有所区别。,3.遗传密码的特点,密码子的简并性,密码的无标点性、无重叠性,遗传密码,AUG,起始密码子和终止密码子,UAA、UAG、UGA,3.遗传密码的特点,密码子的通用性和例外,密码子的简并性,密码的无标点性、无重叠性,遗传密码,蛋白质合成体系的组分归纳起来有,：,mRNA,tRNA,核糖体,蛋白质因子,二.,tRNA,RNA,核苷酸序列,多肽链,氨基酸序列,翻译器,tRNA,tRNA,是多肽链和,mRNA,之间的,接合器,原核生物：60种,真核生物：100120 种,tRNA,同工,tRNA,(,Isoacceptor,),携带相同氨基酸，但识别不同密码子的一组,tRNA,二.,tRNA,tRNA,的功能,(1)接受氨基酸,二.,tRNA,(2)识别,mRNA,上的密码子,(3)连结多肽链和核糖体,1,2,3,3,2,1,5,coden,3,3,anticoden,5,配对不严格,一定范围内的可选择配对,密码子与反密码子的配对具有摆动性 一种,tRNA,常常能识别几种同义密码子,wobble base,tRNA,的第34位,Nt,Wobble hypothesis,(2)识别,mRNA,上的密码子,tRNA,的功能,二.,tRNA,三.核糖体,真核生物,的核糖体一部分在,细胞质,中，另一部分与,内质网,结合，形成粗面内质网。此外在其线粒体和叶绿体中也有核糖体。,1.核糖体的存在部位,原核生物,的核糖体存在于,细胞质,中；,三.核糖体,2.核糖体的组成,核糖体,rRNA,蛋白质,原核生物,70,S,30,S,16,S,21,种,50,S,23,S、5S,34,种,真核生物,80,S,40,S,18,S,30-32,种,60,S,28,S、5S、5.8S,36-50,种,结合部位,大小亚基之间的细沟，用于接纳,mRNA,mRNA,结合部位,tRNA,结合部位,A,位,P,位,A,位,氨酰,tRNA,的结合部位,P,位,正在延长的多肽基,tRNA,的结合部位,小部分在30,S,大部分在50,S,三.核糖体,3.核糖体的活性部位,A,位,P,位,肽酰转移酶,在大亚基上，在核糖体移位时水解,GTP,GTP,水解部位,催化部位,三.核糖体,3.核糖体的活性部位,一条,mRNA,链上，既有,编码区,，又有,非编码区,mRNA,上能够编码一条多肽链合成的区段,四.,mRNA,1.原核生物,mRNA,一条,mRNA,分子中包含,多个,编码区,编码区,编码区,编码区,leader,trailer,spacer,spacer,多顺反子的,300,Nt,四.,mRNA,5,非编码区,3,非编码区,编码区,cap,tail,2.真核生物,mRNA,一条,mRNA,分子中只有,1个,编码区,单顺反子的,四.,mRNA,五.蛋白质因子,在蛋白质合成体系中，还有溶解在胞质中的蛋白质，在蛋白质合成的不同阶段起作用，分别有：,起始因子,延长因子,终止因子,IF1、IF2、IF3,EF-,Tu、EF-Ts、EF-G,RF1、RF2、RF3,原核生物,真核生物,eIF,EF-1，EF-2,RF,P441,