蛋白质翻译及翻译后修饰.ppt
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1、本章主要内容本章主要内容翻译系统翻译系统蛋白质生物合成的过程蛋白质生物合成的过程多肽链翻译后的修饰多肽链翻译后的修饰蛋白质的到位蛋白质的到位 基因在原核和真核细胞中最终得到表达基因在原核和真核细胞中最终得到表达原核原核真核真核原料氨基酸,原料氨基酸,20种种mRNA是合成蛋白质的是合成蛋白质的“蓝图(或模板)蓝图(或模板)”tRNA是原料氨基酸的是原料氨基酸的“搬运工搬运工”rRNA与多种蛋白质结合成核糖体与多种蛋白质结合成核糖体,作为合成多肽链的作为合成多肽链的“装配机(操作台)装配机(操作台)”1 蛋白质的翻译系统蛋白质的翻译系统蛋白质翻译系统示意图蛋白质翻译系统示意图 mRNA是遗传信息
2、的载体(载有遗传密码,是遗传信息的载体(载有遗传密码,genetic code),),是合成蛋白质的蓝图(模板),它以一系列三联体密码子是合成蛋白质的蓝图(模板),它以一系列三联体密码子(codon)的形式从)的形式从DNA转录了遗传信息。每个密码子代表一个转录了遗传信息。每个密码子代表一个氨基酸。氨基酸。mRNA占细胞总占细胞总RNA的的5-10%,不稳定,寿命短。,不稳定,寿命短。原核的原核的mRNA 是多顺反子是多顺反子;真核的真核的mRNA 是单顺反子。是单顺反子。1.1 信使信使RNA(mRNA)遗传密码遗传密码 上世纪上世纪60年代,利用均聚核苷酸实验,破译了遗传密码。年代,利用均
3、聚核苷酸实验,破译了遗传密码。遗传密码为三联体(每三个碱基代表一个氨基酸),由遗传密码为三联体(每三个碱基代表一个氨基酸),由5到到3阅读,阅读,无间断。即使在少数重叠基因(如病毒)中,其开放阅读框架(无间断。即使在少数重叠基因(如病毒)中,其开放阅读框架(open reading frame,ORF)仍按此原则。)仍按此原则。起始密码为起始密码为AUG,终止密码为终止密码为UAA,UAG和和UGA。5AUG CCA UGC ACC CGG GUU.CAA UAG 3 Pro Cys Thr Arg Val .Gln 密码有简并性(密码有简并性(degeneracy),即一个氨基酸可由几个密码
4、子表示;),即一个氨基酸可由几个密码子表示;通用性,大多数生物使用同样的遗传密码,但也会有所偏爱。通用性,大多数生物使用同样的遗传密码,但也会有所偏爱。遗遗 传传 密密 码码 表表 原核原核tRNA有有30-40种,真核有种,真核有50-60种,含种,含70-90个核苷酸,个核苷酸,并有多种稀有碱基。并有多种稀有碱基。tRNA是最小的是最小的RNA,占细胞总占细胞总RNA 的的15%左右,其功能左右,其功能是搬运氨基酸和解读密码子。是搬运氨基酸和解读密码子。tRNA 具有具有“四环一臂四环一臂”和和“三叶草三叶草”形的典型结构。形的典型结构。注意:注意:3端端CCA氨基酸受位和反密码子环氨基酸
5、受位和反密码子环1.2 转运转运RNA(tRNA)tRNA的结构的结构“四环一臂四环一臂”倒倒L形的三级结构形的三级结构 tRNA的功能是解读的功能是解读mRNA上的密码子和搬运氨基酸。上的密码子和搬运氨基酸。tRNA上至少有上至少有4 个位点与多肽链合成有关:即个位点与多肽链合成有关:即3CCA氨基酸接受位氨基酸接受位点、氨基酰点、氨基酰-tRNA合成酶识别位点、核糖体识别位点和反密码子位点。合成酶识别位点、核糖体识别位点和反密码子位点。每一个氨基酸有其相应的每一个氨基酸有其相应的tRNA携带携带,氨基酸的羧基与氨基酸的羧基与tRNA的的 3 CCA-OH 以酯键结合。而以酯键结合。而tRN
6、A的反密码子可以与的反密码子可以与mRNA上相应的密码上相应的密码 子互补结合子互补结合,以使氨基酸正确以使氨基酸正确“对号入座对号入座”(因为密码子的序列对应于(因为密码子的序列对应于多肽链上多肽链上 的氨基酸序列)。的氨基酸序列)。密码子与反密码子的配对方式密码子与反密码子的配对方式变偶性或摆动性变偶性或摆动性反密码子反密码子5端的碱基与端的碱基与 密码子的第三位配对不严格密码子的第三位配对不严格 核糖体是核糖体是rRNA 与几十种蛋白质的复合体,有大、小两个亚基构成。与几十种蛋白质的复合体,有大、小两个亚基构成。含有合成蛋白质多肽链所必需的酶、起始因子(含有合成蛋白质多肽链所必需的酶、起
7、始因子(IF)、延伸因子()、延伸因子(EF)、释)、释放因子(放因子(RF)等。)等。原核的核糖体(原核的核糖体(70S)=30S小亚基小亚基+50S大亚基大亚基 30S小亚基小亚基:16S rRNA +21种蛋白质种蛋白质 50S大亚基大亚基:23S,5SrRNA+34种蛋白质种蛋白质 真核的核糖体(真核的核糖体(80S)=40S小亚基小亚基+60S大亚基大亚基 40S 小亚基小亚基:18S rRNA+33种蛋白质种蛋白质 60S 大亚基大亚基:28S,5SrRNA+45种蛋白质种蛋白质1.3 核糖体(核糖体(ribosome)与核糖体)与核糖体rRNA 沉降系数沉降系数 S 生物大分子在
8、离心场中沉降,受到三种力的影响,它们是离生物大分子在离心场中沉降,受到三种力的影响,它们是离心力,浮力和摩擦力。物质在单位离心力场的沉降速度是个定值,心力,浮力和摩擦力。物质在单位离心力场的沉降速度是个定值,称为沉降系数(称为沉降系数(sedimentation coefficient)。蛋白质、核酸等的沉降系数在蛋白质、核酸等的沉降系数在1 X 10-13到到 200 X 10-13秒秒 之间。之间。为方便将为方便将10-13秒作为一个单位,称秒作为一个单位,称Svedberg单位,用单位,用S表示。表示。其数值不仅与物质分子的质量有关,也与分子的形状有关。其数值不仅与物质分子的质量有关,也
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- 关 键 词:
- 蛋白质 翻译 修饰
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