生物化学：第十四章 蛋白质的生物合成.ppt

第十四章 蛋白质的生物合成,中心法则,第一节 蛋白质合成体系第二节 遗传密码,参看动画Translation.swf,第三节 蛋白质合成机制,起始：核糖体在mRNA上的组装； 延伸：氨基酸的转运、肽键形成及沿mRNA移动（移位）的重复循环； 终止：多肽链的释放三步基本过程：,核糖体,1. 起始,在原核生物中，蛋白质合成的起始需要核糖体大小亚基、 mRNA、起始tRNA、3种起始因子（IF）及GTPIF1和IF3与30S亚基结合，以阻止大亚基的结合；接着IF2和GTP与小亚基结合，以利于随后的起始tRNA的结合；,1. 起始,形成的小亚基复合体经由核糖体结合点附着到mRNA上而后起始tRNA与AUG起始密码子配对并释放 IF3 ，最终形成 30S起始复合体接着大亚基与该复合体结合，替换 IF1 和 IF2 GDP，形成 70S起始复合物这是在 mRNA正确部位组装的完整核糖体2. 延伸Elongation in Procaryotes (1),E = exit site P = peptidyl binding site A = aminoacyl binding site,反应分三步进行：,2. 延伸（2）,负载 tRNA被运送至核糖体A位点,2. 延伸（3）,肽酰转移酶将相邻的两个氨基酸相连形成肽键，该过程不需要能量的输入,2. 延伸(4),移位：Translocation of peptidyl tRNA from A site to P site. Ribosome moves one codon to the right, and the now uncharged tRNA moves from P site to E site.,2. 延伸 (5),Ribosome is ready to start another cycle. The cycles will continue until a termination codon is reached.,3. 终止 Termination in Procaryotes (1),释放因子（RF1 或 RF2）识别终止密码子，并在 RF3的作用下，促使肽酰转移酶在肽链上加上一个水分子并释放肽链。

3. 终止 (2),核糖体释放因子有助于核糖体亚基从 mRNA上解离多聚核糖体,当核糖体连续不断地向mRNA附着，并进行翻译且沿mRNA移动时，就形成多聚核糖体多聚核糖体是位于mRNA分子链上处于不同翻译阶段的多个核糖体的复合体真核生物蛋白质合成的起始,原核生物与真核生物蛋白质合成机制的主要差别在于起始阶段 除此以外， 那就是真核生物只有一种释放因子（eRF） 真核生物的起始tRNA不被甲酰化1. 基本过程,2. 扫描,真核生物的40S核糖体亚基复合体与mRNA的5帽结构区域结合，并沿着mRNA移动（扫描）寻找AUG起始密码子 起始点并不一定总是第一个AUG密码子，因为其周围还必须有适当的序列(5-CCRCCAUGG-3)3. 起始,至少9种eIF，按功能可分为: 与核糖体亚基结合的或与mRNA结合的、 运送起始 tRNA 或是其他替换因子 与原核生物相比，真核生物的起始在与mRNA结合前起始tRNA先与40S亚基结合 转运起始tRNA的eIF2 的磷酸化是重要的被调控对象4. 延伸,蛋白质合成在延伸阶段基本上与原核生物相同 与原核生物的EF-Tu、EF-Ts和EF-G具相同功能的真核生物延伸因子分别称为eEF1、eEF和eEF2。

5. 终止,在真核生物的终止过程中只使用一种释放因子（eRF） 该因子需要 GTP以终止蛋白合成，并能识别三种终止密码子的任何一种 翻译后加工 P432,肽链末端修饰 肽链的共价修饰 肽链的水解修饰,新生多肽的最常见的加工是被切割及化学修饰 信号肽的切除, 多蛋白成熟片段的释放、中间肽的切除以及N端和C端的修饰均需要进行切割 除 6种氨基酸侧链外，所有的氨基酸侧链都可发生多种化学修饰通常磷酸化调控着蛋白质活性3. 蛋白质定位,蛋白质中某些短肽序列可决定蛋白质的细胞定位，如细胞核、线粒体或叶绿体 分泌蛋白的信号序列导致执行翻译的核糖体与停泊在膜上的因子的结合，并将合成蛋白转至膜外 通常信号序列随后被信号肽酶切掉4蛋白质降解,对损害的、被修饰的或遗传上不稳定的蛋白，可用共价结合的泛素分子标记来观察蛋白降解过程随后26S蛋白酶复合体会将遍在蛋白质降解抑制DNA的复制与转录的抗生素的作用机理,1、干扰DNA的模板功能： 化学修饰：丝裂霉素，博莱霉素，灭滴灵，硝基呋喃 形成复合物：放线菌素，柔红霉素，阿霉素 2、抑制与复制和转录有关的酶： 复制：奎诺酮，香豆霉素，新生霉素 转录：利福霉素，利福平,蛋白质合成的抑制剂 P433,1. 抗菌素：四环素、金/土/链霉素、卡那霉素、氯/红/螺旋霉素、 2. 毒素：亚胺环己酮、白喉毒素、霍乱霉素 3. 抗代谢物：嘌呤霉素,。