蛋白质生物合成翻译PPT课件.ppt

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1、关于蛋白质的生物合成翻译第一张，PPT共七十二页，创作于2022年6月2l 中心法则中心法则指出，遗传信息的表达最终是合成出指出，遗传信息的表达最终是合成出具有特定氨基酸顺序的蛋白质，这种以具有特定氨基酸顺序的蛋白质，这种以mRNA上所上所携带的遗传信息携带的遗传信息,到多肽链上所携带的遗传信息的传递，到多肽链上所携带的遗传信息的传递，就好象以一种语言翻译成另一种语言时的情形相似，所就好象以一种语言翻译成另一种语言时的情形相似，所以称以以称以mRNA为模板的蛋白质合成过程为为模板的蛋白质合成过程为翻译翻译(translation)。l l 翻译过程十分复杂，需要翻译过程十分复杂，需要mRNA、

2、tRNA、rRNA和多种蛋白因子参与。在此过程中和多种蛋白因子参与。在此过程中mRNA为合成的为合成的模板，模板，tRNA为运输氨基酸工具，为运输氨基酸工具，rRNA和蛋白质构和蛋白质构成核糖体，是合成蛋白质的场所，蛋白质合成的方向成核糖体，是合成蛋白质的场所，蛋白质合成的方向为为NC端。端。第二张，PPT共七十二页，创作于2022年6月3遗遗传传信信息息流流动动示示意意图图第三张，PPT共七十二页，创作于2022年6月4第四张，PPT共七十二页，创作于2022年6月5一、一、遗传密码（遗传密码（genetic code)genetic code)1 1、概念、概念l遗传密码遗传密码:DNA（

3、或（或mRNA）中的核苷酸序列与蛋白质中氨）中的核苷酸序列与蛋白质中氨基酸序列之间的对应关系称为遗传密码。基酸序列之间的对应关系称为遗传密码。l 密码子密码子(codon)：mRNA上每上每3个相邻的核苷酸编码蛋白质个相邻的核苷酸编码蛋白质多肽链中的一个氨基酸，这三个核苷酸就称为一个密码多肽链中的一个氨基酸，这三个核苷酸就称为一个密码子或三联体密码子或三联体密码(triplet coden)。第五张，PPT共七十二页，创作于2022年6月遗遗 传传 密密 码码 表表第六张，PPT共七十二页，创作于2022年6月72.2.遗传密码的基本特点遗传密码的基本特点l密码子是近于完全通用密码子是近于完全

4、通用(universal)的。的。l密码间无标点符号且相邻密码子互不重叠。密码间无标点符号且相邻密码子互不重叠。l密码的简并性密码的简并性(degeneracy)：由一种以上密码子编码同一个：由一种以上密码子编码同一个 氨基酸的现象称为简并，对氨基酸的现象称为简并，对应于同一氨基酸的密码子称为同义密码子应于同一氨基酸的密码子称为同义密码子(Synonymous codon)。l密码子的摆动性密码子的摆动性(wobble):转运氨基酸的转运氨基酸的tRNA的反密码需要通过碱基互补与的反密码需要通过碱基互补与mRNA上的遗传密码反向配对结合，但反密码与密码间不严格遵守常见的碱基配对规律，上的遗传密

5、码反向配对结合，但反密码与密码间不严格遵守常见的碱基配对规律，称为摆动配对。称为摆动配对。l64组密码子中，组密码子中，AUG既是的密码，又是起始密既是的密码，又是起始密 码；有三组密码不编码任何氨基酸，码；有三组密码不编码任何氨基酸，而是多肽链合成的终止密码子：而是多肽链合成的终止密码子：UAG、UAA、UGA。第七张，PPT共七十二页，创作于2022年6月l基因损伤引起基因损伤引起mRNA阅读框架内的碱基发生插入或缺失，可能导致阅读框架内的碱基发生插入或缺失，可能导致移码突变移码突变(frameshift mutation)。插入插入缺失缺失第八张，PPT共七十二页，创作于2022年6月9

6、密码子、反密码子配对密码子、反密码子配对的摆动现象的摆动现象tRNA反密码子第1位碱基IUGACmRNA密码子第3位碱基U,C,AA,GU,CUG第九张，PPT共七十二页，创作于2022年6月10二、蛋白质合成的分子基础二、蛋白质合成的分子基础l核糖体是蛋白质合成的工厂核糖体是蛋白质合成的工厂ltRNA是氨基酸的转运工具是氨基酸的转运工具l mRNA是模板是模板第十张，PPT共七十二页，创作于2022年6月11（一）（一）mRNA是蛋白质合成的模板是蛋白质合成的模板nmRNA(messenger RNA)是蛋白质生物合成过程中直接指令氨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

7、的载体。基酸掺入的模板，是遗传信息的载体。n遗传学将编码一个多肽的遗传单位称为遗传学将编码一个多肽的遗传单位称为顺反子顺反子(cistron)。n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，为可编码几种功能相关的蛋白质，为多顺反子多顺反子(polycistron)。n真核真核mRNA只编码一种蛋白质，为只编码一种蛋白质，为单顺反子单顺反子(single cistron)。第十一张，PPT共七十二页，创作于2022年6月12原核细胞原核细胞mRNAmRNA的结构特点的结构特点53顺反子顺反子顺反子

8、顺反子顺反子顺反子插入顺序插入顺序插入顺序插入顺序先导区先导区末端顺序末端顺序AGGAGGUAGGAGGUSD区区半衰期短半衰期短许多原核生物许多原核生物mRNAmRNA以多顺反子形式存在以多顺反子形式存在AUGAUG作为起始密码；作为起始密码；AUGAUG上游上游7 71212个核苷酸处有一被称为个核苷酸处有一被称为SDSD序列的保守区，序列的保守区，16S rRNA316S rRNA3-端反向互补而使端反向互补而使mRNAmRNA与核糖体结合。与核糖体结合。第十二张，PPT共七十二页，创作于2022年6月13SDSD序列序列(shine-Dalgarnoshine-Dalgarnoshin

9、e-Dalgarnoshine-Dalgarno序列序列):-:-原核生物原核生物1.1.位于起始密码上游位于起始密码上游约约1010个核苷酸个核苷酸处处，2.2.序列富含嘌呤序列富含嘌呤(如如AGGA/GAGGAGGA/GAGG）3 3.能和原核生物能和原核生物核糖体小亚基的核糖体小亚基的1616s rRNAs rRNA相应相应 互补。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。第十三张，PPT共七十二页，创作于2022年6月14起始密码起始密码SD序列序列第十四张，PPT共七十二页，创作于2022年6月15真核细胞真核细胞mRNAmRNA

10、的结构特点的结构特点5“帽子帽子”PolyA 3 顺反子顺反子m7G-5ppp-N-3 p帽子结构功能帽子结构功能使使mRNAmRNA免遭核酸酶的破坏免遭核酸酶的破坏使使mRNAmRNA能与核糖体小亚基结合并开始合成蛋能与核糖体小亚基结合并开始合成蛋白质白质被蛋白质合成的起始因子所识别，从而促进蛋被蛋白质合成的起始因子所识别，从而促进蛋白质的合成。白质的合成。Poly(A)Poly(A)Poly(A)Poly(A)尾巴的功能尾巴的功能尾巴的功能尾巴的功能是是mRNAmRNA由细胞核进入细胞质所必由细胞核进入细胞质所必需的形式需的形式它大大提高了它大大提高了mRNAmRNA在细胞质中的在细胞质中

11、的稳定性稳定性AAAAAAA-OH第十五张，PPT共七十二页，创作于2022年6月16(二二).tRNA).tRNA（transfer ribonucleic asid）tRNAtRNA在蛋白质合成中处于关键地位，它不但为每个三联体密码在蛋白质合成中处于关键地位，它不但为每个三联体密码在蛋白质合成中处于关键地位，它不但为每个三联体密码在蛋白质合成中处于关键地位，它不但为每个三联体密码子译成氨基酸提供接合体，还为准确无误地将所需氨基酸运送到核子译成氨基酸提供接合体，还为准确无误地将所需氨基酸运送到核子译成氨基酸提供接合体，还为准确无误地将所需氨基酸运送到核子译成氨基酸提供接合体，还为准确无误地将

12、所需氨基酸运送到核糖体上提供运送载体。糖体上提供运送载体。糖体上提供运送载体。糖体上提供运送载体。1.tRNA的结构的结构:(1)3端的氨基酸结合位点端的氨基酸结合位点 (2)识别氨酰识别氨酰-tRNA合成酶位点合成酶位点 (3)核糖体识别位点核糖体识别位点 (4)反密码子反密码子 第十六张，PPT共七十二页，创作于2022年6月第十七张，PPT共七十二页，创作于2022年6月182.2.2.2.反密码子与密码子的反密码子与密码子的反密码子与密码子的反密码子与密码子的”摆动配对摆动配对摆动配对摆动配对”第十八张，PPT共七十二页，创作于2022年6月19密码密码密码密码 mRNAmRNA553

13、33355反密码反密码反密码反密码 tRNAtRNAGCUCGICAtRNAtRNAtRNAtRNA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位密码子第一位密码子第一位密码子第一位碱基的种类决碱基的种类决碱基的种类决碱基的种类决定定定定第十九张，PPT共七十二页，创作于2022年6月203 3、”第二套遗传密码第二套遗传密码”n贮

14、存在贮存在mRNA的遗传密码称为第一套遗传密码的遗传密码称为第一套遗传密码n氨酰氨酰-tRNA合成酶只催化一种氨基酸和其相对应合成酶只催化一种氨基酸和其相对应的一种和几种的一种和几种tRNA结合结合.n原核细胞内至少有原核细胞内至少有32种种tRNAntRNA分子上某些碱基能决定其携带氨基酸的专分子上某些碱基能决定其携带氨基酸的专一性一性.n氨酰氨酰-tRNA合成酶和合成酶和tRNA之间的相互作用和之间的相互作用和tRNA分子中某些碱基对决定携带专一氨基酸的分子中某些碱基对决定携带专一氨基酸的作用称为作用称为第二套遗传密码第二套遗传密码第二十张，PPT共七十二页，创作于2022年6月21(三三

15、)、核糖体、核糖体1.核糖体的组成核糖体的组成第二十一张，PPT共七十二页，创作于2022年6月222.2.核糖体的结构核糖体的结构原核细胞原核细胞原核细胞原核细胞70S70S核糖体的核糖体的核糖体的核糖体的A A位、位、位、位、P P位及位及位及位及mRNAmRNA结合部位示意图结合部位示意图结合部位示意图结合部位示意图P P P P位（位（位（位（结合结合或接受肽或接受肽基的部位）基的部位）A A A A位（位（位（位（结合或结合或接受接受AA-tRNAAA-tRNA的部位）的部位）50S50S5 5 3 3 mRNAmRNA30S第二十二张，PPT共七十二页，创作于2022年6月23an

16、ticodonanticodonanticodoncodoncodoncodon第二十三张，PPT共七十二页，创作于2022年6月第二十四张，PPT共七十二页，创作于2022年6月25三三 蛋白质合成的分子机制（原核生物）蛋白质合成的分子机制（原核生物）l l氨基酸的活化氨基酸的活化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、修饰第二十五张，PPT共七十二页，创作于2022年6月26(一一)、氨基酸的活化、氨基酸的活化l在氨酰在氨酰-tRNA合成酶合成酶(aminoacyl-tRN

17、A synthetase)的催化下的催化下进行进行氨基酸氨基酸+tRNA氨基酰氨基酰-tRNAATP AMPPPi氨酰氨酰-tRNA合成酶合成酶第二十六张，PPT共七十二页，创作于2022年6月27第一步反应第一步反应氨基酸氨基酸 ATP-E 氨酰氨酰-AMP-E PPi 第二十七张，PPT共七十二页，创作于2022年6月28第二步反应第二步反应氨酰氨酰-AMP-E tRNA 氨酰氨酰-tRNA AMP E第二十八张，PPT共七十二页，创作于2022年6月29 tRNA tRNA与酶结与酶结与酶结与酶结合的模型合的模型合的模型合的模型tRNA氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶ATP第二十九张，

18、PPT共七十二页，创作于2022年6月30(二二)、肽链合成的起始复合物的形成、肽链合成的起始复合物的形成1.1.1.1.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fmet-tRNAfmet-tRNAfmet-tRNAfmet-tRNAmetmetmetmetl 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(initiation initiation factors factors IF)

19、IF)IF)IF)第三十张，PPT共七十二页，创作于2022年6月312.N-2.N-甲酰甲硫氨酰甲酰甲硫氨酰-tRNA-tRNAt tMet的形成的形成的形成的形成转甲酰基酶转甲酰基酶N N1010-甲酰甲酰甲酰甲酰FHFH4 4FHFH4 4Met-tRNAtMetfMet-tRNAtMet +H H2 2N-CH-COO-tRNAN-CH-COO-tRNA CH CH2 2 CH CH2 2 S S CH3 CH3CHO-HN-CH-COO-tRNA CH2 CH2 S CH3第三十一张，PPT共七十二页，创作于2022年6月323.3.三种起始因子三种起始因子l lIFIFIFIF1

20、1 1 1l lIFIFIFIF2 2 l lIFIF3 3l l辅助辅助IFIF3 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 imetmetl l形成形成fmet-tRNAfmet-tRNAi imetmetmetmet-IF-IF-IF-IF2 2 2 2-GTP-GTP-GTP-GTPl l促进促进30S30S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：

21、促使核糖体解离终止时：促使核糖体解离第三十二张，PPT共七十二页，创作于2022年6月331.1.1.1.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2.mRNA2.mRNA2.mRNA2.mRNA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-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、结识别、结合合l

22、 lIFIFIFIF1 1 1 1、IFIFIFIF3 3协助协助协助协助 l lfmet-tRNAfmet-tRNAf f f fmetmet-IF-IF-IF-IF2 2 2 2-GTP-GTP-GTP-GTP 通通通通过其反密码与过其反密码与过其反密码与过其反密码与mRNAmRNAmRNAmRNA上的起始上的起始上的起始上的起始密码密码密码密码AUGAUGAUGAUG相配对相配对4.30s起始复合物形成起始复合物形成第三十三张，PPT共七十二页，创作于2022年6月34l lIFIFIFIF3 3 3 3脱落脱落脱落脱落l l50S50S大亚基结合大亚基结合大亚基结合大亚基结合l lGT

23、P GDP+PiGTP GDP+PiGTP GDP+PiGTP GDP+Pil lIFIFIFIF2 2 2 2、IFIFIFIF1 1 1 1脱落脱落脱落脱落l l大小亚基大小亚基l lmRNAmRNAmRNAmRNAl lfmet-tRNAfmet-tRNAi i i imetmet （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位位位位 ）5.70s起始复合物起始复合物形成形成70s起始复合物起始复合物起始复合物起始复合物组成组成第三十四张，PPT共七十二页，创作于2022年6月IF-3IF-1核蛋白体大小亚基分离核蛋白体大小亚基分离第三十五张，PPT共七十二页，

24、创作于2022年6月A U G53IF-3IF-1 mRNA在小亚基定位结合在小亚基定位结合第三十六张，PPT共七十二页，创作于2022年6月IF-3IF-1IF-2GTP起始氨基酰起始氨基酰tRNA(fMet-tRNAimet)结合到小亚基结合到小亚基A U G53第三十七张，PPT共七十二页，创作于2022年6月IF-3IF-1IF-2GTPGDPPi核蛋白体大亚基结合，起始复合物形成核蛋白体大亚基结合，起始复合物形成A U G53第三十八张，PPT共七十二页，创作于2022年6月IF-3IF-1A U G53IF-2GTPIF-2-GTPGDPPi第三十九张，PPT共七十二页，创作于20

25、22年6月30S50S第四十张，PPT共七十二页，创作于2022年6月41 (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 l70S70S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tRNAtRNA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(elongation factors EF)EF)EF)EF)l lGTPGTPGTPGTP 肽链延长在核蛋白体上连续性循环式进行，又称为肽链延长在核蛋白体上连续性循环式进行，又称为核蛋白核蛋白体循环体循环(ribosomal cycle)，每次循环增加

26、一个氨基酸，包括以下，每次循环增加一个氨基酸，包括以下三步：三步：进位进位(entrance)成肽成肽(peptide bond formation)移位移位(translocation)第四十一张，PPT共七十二页，创作于2022年6月421.1.进位进位 氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA根据遗传密码的指引，进入核根据遗传密码的指引，进入核糖体的受位。糖体的受位。又称注册又称注册又称注册又称注册(registration)(registration)(registration)(registration)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-Tu

27、EF-TuEF-Tu：协助：协助：协助：协助AA-tRNAAA-tRNA进入进入进入进入A A位位位位具有具有具有具有GTPGTPGTPGTP酶活性酶活性酶活性酶活性l lEF-TsEF-TsEF-TsEF-Ts：促进促进促进促进EF-TuEF-TuEF-TuEF-Tu的再利用的再利用第四十二张，PPT共七十二页，创作于2022年6月第四十三张，PPT共七十二页，创作于2022年6月TuTsGTPGDPA U G53TuTsGTP第四十四张，PPT共七十二页，创作于2022年6月452.2.成肽成肽l l酶酶酶酶l l肽键肽键肽键肽键l l位置位置l l肽酰基转移酶（大亚基）肽酰基转移酶（大亚

28、基）l lP P P P位：位：位：位：f-met-f-met-（肽酰）的（肽酰）的-COO-COO-COO-COO-+A A A A位：氨基酰的位：氨基酰的位：氨基酰的位：氨基酰的-NH-NH4 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A A A A位上。位上。位上。位上。l lP P P P位：无负载位：无负载位：无负载位：无负载tRNAtRNA

29、tRNAtRNA第四十五张，PPT共七十二页，创作于2022年6月第四十六张，PPT共七十二页，创作于2022年6月473.3.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结果结果结果结果l l移位因子移位因子移位因子移位因子-EFGEFGEFGEFGl l有有有有GTPGTPGTPGTP酶活性酶活性酶活性酶活性l l协助核糖体沿协助核糖体沿协助核糖体沿协助核糖体沿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

30、 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,下一个氨酰下一个氨酰下一个氨酰下一个氨酰-tRNA-tRNA-tRNA-tRNA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 B B B B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

31、端端端端 C C C C端延长端延长端延长端延长lP P位上无负载的位上无负载的tRNAtRNA在肽键形成前从在肽键形成前从E E位脱落。位脱落。第四十七张，PPT共七十二页，创作于2022年6月48第四十八张，PPT共七十二页，创作于2022年6月fMetA U G53fMetTuGTP第四十九张，PPT共七十二页，创作于2022年6月50合成中能量的消耗合成中能量的消耗70S70S复合物形成时复合物形成时的能量消耗的能量消耗l l延长时的能量消延长时的能量消延长时的能量消延长时的能量消耗耗耗耗l活化活化:2:2个个ATPATPl70S70S复合物形成时消耗复合物形成时消耗1 1个个ATPA

32、TPl 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l l活化：活化：2 2 2 2个个个个ATPATPATPATPl l进位：进位：进位：进位：1 1个个个个GTPGTPl l移位：移位：移位：移位：1 1个个个个GTPGTPGTPGTP第五十张，PPT共七十二页，创作于2022年6月51(四四).).肽链合成的终止和释放肽链合成的终止和释放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-tRNA-tRNA水解水解水解水解出出出出l lmRNAmRNA从核糖体中分离从核糖体中

33、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终止因子终止因子终止因子终止因子(release release factors)factors)的参与的参与的参与的参与l lUAAUAAUAAUAA、UAGUAGUAGUAG、UGAUGAUGAUGAl lGTP GDP+PiGTP GDP+PiGTP GDP+PiGTP GDP+Pil lIFIFIFIF3 3 3 3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UAAUAAUAAUAA、UAGUAGl lRFRF2 2 2 2：作用于

34、：作用于：作用于：作用于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/GTP酶活性酶活性酶活性酶活性第五十一张，PPT共七十二页，创作于2022年6月U A G53RFCOO-第五十二张，PPT共七十二页，创作于2022年6月53l l多核糖体多核糖体l l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

35、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第五十三张，PPT共七十二页，创作于2022年6月54(五五).).翻译后加工翻译后加工一级结构的修饰一级结构的修饰一级结构的修饰一级结构的修饰:l lN-N-N-N-端端端端Met(fMet)Met(fMet)Met(fMet)Met(fMet)去除去除去除去除l l二硫键的形成二硫键的形成l l个别氨基酸的修饰个别氨基酸的修饰个别氨基酸的修饰个别氨基酸的修饰l l蛋白质前体中不必要蛋白质前体中不必要蛋白质前体中不必要蛋白质前体中不必要肽段的切

36、除肽段的切除肽段的切除肽段的切除l l多蛋白的加工多蛋白的加工多蛋白的加工多蛋白的加工l l羟化作用羟化作用羟化作用羟化作用:羟脯氨酸羟脯氨酸羟脯氨酸羟脯氨酸 羟赖氨酸羟赖氨酸羟赖氨酸羟赖氨酸l l酶活性中心的磷酸化酶活性中心的磷酸化酶活性中心的磷酸化酶活性中心的磷酸化l l分泌性蛋白分泌性蛋白分泌性蛋白分泌性蛋白l l一条合成后的多肽链经加工产生多种一条合成后的多肽链经加工产生多种一条合成后的多肽链经加工产生多种一条合成后的多肽链经加工产生多种不同活性的蛋白质不同活性的蛋白质不同活性的蛋白质不同活性的蛋白质/多肽多肽多肽多肽第五十四张，PPT共七十二页，创作于2022年6月55分泌性蛋白的加

37、工分泌性蛋白的加工分泌性蛋白合成时带有分泌性蛋白合成时带有“信号肽信号肽”（signal signal peptide)peptide)有些蛋白质前体在合成结束后仍需有些蛋白质前体在合成结束后仍需切除其他肽切除其他肽段段 例如：胰岛素的加工例如：胰岛素的加工第五十五张，PPT共七十二页，创作于2022年6月56信号肽信号肽(signal peptide)signal peptide):(1)(1)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,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,约约15-30 AA(15-30 AA(含疏水含疏水AAA

38、A较多较多)。(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 与粗面内质网膜结合与粗面内质网膜结合(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)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)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。第五十六张，PPT共七十二页，创作于2022年6月57信号肽颗粒信号肽颗粒识别、结合识别、结合胞浆胞浆胞浆胞浆 带有带有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信号肽酶信号肽酶切除信号肽切除信号肽肽链合并肽

39、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、分泌的过程第五十七张，PPT共七十二页，创作于2022年6月SRP:信号识别体信号识别体信号肽的识别过程信号肽的识别过程第五十八张，PPT共七十二页，创作于2022年6月l胰岛素的加工过程胰岛素的加工过程第五十九张，PPT共七十二页，创作于2022年6月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

40、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/多肽多肽第六十张，PPT共七十二页，创作于2022年6月61高级结构的修饰高级结构的修饰高级结构的修饰高级结构的修饰:l l亚基的聚合亚基的聚合亚基的聚合亚基的聚合l l结合蛋白质的合成结合蛋白质的合成结合蛋白质的合成结合蛋白质的合成l l辅基连接辅基连接辅基连接辅基连接l lHbAHbA亚单位聚合亚单位聚合亚单位聚合亚单位聚合l l糖蛋白的合成糖蛋白的合成l l辅基辅基辅基辅基(辅酶辅酶辅酶辅酶)与肽链的结合与肽链的结合与肽链的结合与肽链的结合第六十一张，PPT共七十二页，创作于2022年6

41、月62四四.真核生物翻译的特点：真核生物翻译的特点：l l核糖体核糖体l l起始起始起始起始tRNAtRNAtRNAtRNAl l合成过程合成过程l l线粒体线粒体线粒体线粒体l l原核生物原核生物原核生物原核生物l l简单简单简单简单l lfmet-tRNAfmet-tRNAfmet-tRNAfmet-tRNAi i i imetmetl l需需需需ATPATPATPATP、GTPGTPGTPGTPl lIFIFIFIF1 1 1 1、IFIFIFIF2 2、IFIFIFIF3 3 3 3l lEF-TUEF-TU、EF-TSEF-TS、EFGEFGEFGEFGl lRFRFRFRF1 1

42、1 1、RFRFRFRF2 2 2 2、RFRF3 3 3 3l l真核生物真核生物真核生物真核生物l l大而复杂大而复杂大而复杂大而复杂 l lMet-tRNAMet-tRNAi imetmetl l需需ATPATPATPATPl l起始因子多起始因子多l l延长因子少延长因子少 （EFTEFTEFTEFT1 1 1 1、EFTEFTEFTEFT2 2 2 2）l l一种释放因子一种释放因子一种释放因子一种释放因子l l独立的蛋白质合成独立的蛋白质合成独立的蛋白质合成独立的蛋白质合成系统系统系统系统第六十二张，PPT共七十二页，创作于2022年6月63五五.蛋白质合成与医学蛋白质合成与医学(

43、一一)、分子病：、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。l l例如：镰刀红细胞贫血例如：镰刀红细胞贫血l l原因：原因：DNADNA中出现了一个碱基突变。中出现了一个碱基突变。第六十三张，PPT共七十二页，创作于2022年6月64正常人正常人正常人正常人Hb(HbA)Hb(HbA)Hb(HbA)Hb(HbA)：链链链链N N N N端第端第端第端第6 6 6 6个氨个氨个氨个氨基酸为基酸为基酸为基酸为GluGluGluGluHbSHbSHbSHbS：链链链链N N N N端第端第端第端第6 6 6 6个氨个氨个氨个氨基酸为基酸为基酸为基酸为Val

44、Val导致：导致：导致：导致：HbSHbS携氧能力下携氧能力下携氧能力下携氧能力下降降降降,缺氧时缺氧时缺氧时缺氧时RBCRBCRBCRBC呈镰刀呈镰刀状，脆性增加，溶血状，脆性增加，溶血第六十四张，PPT共七十二页，创作于2022年6月65(二二)、蛋白质生物合成的阻断剂、蛋白质生物合成的阻断剂1 1、抗菌素类、抗菌素类阻断剂阻断剂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l l 细菌毒素细菌毒素-白喉毒素白喉毒素l l 对真核生物有剧毒的毒素，对真核生物有剧毒的毒素，l l 抑制蛋白质的合成。抑制蛋白质的合成。第六十五张，PPT共七十二页，创作于2022年6月66白喉毒素白

45、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，A A A A、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：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l l作用机制作用机制作用机制作用机制:eEF eEF2 2 A A链链链链 eEFeEF2 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)第六十六张，PPT共七十二页，创作于2022年6月67酶酶（eEF2的作用相当于的作用相当于EFG）(无活性无

46、活性)第六十七张，PPT共七十二页，创作于2022年6月68（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蛋白真核细胞感染病毒后分泌的具有抗病毒作用的蛋白真核细胞感染病毒后分泌的具有抗病毒作用的蛋白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。质，抑制病毒的繁殖。质，抑制病毒的繁殖。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

47、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 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、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第六十八张，PPT共七十二页，创作于2022年6月12第六十九张，PPT共七十二页，创作于2022年6月70（2 2）eIFeIFeIFeIF2 2蛋白激酶蛋白激酶蛋白激酶蛋白激酶缺铁性贫血是网织红细胞蛋白合成障碍缺铁性贫血是网织红细胞蛋白

48、合成障碍缺铁性贫血是网织红细胞蛋白合成障碍缺铁性贫血是网织红细胞蛋白合成障碍机制：机制：机制：机制：eIFeIFeIFeIF2 2 2 2蛋白激酶活化蛋白激酶活化蛋白激酶活化蛋白激酶活化 eIFeIFeIFeIF2 2 2 2磷酸化磷酸化磷酸化磷酸化 缺铁性贫血缺铁性贫血 血红素不足时血红素不足时血红素不足时血红素不足时 eIFeIFeIFeIF2 2 2 2蛋白激酶活化蛋白激酶活化蛋白激酶活化蛋白激酶活化 eIFeIFeIFeIF2 2 2 2磷酸化磷酸化磷酸化磷酸化 eIFeIFeIFeIF2 2 2 2活性下降活性下降活性下降活性下降 HbHb合成减少合成减少合成减少合成减少第七十张，PPT共七十二页，创作于2022年6月 GEF正常时：正常时：eIF2-GDP eIF2-GTP 缺铁性贫血：缺铁性贫血：第七十一张，PPT共七十二页，创作于2022年6月感感谢谢大大家家观观看看第七十二张，PPT共七十二页，创作于2022年6月