蛋白质合成的生物学机制 (2)课件.ppt
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1、蛋白质合成的生物学机制第1页,此课件共37页哦氨基酸的活化翻译的起始肽链的延伸肽链的终止4.4蛋白质合成的生物学机制第2页,此课件共37页哦(一)氨基酸的活化氨基酸氨基酸+tRNA氨基酰氨基酰-tRNAATPAMPPPi氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶第3页,此课件共37页哦氨基酰-tRNA合成酶对底物氨基酸和tRNA都有高度特异性。氨基酰-tRNA合成酶具有校正活性(proofreading activity)。氨基酰-tRNA的表示方法:Ala-tRNAAla Ser-tRNASerMet-tRNAMet 第4页,此课件共37页哦原核生物中,起始氨基酸是:起始AA-tRNA是:真核生物中
2、,起始氨基酸是:起始AA-tRNA是:甲酰甲硫氨酸fMet-tRNAfMet甲硫氨酸Met-tRNAMet第5页,此课件共37页哦第一步反应第一步反应氨基酸氨基酸 ATP-E 氨基酰氨基酰-AMP-E AMPPPi 第6页,此课件共37页哦第二步反应第二步反应氨基酰氨基酰-AMP-EtRNA 氨基酰氨基酰-tRNAAMPE第7页,此课件共37页哦 tRNA与酶与酶结合的模型结合的模型tRNA氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶ATP第8页,此课件共37页哦(二)翻译的起始原核生物(细菌)为例:所需成分:30S小亚基、50S大亚基、模板mRNA、fMet-tRNAfMet、GTP、Mg2+翻译起始
3、因子:IF-1、IF-2、IF-3、第9页,此课件共37页哦(1)起始因子起始因子(initiationfactors,IF)起始因子起始因子:起始因子是参与蛋白质生物合成起始的可溶性蛋白因子起始因子是参与蛋白质生物合成起始的可溶性蛋白因子起起始始复复合合物物:蛋蛋白白质质合合成成的的起起始始,生生成成核核糖糖体体mRNA起起始始-tRNA三三元元复复合合物物,也也叫起始复合物叫起始复合物。起始复合物必须在起始因子帮助下才能形成。目前已知起始复合物必须在起始因子帮助下才能形成。目前已知原核生物有原核生物有3种起始因子种起始因子,而真核生物约有而真核生物约有10种种。第10页,此课件共37页哦原
4、核生物的原核生物的3种起始因子:种起始因子:IF-1(9.5103)为为一一小小的的碱碱性性蛋蛋白白、已已结结晶晶、热热稳稳定定、没没有有专专一一的的功功能,只能增加其他两个起始因子的活性。能,只能增加其他两个起始因子的活性。IF-2(9.01041.18105,有有IF-2a和和IF-2b两种形式两种形式)热不稳定。热不稳定。IF-2的功能的功能是是通过生成通过生成IF-2GTPMet-tRNAfMet三元复合物,使起始三元复合物,使起始tRNA与核糖体与核糖体小亚基小亚基(30S亚基亚基)结合。结合。IF-3(有(有IF-3a、IF-3b两种)是个双功能蛋白质,两种)是个双功能蛋白质,IF
5、-3的功能是促进的功能是促进 mRNA与核糖体小亚基与核糖体小亚基(30S亚基亚基)结合,同时还具解离因子活性。结合,同时还具解离因子活性。第11页,此课件共37页哦IF-3IF-1翻译起始(翻译起始复合物形成)又可被分成3步:1.30S小亚基首先与翻译起始因子IF-1,IF-3结合,在通过SD序列与mRNA模板相结合A U G53第12页,此课件共37页哦S-D序列序列 第13页,此课件共37页哦IF-3IF-1IF-2GTP2.2.在IF-2和GTP的帮助下,fMet-tRNAfMet进入小亚基的P位,tRNA上的反密码子与mRNA上的起始密码子配对。A U G53第14页,此课件共37页
6、哦IF-3IF-1IF-2GTPGDPPi3 3、带有tRNA、mRNA和3个翻译起始因子的小亚基复合物与50S大亚基结合,GTP水解,释放翻译起始因子。A U G53第15页,此课件共37页哦IF-3IF-1A U G53IF-2GTPIF-2-GTPGDPPi第16页,此课件共37页哦真核生物翻译起始的特点真核生物翻译起始的特点核糖体较大,为;起始因子比较多(约有10种);mRNA 5端具有m7Gppp帽子结构 Met-tRNAMet mRNA的5端帽子结构和3端polyA都参与形成翻译起始复合物;第17页,此课件共37页哦 真核生物的起始因子对于生成真核生物的起始因子对于生成80S核糖核
7、糖体体mRNAMet-tRNAMet三元起始复合物是必三元起始复合物是必要的。要的。第18页,此课件共37页哦表4-14a真核细胞中参与翻译起始的蛋白质因子及其功能真核因子真核因子功能功能eIF2促进促进Met-tRNAMet与核糖体与核糖体40S小亚基结合小亚基结合。(最重要的)。(最重要的)eIF2BeIF3是最早与核糖体是最早与核糖体40S小亚基结合的促进因子,蛋白质合成反应的正常进。小亚基结合的促进因子,蛋白质合成反应的正常进。eIF4A具有具有RNA解旋酶活性,解除解旋酶活性,解除mRNA模板的次级结构并使之与模板的次级结构并使之与40S小亚基结合,小亚基结合,形成形成eIF4F复合
8、物。复合物。eIF4B与与mRNA模板相结合,协助核糖体扫描模板序列,定位模板相结合,协助核糖体扫描模板序列,定位AUG。eIF4E与与mRNA5的帽子结构相结合,形成的帽子结构相结合,形成eIF4F复合物。复合物。eIF4G与与eIF4E和和poly(A)结合蛋白()结合蛋白(PAB)相结合,形成)相结合,形成eIF4F复合物。复合物。eIF5促使多个蛋白因子与促使多个蛋白因子与40S小亚基解体,以此帮助大小亚基结合形成小亚基解体,以此帮助大小亚基结合形成80核糖体,核糖体,形成翻译起始复合物。形成翻译起始复合物。eIF6促进没有蛋白质合成活性的促进没有蛋白质合成活性的80S核糖体解离成核糖
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