第十三章蛋白质的生成.ppt

第十二章 蛋白质的生物合成 翻译：就是将核酸中由碱基序列组成的遗传信息，通过遗传密码破译的方式转变成为蛋白质中的氨基酸排列顺序。 合成体系： 20种氨基酸 三种RNA ：mRNA、tRNA、rRNA(核蛋白体) 酶和因子（启始因子、终止因子等）以 及无机离子、ATP 、GTP 合成 方向：N→C端。 二、参与蛋白质合成的三类RNA （一）mRNA (messenger RNA) mRNA的概念首先是由F.Jacob和J.Monod1965年提出来的． 是蛋白质生物合成过程中直接指令氨基酸掺入的模板，是遗传信息的载体。 顺反子（cistron）:遗传学将编码一个多肽的遗传单位. 原核细胞中数个结构基因常串联为一个转录单位，转录生成的mRNA可编码几种功能相关的蛋白质，为多顺反子（poly cistron） 。 真核mRNA只编码一种蛋白质，为单顺反子（single cistron） 。 1. 原核生物mRNA的结构 （1） 5’端SD序列 P274 图13-2 SD序列:在起始密码子AUG上游9-13个核苷酸处，有一段可与核糖体16S rRNA配对结合的、富含嘌呤的3-9个核苷酸的共同序列，一般为AGGA。 （2）?原核mRNA分子，许多是多顺反子 2.真核生物mRNA的结构 （1）真核生物mRNA5’端均具有 m7GpppN帽子结构，无SD序列。 帽子结构具有增强翻译效率的作 用。起始AUG与帽子结构间的距离适当。 （2）真核生物mRNA通常是单顺反子 科学家们用生物化学实验已经证实是3个碱基编码1个氨基酸,称为三联体密码或密码子. 美国科学家M.W.Nirenberg等人 1965年就全部破译了64组密码子，见表 P273。 于1968年获得了诺贝尔生理医学奖 遗传密码字典 1）遗传密码 2）遗传密码子的特点 方向性：从mRNA的5’到3’ 无标点,不重叠: 密码子是不重叠的，每个三联体中的三个核苷酸只编码一个氨基酸，核苷酸不重叠。 简并性 : 几种密码子对应于相同一种氨基酸. 这些密码子为同义密码子. 多数情况下同义密码子的第一第二个碱基相同，第三个碱基不同，说明密码的专一性主要是由第一第二个碱基所决定。 密码子、反密码子配对的摆动现象 通用性 绝大多数密码子对各种生物都适用，某些线粒体中遗传密码有例外. 终止密码 UAG、UAA、UGA 起始密码 AUG 、GUG(极少出现） （二）rRNA 与蛋白质一起构成核糖体——蛋白质合成“工厂” 多聚核糖体 在一条mRNA链上，多个核糖体呈串珠状排列（间隔80个核苷酸），多个核糖体同时在一条mRNA上进行翻译， 大大加速蛋白质合成的速度，提高了mRNA的利用率 核蛋白体的组成 2.核糖体的基本功能 结合mRNA，在mRNA上选择适当的区域开始翻译. 密码子（mRNA）和反密码子（tRNA）的正确配对. 肽键的形成. （1）蛋白质合成的施工平台（骨架） （2）催化肽键形成的转移酶活性存在于 23SrRNA上（大亚基）。 （3）参与tRNA与mRNA的结合 mRNA先识别rRNA的特定序列并结合固 定下来,然后tRNA再识别并固定到rRNA 特定的部位，其反密码子才与mRNA密码 子配对。 原核细胞70S核糖体的A位、P位及mRNA结合部位示意图 密码子与反密码子的配对关系 tRNA的三级结构示意图： 四.蛋白质生物合成过程（原核生物） （一）.氨基酸的活化 tRNA在氨基酰-tRNA 合成酶的帮助下，能够识别相应的氨基酸，并通过tRNA氨基酸臂的 3-OH 与氨基酸的羧基形成活化酯－氨基酰-tRNA。 氨基酰-tRNA的形成是一个两步反应过程：第一步是氨基酸与 ATP 作用, 形成氨基酰腺嘌呤核苷酸； 第二步是氨基酰基转移到 tRNA 的 3-OH 端上, 形成氨基酰-tRNA。 氨基酸的活化 tRNA与酶结合的模型 2.N-甲酰甲硫氨酰-tRNAtMet的形成 (二)、?翻译起始 指mRNA和起始氨基酰-tRNA分别与核蛋白体结合而形成翻译起始复合物 （1） 核蛋白体大小亚基分离 （2） 小亚基与mRNA结合 （3） 起始氨酰tRNA进入P位点，它的反 密码子与mRNA上的起始密码子AUG 碱基配对。 （4） 大亚基与小亚基结合形成起始复 合物。 起始因子（initiation factor，IF ） （三）、肽链合成延长 指根据mRNA密码序列