医学遗传与胚胎发育翻译与翻译后修饰整合课程.ppt

蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成------翻译翻译(translation)(translation).翻译（蛋白质的生物合成）翻译（蛋白质的生物合成）: :l l以以氨基酸氨基酸为原料为原料l l以以mRNAmRNA为模板为模板l l以以tRNAtRNA为运载工具为运载工具l l以以核糖体核糖体为合成场所为合成场所l l起始、延长、终止各阶段起始、延长、终止各阶段蛋白因子蛋白因子参与参与l l合成后加工成为有合成后加工成为有活性蛋白质活性蛋白质2.第一节第一节 参与蛋白质生物合成的物质参与蛋白质生物合成的物质l l氨基酸氨基酸l lmRNAmRNAl ltRNAtRNAl l核糖体核糖体l l酶及蛋白质因子酶及蛋白质因子l lATPATP、、GTPGTP3.一一一一、、 mRNAmRNA与遗传密码与遗传密码l l遗传密码（遗传密码（genetic code)-genetic code)-共共6464个遗传密码个遗传密码 （（DNADNA））mRNA 5’mRNA 5’AUGAUG UCC ACC GUA UCC ACC GUA UAAUAA 3’ 3’ 蛋白质蛋白质 Ser Thr ValSer Thr Vall l三联体三联体= = 一个密码子一个密码子/ /暗码子暗码子 一个氨基酸一个氨基酸l l起始密码起始密码----AUG----AUGl l终止密码终止密码----UAA/UGA/UAG----UAA/UGA/UAG4..* * 遗传密码的基本特点遗传密码的基本特点l l方向性与无间隔性方向性与无间隔性l l简并性简并性l l连续连续连续连续阅读从阅读从阅读从阅读从mRNAmRNAmRNAmRNA5 5 5 5’ ’ 3’3’3’3’ 肽链合成肽链合成肽链合成肽链合成N N N N端端端端 C C C C端端端端l l阅读框移位（阅读框移位（阅读框移位（阅读框移位（frame frame frame frame shiftshiftshiftshift）））） ，蛋白功能丧失，蛋白功能丧失，蛋白功能丧失，蛋白功能丧失 l l一个有多个密码一个有多个密码一个有多个密码一个有多个密码l l密码上密码上密码上密码上第一、二位上碱基第一、二位上碱基第一、二位上碱基第一、二位上碱基不变不变不变不变，，，，第三位碱基可改变第三位碱基可改变第三位碱基可改变第三位碱基可改变l l如：如：如：如：UCUCUCUCU U U U UC UC UC UCC C C C UC UC UC UCA A A A UC UC UC UCG G G G 都代表都代表都代表都代表SerSerSerSer6..l l兼职性兼职性兼职性兼职性l l通用性通用性通用性通用性     l lAUGAUGAUGAUG：：：： 起始信号起始信号起始信号起始信号 MetMetMetMet的密码子的密码子的密码子的密码子 l l从最简单的生物（病毒）到人类，从最简单的生物（病毒）到人类，从最简单的生物（病毒）到人类，从最简单的生物（病毒）到人类，使用同一套遗传密码使用同一套遗传密码使用同一套遗传密码使用同一套遗传密码8.二二. .氨基酸的氨基酸的“搬运工具搬运工具”----tRNA----tRNAl l作用作用作用作用l l是氨基酸的是氨基酸的是氨基酸的是氨基酸的        特异特异特异特异“ “搬运工具搬运工具搬运工具搬运工具” ”     1A.A----2~61A.A----2~6特异特异特异特异   tRNAtRNAl l起起起起“ “接合器接合器接合器接合器” ”作用作用作用作用l l和和和和     mRNAmRNA摆动配对摆动配对摆动配对摆动配对9.二级结构三级结构反密码环反密码环氨基酸臂氨基酸臂ntRNAtRNA的构象的构象..1 1、密码子与反密码子的摆动配对、密码子与反密码子的摆动配对l l反密码子与密码子的相互作用反密码子与密码子的相互作用 前二对前二对 严格碱基配对严格碱基配对第三对第三对 摆动配对摆动配对12.密码密码密码密码 mRNAmRNA5’5’3’3’3’3’5’5’反密码反密码反密码反密码 tRNAtRNAGCUCGIC AtRNAtRNAtRNAtRNA的反密码子与的反密码子与的反密码子与的反密码子与mRNAmRNAmRNAmRNA分子上的密码子摆动配对分子上的密码子摆动配对分子上的密码子摆动配对分子上的密码子摆动配对1 12 23 31 12 23 3自由度的大自由度的大自由度的大自由度的大小由小由小由小由tRNAtRNAtRNAtRNA反反反反密码子第一密码子第一密码子第一密码子第一位碱基的种位碱基的种位碱基的种位碱基的种类决定类决定类决定类决定13.l l种类种类种类种类l l起始起始起始起始tRNA--- tRNAtRNA--- tRNAtRNA--- tRNAtRNA--- tRNAi i i imetmetmetmetl l只能识别翻译只能识别翻译只能识别翻译只能识别翻译起始起始起始起始信号信号信号信号AUGAUGAUGAUGl l只能结合于核糖体的只能结合于核糖体的只能结合于核糖体的只能结合于核糖体的肽位肽位肽位肽位l l普通普通普通普通tRNA---- tRNAtRNA---- tRNAtRNA---- tRNAtRNA---- tRNAmetmetmetmetl l在翻译在翻译在翻译在翻译延长延长延长延长中发挥作用中发挥作用中发挥作用中发挥作用l l只能结合于核糖体的只能结合于核糖体的只能结合于核糖体的只能结合于核糖体的氨基酰位氨基酰位氨基酰位氨基酰位2 2、、起始起始tRNAtRNA与普通与普通tRNAtRNA14.l l原核生物原核生物原核生物原核生物l l起始起始起始起始tRNAtRNAtRNAtRNAl l延长延长延长延长tRNAtRNAtRNAtRNAl l真核生物真核生物真核生物真核生物l l起始起始起始起始tRNAtRNAtRNAtRNAl l延长延长延长延长tRNAtRNAtRNAtRNAl l起始密码只能辨认起始密码只能辨认起始密码只能辨认起始密码只能辨认 甲酰甲硫氨酸（甲酰甲硫氨酸（甲酰甲硫氨酸（甲酰甲硫氨酸（fMet)fMet)fMet)fMet)l lfMet-fMet-fMet-fMet-tRNAtRNAtRNAtRNAi i i if f f fmetmetmetmetl l延长识别延长识别延长识别延长识别 MetMetMetMet时为时为时为时为Met-tRNAMet-tRNAMet-tRNAMet-tRNAmetmetmetmetl l起始密码只能辨认甲硫氨（起始密码只能辨认甲硫氨（起始密码只能辨认甲硫氨（起始密码只能辨认甲硫氨（Met)Met)Met)Met)l lMet-Met-Met-Met-tRNAtRNAtRNAtRNAi i i imetmetmetmetl l延长识别延长识别延长识别延长识别MetMetMetMet时为时为时为时为Met-tRNAMet-tRNAMet-tRNAMet-tRNAe e e emetmetmetmet15.三、三、 肽链合成的肽链合成的“装配机装配机”------核糖体核糖体l l核糖体核糖体核糖体核糖体结构结构结构结构l l核糖体种类核糖体种类核糖体种类核糖体种类 ( ( ( (胞质中胞质中胞质中胞质中) ) ) )l l由大小二亚基组成由大小二亚基组成由大小二亚基组成由大小二亚基组成 l lP P P P位位位位：：：： 起始起始起始起始时，时，时，时， tRNAtRNAtRNAtRNAi i i imetmetmetmet结合于核糖体的肽位结合于核糖体的肽位结合于核糖体的肽位结合于核糖体的肽位        延长延长延长延长成肽后，肽链转到此位。

成肽后，肽链转到此位成肽后，肽链转到此位成肽后，肽链转到此位l lA A A A位：位：位：位： 延长延长延长延长成肽时，氨基酰成肽时，氨基酰成肽时，氨基酰成肽时，氨基酰tRNAtRNAtRNAtRNA就加入此位就加入此位就加入此位就加入此位l l游离的核糖体游离的核糖体游离的核糖体游离的核糖体------------合成合成合成合成细胞固有蛋白细胞固有蛋白细胞固有蛋白细胞固有蛋白 l l与粗面内质网结合的核糖体与粗面内质网结合的核糖体与粗面内质网结合的核糖体与粗面内质网结合的核糖体 ------------合成带有合成带有合成带有合成带有信号肽信号肽信号肽信号肽的的的的分泌性蛋白质分泌性蛋白质分泌性蛋白质分泌性蛋白质16.l l多核糖体多核糖体多核糖体多核糖体l l一条一条一条一条mRNAmRNAmRNAmRNA链上链上链上链上同时具有同时具有同时具有同时具有许多个核糖体许多个核糖体许多个核糖体许多个核糖体（每隔（每隔（每隔（每隔80808080核苷酸有一个核糖体）核苷酸有一个核糖体）核苷酸有一个核糖体）核苷酸有一个核糖体）l l一条一条一条一条mRNAmRNAmRNAmRNA可同时合成可同时合成可同时合成可同时合成多条多肽链多条多肽链多条多肽链多条多肽链17.Molecular components of ribosome of prokaryotes. Aminoacyl site(A site)Composed by large and small subunitAccepting an aminoacyl-tRNAPeptidyl site(P site)Composed by large and small subunitForming the peptidyl bondsExit site (E site) Only on large subunitReleasing the deacylated tRNAlocationfunctionThree sites on ribosomes. A site, P site and E site..四、可溶性蛋白质因子四、可溶性蛋白质因子l l起始因子起始因子起始因子起始因子l l延长因子延长因子延长因子延长因子l l释放因子释放因子释放因子释放因子l linitiation factorsinitiation factors  IF  IFl leukaryote initiation factors eukaryote initiation factors eIFeIFl lelongation factors elongation factors  EF EFl leukaryote elongation factors  eukaryote elongation factors  eEFeEFl lrelease factors  release factors  RFRF五、五、 能量与酶能量与酶 ATP ATP 、、GTPGTP , ,多种酶多种酶22.第二节第二节 蛋白质合成的过程蛋白质合成的过程原核生物原核生物l l氨基酸的活化与转运氨基酸的活化与转运l l肽链合成的起始肽链合成的起始l l肽链的延长肽链的延长           “核糖体循环核糖体循环”                                                                  l l肽链合成的终止肽链合成的终止l l蛋白质的加工、修饰蛋白质的加工、修饰23.一、氨基酸的活化与转运一、氨基酸的活化与转运l l酶酶酶酶 l l催化反应催化反应催化反应催化反应l l氨基酰氨基酰氨基酰氨基酰tRNAtRNAtRNAtRNA合成酶合成酶合成酶合成酶l l绝对专一性绝对专一性绝对专一性绝对专一性 1 1 1 1个个个个1 1 1 1个氨基酰个氨基酰个氨基酰个氨基酰tRNAtRNAtRNAtRNA合成酶合成酶合成酶合成酶l l活化活化活化活化活化活化活化活化““““-COOH”-COOH”-COOH”-COOH” 消耗消耗消耗消耗2 2 2 2个个个个ATPATPATPATPl l活化活化活化活化A.A+tRNA A.A+tRNA A.A+tRNA A.A+tRNA 氨基酰氨基酰氨基酰氨基酰tRNAtRNAtRNAtRNA24.l l酶的两个位点酶的两个位点酶的两个位点酶的两个位点l l结合位点结合位点结合位点结合位点l l结合正确的结合正确的结合正确的结合正确的A.A A.A A.A A.A 活化活化活化活化l l水解位点水解位点水解位点水解位点l l保证序列的正确性保证序列的正确性保证序列的正确性保证序列的正确性25.第一步反应第一步反应第二步反应第二步反应消耗消耗2ATP3’-CCA-OH. 　　Activation of amino acid. Ala-tRNAAlaSer-tRNASerMet-tRNAMetActivated amino acid.二、肽链合成的起始二、肽链合成的起始××所需的条件所需的条件所需的条件所需的条件l l游离的核糖体大小亚基游离的核糖体大小亚基游离的核糖体大小亚基游离的核糖体大小亚基l lmRNA 5mRNA 5mRNA 5mRNA 5’ ’端的起始信号端的起始信号端的起始信号端的起始信号l l起始起始起始起始tRNA--tRNAtRNA--tRNAtRNA--tRNAtRNA--tRNAi i i imetmetmetmetl lGTPGTPGTPGTPl l三种可溶性起始因子三种可溶性起始因子三种可溶性起始因子三种可溶性起始因子(IF)(IF)(IF)(IF)29.××三种起始因子三种起始因子三种起始因子三种起始因子l lIFIFIFIF1 1 1 1l lIFIFIFIF2 2 2 2 　　　　l lIFIFIFIF3 3 3 3l l辅助辅助辅助辅助IFIFIFIF3 3 3 3l l有有有有GTPGTPGTPGTP酶活性酶活性酶活性酶活性l l特异识别特异识别特异识别特异识别fmet-tRNAfmet-tRNAfmet-tRNAfmet-tRNAi i i imetmetmetmetl l形成形成形成形成fmet-tRNAfmet-tRNAfmet-tRNAfmet-tRNAi i i imetmetmetmet- IF- IF- IF- IF2 2 2 2-GTP-GTP-GTP-GTPl l促进促进促进促进30S30S30S30S小亚基结合小亚基结合小亚基结合小亚基结合mRNAmRNAmRNAmRNAl l终止时：促使核糖体解离终止时：促使核糖体解离终止时：促使核糖体解离终止时：促使核糖体解离30.××30s30s30s30s起始复合物形成起始复合物形成起始复合物形成起始复合物形成1.1.1.1.核糖体亚基的拆离核糖体亚基的拆离核糖体亚基的拆离核糖体亚基的拆离在小亚基上就位在小亚基上就位在小亚基上就位在小亚基上就位3.3.3.3.fmet-tRNAfmet-tRNAfmet-tRNAfmet-tRNAf f f fmetmetmetmet的结合的结合的结合的结合 l l起始序列（起始序列（起始序列（起始序列（SD SD SD SD 序列）序列）序列）序列）l l30S30S30S30S小亚基与小亚基与小亚基与小亚基与mRNAmRNAmRNAmRNA识别、识别、识别、识别、结合结合结合结合l lIFIFIFIF1 1 1 1、、、、IFIFIFIF3 3 3 3协助协助协助协助 l lfmet-tRNAfmet-tRNAfmet-tRNAfmet-tRNAf f f fmetmetmetmet -IF -IF -IF -IF2 2 2 2-GTP -GTP -GTP -GTP 通过其反密码与通过其反密码与通过其反密码与通过其反密码与mRNAmRNAmRNAmRNA上上上上的起始密码的起始密码的起始密码的起始密码AUGAUGAUGAUG相配对相配对相配对相配对31.SDSD序列序列( (shine-Dalgarnoshine-Dalgarnoshine-Dalgarnoshine-Dalgarno序列序列) ):---:---原核生物原核生物2525个核苷酸，个核苷酸，( (如如AGGA /GAGGAGGA /GAGG）的一段序列）的一段序列。

3 3. .能和原核生物能和原核生物1616s rRNAs rRNA相应的富含嘧啶序列相应的富含嘧啶序列 互补4.4.在在IFIF3 3、、IFIF1 1促进下和促进下和30S30S亚基结合亚基结合32.起始密码起始密码SD序列序列.××70s70s70s70s起始复合物起始复合物起始复合物起始复合物形成形成形成形成3 3 3 3脱落脱落脱落脱落大亚基结合大亚基结合大亚基结合大亚基结合3.3.3.3.GTP GDP+PiGTP GDP+PiGTP GDP+PiGTP GDP+Pi 2 2 2 2、、、、IFIFIFIF1 1 1 1脱落脱落脱落脱落××70s70s70s70s起始复合物起始复合物起始复合物起始复合物组成组成组成组成1.1.1.1.大小亚基大小亚基大小亚基大小亚基3. 3. 3. 3. fmet-tRNAfmet-tRNAfmet-tRNAfmet-tRNAi i i imetmetmetmet （结合于核糖体的（结合于核糖体的（结合于核糖体的（结合于核糖体的 P P P P位位位位< < < <肽位肽位肽位肽位> > > >））））34.. 三三. .肽链的延长（进位、成肽、移位）肽链的延长（进位、成肽、移位）××所需的条件所需的条件所需的条件所需的条件l l70S70S70S70S起始复合物起始复合物起始复合物起始复合物l l延长延长延长延长tRNAtRNAtRNAtRNA转运氨基酸转运氨基酸转运氨基酸转运氨基酸l l延长因子延长因子延长因子延长因子(EF)(EF)(EF)(EF)l lGTPGTPGTPGTP36.1. 1. 进位进位 氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA根据遗传密码的指引，进根据遗传密码的指引，进入核糖体的受位。

入核糖体的受位l l参与的延长因子参与的延长因子参与的延长因子参与的延长因子l lEF-TuEF-TuEF-TuEF-Tul lEF-TsEF-TsEF-TsEF-Tsl l协助协助协助协助AA-tRNAAA-tRNAAA-tRNAAA-tRNA进入进入进入进入受受受受位位位位 具有具有具有具有GTPGTPGTPGTP酶酶酶酶活性活性活性活性l l促进促进促进促进EF-TuEF-TuEF-TuEF-Tu的再利用的再利用的再利用的再利用37..2. 2. 转肽转肽l l酶酶酶酶l l肽键肽键肽键肽键l l位置位置位置位置l l转肽酶（大亚基）催化形成肽键转肽酶（大亚基）催化形成肽键转肽酶（大亚基）催化形成肽键转肽酶（大亚基）催化形成肽键l lP P P P位：位：位：位：f-met-f-met-f-met-f-met-（肽酰）的（肽酰）的（肽酰）的（肽酰）的α-COOα-COOα-COOα-COO- - - - + + + + A A A A位：位：位：位：氨基酰氨基酰氨基酰氨基酰的的的的α-NHα-NHα-NHα-NH4 4 4 4+ + + + 形成肽键形成肽键形成肽键形成肽键l lA A A A位：反应在此位上进行位：反应在此位上进行位：反应在此位上进行位：反应在此位上进行 （（（（P P P P位上的位上的位上的位上的f-metf-metf-metf-met退至退至退至退至A A A A位）位）位）位） 生成的二肽在生成的二肽在生成的二肽在生成的二肽在A A A A位上。

位上l lP P P P位：位：位：位：无负载无负载无负载无负载tRNAtRNAtRNAtRNA39..3. 3. 移位移位 在在A A位的二肽链连同位的二肽链连同mRNAmRNA从从A A位进入位进入P P位位l l酶酶酶酶l l位置位置位置位置l l方向方向方向方向l l转位酶转位酶转位酶转位酶----EFG----EFG----EFG----EFGl l有有有有GTPGTPGTPGTP酶活性酶活性酶活性酶活性l l协助协助协助协助mRNAmRNAmRNAmRNA前移前移前移前移, , , ,游离游离游离游离tRNAtRNAtRNAtRNA释放释放释放释放l lP P P P位：肽位：肽位：肽位：肽-tRNA-mRNA-tRNA-mRNA-tRNA-mRNA-tRNA-mRNAl lA A A A位：空留位：空留位：空留位：空留, , , ,下一个下一个下一个下一个AAAAAAAA进入进入进入进入 l lmRNAmRNAmRNAmRNA：：：： 从从从从5 5 5 5’ ’ 3 3 3 3’ ’ 移动移动移动移动l l1 1 1 1个带有肽链的个带有肽链的个带有肽链的个带有肽链的tRNAtRNAtRNAtRNA：从：从：从：从A A A A位位位位 P P P P位位位位l l肽链合成：肽链合成：肽链合成：肽链合成： 从从从从N N N N端端端端 C C C C端延长端延长端延长端延长41..4.4.脱落：脱落： 给位上无负载的给位上无负载的tRNAtRNA在肽键形成前从在肽键形成前从E E位脱落。

位脱落43.5.5.延长的特点：延长的特点：l l“ “摇摆前进摇摆前进摇摆前进摇摆前进”l l延长时的能量延长时的能量延长时的能量延长时的能量l l保证蛋白质合成的连续性保证蛋白质合成的连续性保证蛋白质合成的连续性保证蛋白质合成的连续性l l防止肽酰防止肽酰防止肽酰防止肽酰tRNAtRNAtRNAtRNA脱落形成无活脱落形成无活脱落形成无活脱落形成无活性的未成熟蛋白质性的未成熟蛋白质性的未成熟蛋白质性的未成熟蛋白质l l每合成一个肽键，每合成一个肽键，每合成一个肽键，每合成一个肽键， 消耗消耗消耗消耗4 4 4 4个高能磷酸键个高能磷酸键个高能磷酸键个高能磷酸键l l活化：活化：活化：活化：2 2 2 2个个个个ATPATPATPATPl l进位：进位：进位：进位：1 1 1 1个个个个GTPGTPGTPGTPl l移位：移位：移位：移位：1 1 1 1个个个个GTPGTPGTPGTP44.四四. . 肽链合成的终止肽链合成的终止l l终止密码的辨认终止密码的辨认终止密码的辨认终止密码的辨认l l肽链从肽酰肽链从肽酰肽链从肽酰肽链从肽酰-tRNA-tRNA-tRNA-tRNA水水水水解出解出解出解出l lmRNAmRNAmRNAmRNA从核糖体中分离从核糖体中分离从核糖体中分离从核糖体中分离及大小亚基的拆开及大小亚基的拆开及大小亚基的拆开及大小亚基的拆开l l蛋白质因子的参与蛋白质因子的参与蛋白质因子的参与蛋白质因子的参与l lUAAUAAUAAUAA、、、、UAGUAGUAGUAG、、、、UGAUGAUGAUGAl lGTP GDP+PiGTP GDP+PiGTP GDP+PiGTP GDP+Pil lIFIFIFIF3 3 3 3结合结合结合结合30303030小亚基小亚基小亚基小亚基l lRFRFRFRF1 1 1 1：：作用于作用于作用于作用于UAAUAAUAAUAA、、、、UAGUAGUAGUAGl lRFRFRFRF2 2 2 2：作用于：作用于：作用于：作用于UAAUAAUAAUAA、、、、UGA UGA UGA UGA l lRFRFRFRF3 3 3 3：促进释放：促进释放：促进释放：促进释放 结合结合结合结合GTP/GTPGTP/GTPGTP/GTPGTP/GTP酶活性酶活性酶活性酶活性45..肽肽链链合合成成起起始始翻译起始复合物翻译起始复合物翻译起始复合物翻译起始复合物mRNAmRNAmRNAmRNA- - - -起始氨基酰起始氨基酰起始氨基酰起始氨基酰-tRNA--tRNA--tRNA--tRNA-核蛋白体核蛋白体核蛋白体核蛋白体原核生物原核生物翻译起始复合物形成翻译起始复合物形成真核生物真核生物翻译起始复合物形成翻译起始复合物形成vv核蛋白体大小亚基分离核蛋白体大小亚基分离核蛋白体大小亚基分离核蛋白体大小亚基分离IF3IF3IF3IF3、、、、IF1IF1IF1IF1与小亚基结合与小亚基结合与小亚基结合与小亚基结合vv核蛋白体大小亚基分离核蛋白体大小亚基分离核蛋白体大小亚基分离核蛋白体大小亚基分离eIF-2B/eIF-3eIF-2B/eIF-3eIF-2B/eIF-3eIF-2B/eIF-3与小亚基结合与小亚基结合与小亚基结合与小亚基结合eIF-6eIF-6eIF-6eIF-6促进核蛋白体分离促进核蛋白体分离促进核蛋白体分离促进核蛋白体分离vvmRNAmRNAmRNAmRNA在小亚基定位结合在小亚基定位结合在小亚基定位结合在小亚基定位结合mRNA5mRNA5mRNA5mRNA5’ ’端起始信号端起始信号端起始信号端起始信号SDSDSDSD序列序列序列序列vv起始氨基酰起始氨基酰起始氨基酰起始氨基酰-tRNA-tRNA-tRNA-tRNA结合小亚结合小亚结合小亚结合小亚基基基基Met-tRNAMet-tRNAMet-tRNAMet-tRNAi i i iMetMetMetMet- - - -elFelFelFelF2 2 2 2 - - - -GTPGTPGTPGTPvv起始氨基酰起始氨基酰起始氨基酰起始氨基酰-tRNA-tRNA-tRNA-tRNA结合结合结合结合mRNAmRNAmRNAmRNA(fMet-tRNA(fMet-tRNA(fMet-tRNA(fMet-tRNAi i i imetmetmetmet)-)-)-)-IFIFIFIF2 2 2 2(GTP)(GTP)(GTP)(GTP)vvmRNAmRNAmRNAmRNA在核蛋白体小亚基就位在核蛋白体小亚基就位在核蛋白体小亚基就位在核蛋白体小亚基就位elFelFelFelF4 4 4 4E/elFE/elFE/elFE/elF4 4 4 4G/elFG/elFG/elFG/elF4 4 4 4A/elFA/elFA/elFA/elF4 4 4 4B/PABB/PABB/PABB/PABvv核蛋白体大亚基结合核蛋白体大亚基结合核蛋白体大亚基结合核蛋白体大亚基结合IFIFIFIF2 2 2 2(GTP)(GTP)(GTP)(GTP)促进三种促进三种促进三种促进三种IFIFIFIF释放释放释放释放vv核蛋白体大亚基结合核蛋白体大亚基结合核蛋白体大亚基结合核蛋白体大亚基结合elF-5/GTPelF-5/GTPelF-5/GTPelF-5/GTP促进各种促进各种促进各种促进各种elFelFelFelF释放释放释放释放五五五五. . . .真核生物翻译的特点：真核生物翻译的特点：真核生物翻译的特点：真核生物翻译的特点：47.metmet40S40S60S60SMeMet tMetMet40S40S60S60SmRNAeIF-2BeIF-2B、、、、eIF-3eIF-3、、、、 eIF-6 ①①elF-3elF-3②②GDP+Pi各种各种各种各种elFelF释放释放释放释放elF-5④④ATPADP+PielF4E, elF4G, elF4A, elF4B,PAB③③MetMet-tRNAiMet-elF-2 -GTP真核生物翻译起始真核生物翻译起始复合物形成过程复合物形成过程48.肽肽链链合合成成延延长长核蛋白体循环核蛋白体循环核蛋白体循环核蛋白体循环进位、成肽、转位进位、成肽、转位进位、成肽、转位进位、成肽、转位每次循环增加一个氨基酸每次循环增加一个氨基酸每次循环增加一个氨基酸每次循环增加一个氨基酸原核生物原核生物 核蛋白体循环核蛋白体循环真核生物真核生物 核蛋白体循环核蛋白体循环vv进位进位进位进位EF-TuEF-TuEF-TuEF-Tu结合分解结合分解结合分解结合分解GTPGTPGTPGTP，，，， 促进氨基酰促进氨基酰促进氨基酰促进氨基酰-tRNA-tRNA-tRNA-tRNA进入进入进入进入A A A A位位位位EF-TsEF-TsEF-TsEF-Ts调节亚基调节亚基调节亚基调节亚基vv进位进位进位进位EF-1-αEF-1-αEF-1-αEF-1-αEF-1-βγEF-1-βγEF-1-βγEF-1-βγvv成肽成肽成肽成肽转肽酶转肽酶转肽酶转肽酶催化的肽键形成（催化的肽键形成（催化的肽键形成（催化的肽键形成（核酶核酶核酶核酶））））vv成肽成肽成肽成肽转肽酶转肽酶转肽酶转肽酶催化的肽键形成催化的肽键形成催化的肽键形成催化的肽键形成vv转位转位转位转位EFGEFGEFGEFG有转位酶活性有转位酶活性有转位酶活性有转位酶活性(GTP(GTP(GTP(GTP酶活性酶活性酶活性酶活性) ) ) )促进促进促进促进mRNA-mRNA-mRNA-mRNA-肽酰肽酰肽酰肽酰-tRNA-tRNA-tRNA-tRNA由由由由A A A A位移位移位移位移到到到到P P P P位，促进位，促进位，促进位，促进tRNAtRNAtRNAtRNA从从从从E E E E位释放位释放位释放位释放vv转位转位转位转位EF-2EF-2EF-2EF-2转位时卸载的转位时卸载的转位时卸载的转位时卸载的tRNAtRNAtRNAtRNA直接从直接从直接从直接从P P P P位脱落（没有位脱落（没有位脱落（没有位脱落（没有E E E E位）位）位）位）每合成一个肽键，消耗每合成一个肽键，消耗每合成一个肽键，消耗每合成一个肽键，消耗4 4 4 4个高能磷酸键个高能磷酸键个高能磷酸键个高能磷酸键活化活化活化活化:2:2:2:2个个个个ATP / ATP / ATP / ATP / 进位进位进位进位:1:1:1:1个个个个GTP / GTP / GTP / GTP / 转位转位转位转位:1:1:1:1个个个个GTPGTPGTPGTP49.肽肽链链合合成成终终止止mRNAmRNAmRNAmRNA上终止密码出现，多肽链合成停止，上终止密码出现，多肽链合成停止，上终止密码出现，多肽链合成停止，上终止密码出现，多肽链合成停止，肽链从肽酰肽链从肽酰肽链从肽酰肽链从肽酰-tRNA-tRNA-tRNA-tRNA中释出，中释出，中释出，中释出，mRNAmRNAmRNAmRNA、核蛋白体等分离、核蛋白体等分离、核蛋白体等分离、核蛋白体等分离原核生物原核生物 核蛋白体循环核蛋白体循环真核生物真核生物 核蛋白体循环核蛋白体循环vv终止密码的辨认终止密码的辨认终止密码的辨认终止密码的辨认RF-1RF-1RF-1RF-1识别识别识别识别UAAUAAUAAUAA、、、、UAGUAGUAGUAGRF-2RF-2RF-2RF-2识别识别识别识别UAAUAAUAAUAA、、、、UGAUGAUGAUGAvv终止密码的辨认终止密码的辨认终止密码的辨认终止密码的辨认vv肽链从肽酰肽链从肽酰肽链从肽酰肽链从肽酰-tRNA-tRNA-tRNA-tRNA水解出水解出水解出水解出eRFeRFeRFeRFvv肽链从肽酰肽链从肽酰肽链从肽酰肽链从肽酰-tRNA-tRNA-tRNA-tRNA水解出水解出水解出水解出RFRFRFRF3 3 3 3：促进释放：促进释放：促进释放：促进释放 结合结合结合结合GTP/GTPGTP/GTPGTP/GTPGTP/GTP酶活性酶活性酶活性酶活性50..uu肽链一级结构的修饰肽链一级结构的修饰肽链一级结构的修饰肽链一级结构的修饰uu肽链肽链肽链肽链N N N N端的修饰：切除端的修饰：切除端的修饰：切除端的修饰：切除fMet(Met)fMet(Met)fMet(Met)fMet(Met)uu个别氨基酸的修饰：羟脯（赖）氨个别氨基酸的修饰：羟脯（赖）氨个别氨基酸的修饰：羟脯（赖）氨个别氨基酸的修饰：羟脯（赖）氨酸酸酸酸uu多蛋白的加工多蛋白的加工多蛋白的加工多蛋白的加工uu多肽链折叠为天然的多肽链折叠为天然的多肽链折叠为天然的多肽链折叠为天然的 三维结构三维结构三维结构三维结构uu促进蛋白折叠功能的大分子促进蛋白折叠功能的大分子促进蛋白折叠功能的大分子促进蛋白折叠功能的大分子vv分子伴侣分子伴侣分子伴侣分子伴侣 （热休克蛋白（热休克蛋白（热休克蛋白（热休克蛋白/ / / /伴侣素）伴侣素）伴侣素）伴侣素）vv蛋白二硫键异构酶蛋白二硫键异构酶蛋白二硫键异构酶蛋白二硫键异构酶 vv肽肽肽肽- - - -脯氨酰顺反异构酶脯氨酰顺反异构酶脯氨酰顺反异构酶脯氨酰顺反异构酶uu高级结构修饰高级结构修饰高级结构修饰高级结构修饰uu亚基聚合：亚基聚合：亚基聚合：亚基聚合：HbHbHbHbuu辅基连接：酶与辅基辅基连接：酶与辅基辅基连接：酶与辅基辅基连接：酶与辅基/ / / /辅酶辅酶辅酶辅酶uu疏水脂链的共价连接：脂蛋白疏水脂链的共价连接：脂蛋白疏水脂链的共价连接：脂蛋白疏水脂链的共价连接：脂蛋白 uu蛋白质合成后的蛋白质合成后的蛋白质合成后的蛋白质合成后的 靶向输送靶向输送靶向输送靶向输送（（（（Protein TargetingProtein Targeting））））uu分泌性蛋白分泌性蛋白分泌性蛋白分泌性蛋白的靶向输送的靶向输送的靶向输送的靶向输送vv信号肽信号肽信号肽信号肽（（（（signal peptide)signal peptide)signal peptide)signal peptide)vv举例：胰岛素举例：胰岛素举例：胰岛素举例：胰岛素第三节第三节第三节第三节 翻译后加工翻译后加工翻译后加工翻译后加工52.ØØ多蛋白的加工多蛋白的加工多蛋白的加工多蛋白的加工一条合成后的多一条合成后的多一条合成后的多一条合成后的多肽链经加工产生肽链经加工产生肽链经加工产生肽链经加工产生多种不同活性的多种不同活性的多种不同活性的多种不同活性的蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质/ / / /多肽多肽多肽多肽鸦片促黑皮质素原鸦片促黑皮质素原鸦片促黑皮质素原鸦片促黑皮质素原(POMC)(POMC)(POMC)(POMC)的水解修饰的水解修饰的水解修饰的水解修饰.分子伴侣（分子伴侣（分子伴侣（分子伴侣（ChaperonsChaperons）））） 对蛋白质折叠作用对蛋白质折叠作用对蛋白质折叠作用对蛋白质折叠作用.亚基的聚合亚基的聚合亚基的聚合亚基的聚合.Protein TargetingProtein Targeting 56.信号肽颗粒信号肽颗粒信号肽颗粒信号肽颗粒识别、结合识别、结合识别、结合识别、结合胞浆胞浆胞浆胞浆        带有带有带有带有信号肽信号肽信号肽信号肽的分泌蛋白的分泌蛋白的分泌蛋白的分泌蛋白粗面内质网粗面内质网粗面内质网粗面内质网通道识别通道识别通道识别通道识别信号肽酶信号肽酶信号肽酶信号肽酶切除信号肽切除信号肽切除信号肽切除信号肽肽链合并肽链合并肽链合并肽链合并高尔基体高尔基体高尔基体高尔基体进一步加工进一步加工进一步加工进一步加工分泌出胞外分泌出胞外分泌出胞外分泌出胞外带有信号肽的分泌性蛋白的加工、分泌的过程带有信号肽的分泌性蛋白的加工、分泌的过程57. Secretory protein.ØØ信号肽信号肽信号肽信号肽( ( ( (signal peptide)signal peptide)signal peptide)signal peptide): : : :(1)(1)(1)(1)在在在在真核生物真核生物未成熟分泌性蛋白质中未成熟分泌性蛋白质中未成熟分泌性蛋白质中未成熟分泌性蛋白质中, , , ,可被可被可被可被 细胞转运系统识别的特征性氨基酸序列细胞转运系统识别的特征性氨基酸序列细胞转运系统识别的特征性氨基酸序列细胞转运系统识别的特征性氨基酸序列, , , , 约约约约15-30 AA(15-30 AA(15-30 AA(15-30 AA(含疏水含疏水含疏水含疏水AAAAAAAA较多较多较多较多) ) ) )。

2)(2)(2)(2)作用：把合成的蛋白质移向粗面内质网膜作用：把合成的蛋白质移向粗面内质网膜作用：把合成的蛋白质移向粗面内质网膜作用：把合成的蛋白质移向粗面内质网膜 与粗面内质网膜结合与粗面内质网膜结合与粗面内质网膜结合与粗面内质网膜结合( ( ( (信号肽序列信号肽序列识别、结合识别、结合识别、结合识别、结合) ) ) ) 把合成的蛋白质送入粗面内质网膜把合成的蛋白质送入粗面内质网膜把合成的蛋白质送入粗面内质网膜把合成的蛋白质送入粗面内质网膜(3)(3)(3)(3)信号肽对靶向输送有决定作用信号肽对靶向输送有决定作用信号肽对靶向输送有决定作用信号肽对靶向输送有决定作用59.胰岛素的加工过程胰岛素的加工过程胰岛素的加工过程胰岛素的加工过程.Signal sequencestargetsignalNucleusNuclear Location SequencePeroxisome----SKL-COO-Mitochondria20-35 AA at N-terminusEndoplasmic reticulum----KDEL-COO-. Mitochondrial protein. Nuclear protein.第四节第四节第四节第四节 蛋白质合成与医学蛋白质合成与医学蛋白质合成与医学蛋白质合成与医学一、分子病：一、分子病：一、分子病：一、分子病：l l蛋白质分子中氨基酸序列异常的遗传病。

蛋白质分子中氨基酸序列异常的遗传病蛋白质分子中氨基酸序列异常的遗传病蛋白质分子中氨基酸序列异常的遗传病l l例如：镰刀红细胞贫血例如：镰刀红细胞贫血例如：镰刀红细胞贫血例如：镰刀红细胞贫血l l原因：原因：原因：原因： 珠蛋白珠蛋白珠蛋白珠蛋白的的的的ββββ基因发生单一碱基突变基因发生单一碱基突变基因发生单一碱基突变基因发生单一碱基突变 正常：正常：正常：正常：ββββ基因的第基因的第基因的第基因的第6 6 6 6位密码子位密码子位密码子位密码子 G G G GA A A AG, G, G, G, 编码编码编码编码谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸, , , , 突变突变突变突变：：：：ββββ基因的第基因的第基因的第基因的第6 6 6 6位密码子位密码子位密码子位密码子 G G G GT T T TG, G, G, G, 编码编码编码编码缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸, , , , HbAHbAHbAHbA→→→→HbSHbSHbSHbS. . . .64.正常人正常人正常人正常人Hb(HbA)Hb(HbA)Hb(HbA)Hb(HbA)：：：：ββββ链链链链N N N N端第端第端第端第6 6 6 6个个个个氨基酸为氨基酸为氨基酸为氨基酸为GluGluGluGluHbSHbSHbSHbS：：：：ββββ链链链链N N N N端第端第端第端第6 6 6 6个个个个氨基酸为氨基酸为氨基酸为氨基酸为ValValValVal导致：导致：导致：导致：HbSHbSHbSHbS携氧能力携氧能力携氧能力携氧能力下降下降下降下降, , , ,缺氧时缺氧时缺氧时缺氧时RBCRBCRBCRBC呈呈呈呈镰刀状，脆性增加，镰刀状，脆性增加，镰刀状，脆性增加，镰刀状，脆性增加，溶血溶血溶血溶血65.抗生素抗生素抗生素抗生素作用点作用点作用点作用点作用原理作用原理作用原理作用原理应用应用应用应用四环素族四环素族四环素族四环素族（金霉素（金霉素（金霉素（金霉素 新霉素、土霉素）新霉素、土霉素）新霉素、土霉素）新霉素、土霉素）链霉素链霉素链霉素链霉素、、、、卡那霉素、卡那霉素、卡那霉素、卡那霉素、新霉素新霉素新霉素新霉素氯霉素氯霉素氯霉素氯霉素、林可霉素、林可霉素、林可霉素、林可霉素红霉素红霉素红霉素红霉素梭链孢酸梭链孢酸梭链孢酸梭链孢酸 放线菌酮放线菌酮放线菌酮放线菌酮嘌呤霉素嘌呤霉素嘌呤霉素嘌呤霉素原核核蛋白原核核蛋白原核核蛋白原核核蛋白体小亚基体小亚基体小亚基体小亚基原核核蛋白原核核蛋白原核核蛋白原核核蛋白体小亚基体小亚基体小亚基体小亚基原核核蛋白原核核蛋白原核核蛋白原核核蛋白体大亚基体大亚基体大亚基体大亚基原核核蛋白原核核蛋白原核核蛋白原核核蛋白体大亚基体大亚基体大亚基体大亚基原核核蛋白原核核蛋白原核核蛋白原核核蛋白体大亚基体大亚基体大亚基体大亚基真核核蛋白真核核蛋白真核核蛋白真核核蛋白体大亚基体大亚基体大亚基体大亚基真核、原核真核、原核真核、原核真核、原核核蛋白体核蛋白体核蛋白体核蛋白体 抑制氨基酰抑制氨基酰抑制氨基酰抑制氨基酰-tRNA-tRNA-tRNA-tRNA与小亚基与小亚基与小亚基与小亚基结合结合结合结合改变构象引起读码错误、改变构象引起读码错误、改变构象引起读码错误、改变构象引起读码错误、抑制起始抑制起始抑制起始抑制起始抑制转肽酶、阻断延长抑制转肽酶、阻断延长抑制转肽酶、阻断延长抑制转肽酶、阻断延长抑制转肽酶、妨碍转位抑制转肽酶、妨碍转位抑制转肽酶、妨碍转位抑制转肽酶、妨碍转位与与与与EFG-GTPEFG-GTPEFG-GTPEFG-GTP结合，抑制肽链结合，抑制肽链结合，抑制肽链结合，抑制肽链延长延长延长延长抑制转肽酶、阻断延长抑制转肽酶、阻断延长抑制转肽酶、阻断延长抑制转肽酶、阻断延长氨基酰氨基酰氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA-tRNA-tRNA类似物，进位类似物，进位类似物，进位类似物，进位后引起未成熟肽链脱落后引起未成熟肽链脱落后引起未成熟肽链脱落后引起未成熟肽链脱落抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药医学研究医学研究医学研究医学研究抗肿瘤药抗肿瘤药抗肿瘤药抗肿瘤药二、蛋白质生物合成的阻断剂二、蛋白质生物合成的阻断剂二、蛋白质生物合成的阻断剂二、蛋白质生物合成的阻断剂1 1 1 1、抗菌素类、抗菌素类、抗菌素类、抗菌素类阻断剂阻断剂阻断剂阻断剂66.uu白喉毒素白喉毒素白喉毒素白喉毒素uu对对对对真核生物真核生物真核生物真核生物有剧毒的毒素，抑制蛋白质的合成有剧毒的毒素，抑制蛋白质的合成有剧毒的毒素，抑制蛋白质的合成有剧毒的毒素，抑制蛋白质的合成uueEFeEFeEFeEF2 2 2 2 eEF eEF eEF eEF2 2 2 2- - - - 腺苷二磷酸衍生物腺苷二磷酸衍生物腺苷二磷酸衍生物腺苷二磷酸衍生物 ( ( ( (无活性无活性无活性无活性) ) ) ) uu蓖麻毒素蓖麻毒素蓖麻毒素蓖麻毒素uu使使使使真核真核真核真核生物核糖体生物核糖体生物核糖体生物核糖体60S60S60S60S大亚基失活大亚基失活大亚基失活大亚基失活uu28SrRNA28SrRNA28SrRNA28SrRNA特异位点的腺苷发生脱嘌呤特异位点的腺苷发生脱嘌呤特异位点的腺苷发生脱嘌呤特异位点的腺苷发生脱嘌呤2 2 2 2、作为蛋白质合成阻断剂的毒素、作为蛋白质合成阻断剂的毒素、作为蛋白质合成阻断剂的毒素、作为蛋白质合成阻断剂的毒素67.●●白喉毒素白喉毒素l l白喉杆菌产生的毒蛋白，白喉杆菌产生的毒蛋白，白喉杆菌产生的毒蛋白，白喉杆菌产生的毒蛋白，A A A A、、、、B B B B两条链组成。

两条链组成两条链组成两条链组成l l本质：本质：本质：本质： A A A A链链链链--------修饰酶修饰酶修饰酶修饰酶 B B B B链链链链——识别受体，协助识别受体，协助识别受体，协助识别受体，协助A A A A链链链链l l作用机制作用机制作用机制作用机制: : : : eEF eEF eEF eEF2 2 2 2 A A A A链链链链 eEFeEFeEFeEF2 2 2 2- - - - 腺苷二磷酸衍生物腺苷二磷酸衍生物腺苷二磷酸衍生物腺苷二磷酸衍生物 ( ( ( (无活性无活性无活性无活性) ) ) ) 68.酶酶( (无活性无活性) ).Diphtheria toxin.（（（（1 1 1 1）））） 干扰素（干扰素（干扰素（干扰素（interferoninterferoninterferoninterferon））））●●●●干扰素干扰素干扰素干扰素 真核细胞感染病毒后分泌的具有抗病毒作用的真核细胞感染病毒后分泌的具有抗病毒作用的真核细胞感染病毒后分泌的具有抗病毒作用的真核细胞感染病毒后分泌的具有抗病毒作用的蛋白质，抑制病毒的繁殖。

蛋白质，抑制病毒的繁殖蛋白质，抑制病毒的繁殖蛋白质，抑制病毒的繁殖●●●●干扰素的抗病毒机制：干扰素的抗病毒机制：干扰素的抗病毒机制：干扰素的抗病毒机制： 干扰素干扰素干扰素干扰素 eIFeIFeIFeIF2 2 2 2-P -P -P -P （（（（- - - -）蛋白质合成）蛋白质合成）蛋白质合成）蛋白质合成+ + + +双链双链双链双链RNA RNA RNA RNA 2 2 2 2’ ’-5-5-5-5’ ’A A A A合成酶合成酶合成酶合成酶 （（（（- - - -）蛋白质合成）蛋白质合成）蛋白质合成）蛋白质合成( (诱导产生诱导产生诱导产生诱导产生) )3 3 3 3、作为蛋白质合成阻断剂的其他蛋白质类物质、作为蛋白质合成阻断剂的其他蛋白质类物质、作为蛋白质合成阻断剂的其他蛋白质类物质、作为蛋白质合成阻断剂的其他蛋白质类物质71.Interferon.mRNA. 分子生物学的中心法则分子生物学的中心法则(central dogma)(central dogma) DNA RNA DNA RNA 蛋白质蛋白质 复复制制转转录录翻译翻译逆转逆转录录RNA复复制制74..。