生化-第12章-蛋白质的生物合成20150512.ppt

3．二硫键的形成 一些蛋白质折叠成天然构象之后，在半胱氨酸 残基间形成链内或链间二硫键，在稳定蛋白质空间 构象，防止蛋白质变性和逐渐氧化中起着重要作 用。 4．蛋白质前体的剪切 分泌蛋白合成后进入内质网腔，由内质网腔面 的信号肽酶催化，切除信号肽段，并进一步在内质 网和高尔基体加工。多数蛋白质由没有生物学功能 的前体构象转变为有生物学功能的成熟蛋白质。 前胰岛素原的剪切加工 5．多蛋白质的加工 有些多肽链合成后经加工可产生多种不同活性 的蛋白质，如垂体产生的几种小肽激素来源于同一 个大的蛋白质前体。 阿皮素原(Proopiomelanocortin, POMC)的剪切加工 6．蛋白质的靶向运输 蛋白质合成后需要经过复杂机制，定向输送到 最终发挥生物功能的细胞靶部位，这一过程称为蛋 白质的靶向输送。 所有靶向输送的蛋白质在其一级结构中的N端具 有特异的氨基酸序列，可引导蛋白质运送到细胞的 特定部位，称为信号序列（signal sequence）。 靶向输送蛋白的信号序列 信号肽的一级结构 当信号序列在核糖体中出现时，它便与信号识 别颗粒（signal recognition partical，SRP）结 合，并诱导SRP与GTP结合，防止多肽链延伸。核 糖体-SRP复合物与内质网上的受体结合后，SRP分 离并重新进入循环，同时伴随着GTP水解，蛋白质 合成重新开始；新生肽链进入内质网，信号肽在信 号肽酶催化下被切除，核糖体亚基与mRNA分离并 参与再循环。 蛋白质的靶向运输 7．多肽链的正确折叠及天然构象的形成 新生肽链只有正确折叠、形成空间构象才能实 现其生物学功能细胞中大多数天然蛋白质的折叠都 不能自动完成，多肽链准确折叠和组装需要两类蛋 白质：折叠酶和分子伴侣。 分子伴侣是蛋白质合成过程中形成空间结构的控 制因子，在新生肽链的折叠和穿膜进入细胞器的转位 过程中起关键作用。常见的分子伴侣包括热激蛋白和 伴侣蛋白。 分子伴侣的作用机制 8．辅基结合及亚基的聚合 　　结合蛋白质合成后，还需要经过一定的方式与 特定的辅基结合。如成人血红蛋白。 血红蛋白的辅基结合和亚基聚合过程 State 1 State 2 Proteome 1 Proteome 2 Proteomics 蛋白表达 蛋白修饰和变异 蛋白作用关系 蛋白功能活性 疾病标志物 药物靶标 A screening technology for analysis of proteins’ properties at global scale. 第三节 蛋白质合成与医学 第三节 蛋白质合成与医学 一、分子病 是指由于基因或DNA分子的缺陷，致使蛋白质 合成出现异常，从而导致蛋白质的功能障碍，并出 现相应的临床症状的一类遗传性疾病。如镰状细胞 贫血。 镰状细胞贫血的分子机制 谷氨酸侧链带负电的羧基，缬氨酸侧链不带电荷的疏水基，降低溶解度，血红蛋白分子容易聚集成纤维状，使红细胞变形成成杆状多聚体（镰形），输氧能力下降，细胞脆弱易溶血而引起贫血。 二、蛋白质生物合成的阻断剂 （一）抗生素类阻断剂 抗生素抑制蛋白质生物合成的机制 嘌呤霉素抑制蛋白质生物合成的分子机制 （二）毒素蛋白 抑制人体蛋白质生物合成的毒素蛋白包括细菌 毒素与植物毒蛋白。 1．细菌毒素 分两种： 外毒素（exotoxin），大多是蛋白质，如白喉 棒状杆菌、破伤风梭菌、肉毒杆菌等分泌的毒素。 内毒素（endotoxin），是脂多糖和蛋白质的 复合体，如赤痢杆菌、霍乱弧菌及铜绿假单胞菌等产生的毒素。 白喉毒素的作用机制 白喉毒素 + + 延长因子-2 （有活性） 延长因子-2 （无活性） 2．植物毒蛋白 红豆碱、蓖麻蛋白等某些植物毒蛋白也 是肽链延长的抑制剂。 （三）干扰素 是真核细胞感染病毒后产生的可抑制细胞内蛋 白质的生物合成，一类具有抗病毒作用的特殊蛋白 质，可抑制病毒繁殖，保护宿主。 其作用机制包括诱导eIF2磷酸化而失活，以 及诱导病毒RNA降解两个方面。 干扰素的作用机制 三、蛋白质合成障碍的相关疾病 1．缺铁性贫血 缺铁时，血红素合成减少。血红素的不足可引 起网织红细胞中蛋白质的合成障碍，其机制与磷酸 化真核生物蛋白质合成的起始因子eIF2有关。 血红素匮乏抑制蛋白质合成的分子机制 2．小儿麻痹症 小儿麻痹症因脊髓灰质炎病毒感染引起，涉及 一种翻译启动因子组分的降解。 思考题 1．解释下列名词 翻译