蛋白质合成及转运.ppt

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1、第第38章章 蛋白质合成及转运蛋白质合成及转运蛋白质的生物合成过程就是将蛋白质的生物合成过程就是将mRNA分子中由分子中由碱基序列碱基序列组成的遗传信息，通过组成的遗传信息，通过遗遗传密码传密码破译的方式转变成为蛋白质中的破译的方式转变成为蛋白质中的氨基氨基酸排列顺序酸排列顺序，因而称为，因而称为翻译翻译（translation)。蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成 合成场所：合成场所：核糖体核糖体 原料：原料：AA、tRNA、mRNA、rRNA 酶、蛋白因子酶、蛋白因子 ATP、GTP、无机离子、无机离子l含有密码子含有密码子l阅读方向阅读方向5到到3l起始密码和终止密码起始密码和终止密码l3

2、端：真核生物有端：真核生物有PolyA尾巴尾巴l5端：决定起始密码的选择端：决定起始密码的选择一、蛋白质合成的分子基础一、蛋白质合成的分子基础（一）模板是（一）模板是mRNAmRNA 1961年，年，Nirenberg 证明证明了了mRNA的模板作用。的模板作用。mRNA mRNA是遗传信息的携带者是遗传信息的携带者遗遗传传学学将将编编码码一一个个多多肽肽的的遗遗传传单单位位称称为为顺顺反反子子（cistroncistron）。）。原原核核细细胞胞中中数数个个结结构构基基因因常常串串联联为为一一个个转转录录单单位位，转转录录生生成成的的mRNAmRNA可可编编码码几几种种功功能能相相关关的的蛋

3、白质，为蛋白质，为多顺反子多顺反子（polycistronpolycistron）。）。真真核核生生物物一一个个mRNAmRNA只只编编码码一一种种蛋蛋白白质质，为为单单顺反子顺反子（single single cistroncistron）。）。mRNA结构简图结构简图l mRNA上存在遗传密码上存在遗传密码mRNA分分 子子 上上 从从 5 至至 3 方方 向向，由由AUG开开始始，每每3个个核核苷苷酸酸为为一一组组，决决定定肽肽链链上上某某一一个个氨氨基基酸酸或或蛋蛋白白质质合合成成的的起起始始、终终止止 信信 号号，称称 为为 三三 联联 体体 密密 码码（triplet codon）

4、。）。ORF从从mRNA 5 端端起起始始密密码码子子AUG到到3 端端终终止止密密码码子子之之间间的的核核苷苷酸酸序序列列，各各个个三三联联体体密密码码连连续续排排列列编编码码一一条条多多肽肽链链，称称为为开开放放阅读框架阅读框架(open reading frame,ORF)。每种每种AA都都至少有一种至少有一种tRNA负责转运负责转运通常一种通常一种AA具有几种具有几种tRNA（二）（二）tRNAtRNA转运活化的转运活化的AAAA到模板上到模板上tRNA分子具有分子具有4个位点个位点：3CCA-OH氨基酸接受位点氨基酸接受位点识别氨酰识别氨酰-tRNA合成酶位点合成酶位点核糖体识别位点

5、核糖体识别位点反密码子位点反密码子位点核蛋白体的组成核蛋白体的组成核蛋核蛋白体白体原核生物原核生物真核生物真核生物蛋白质蛋白质 S S值值 rRNArRNA 蛋白质蛋白质S S值值rRNArRNA小亚基小亚基2121种种30S30S16S16S3333种种40S40S18S18S大亚基大亚基3434种种50S50S23S23S5S5S4949种种60S60S28S28S5.8S5.8S5S5S核蛋白核蛋白体体70S70S80S80S（三）核糖体是蛋白质合成的工厂（三）核糖体是蛋白质合成的工厂原核生物核蛋白体结构模式原核生物核蛋白体结构模式30S小亚基：有小亚基：有mRNA结合位点结合位点50S

6、大亚基：大亚基：E位：排出位（位：排出位（Exit site）转肽酶活性转肽酶活性大小亚基共同组成：大小亚基共同组成：A位：氨基酰位位：氨基酰位(aminoacyl site)P位：肽酰位位：肽酰位(peptidyl site)（一）氨酰（一）氨酰tRNAtRNA的生成氨基酸的活化的生成氨基酸的活化二、翻译的步骤二、翻译的步骤氨基酸氨基酸+tRNA氨基酰氨基酰-tRNAATP AMPPPi氨酰氨酰-tRNA合成酶合成酶第一步反应第一步反应氨基酸氨基酸ATPE 氨基酰氨基酰-AMP-EAMP PPi 第二步反应第二步反应氨基酰氨基酰-AMP-E tRNA 氨基酰氨基酰-tRNA AMP E （二

7、）氨酰（二）氨酰tRNAtRNA合成酶识别：合成酶识别：AAAA、tRNA tRNA、ATPATP型和型酶氨基酰氨基酰-tRNA合成酶对氨基酸和合成酶对氨基酸和tRNA都都有高度特异性。有高度特异性。氨基酰氨基酰-tRNA的表示方法：的表示方法：Ala-tRNAAla Ser-tRNASerMet-tRNAMet 氨基酸的活化形式：氨基酸的活化形式：氨基酰氨基酰tRNAtRNA氨基酸的活化部位：氨基酸的活化部位：羧基羧基氨基酸与氨基酸与tRNAtRNA连接方式：连接方式：酯键酯键氨基酸活化耗能：氨基酸活化耗能：2 2个个PP（三）氨酰（三）氨酰tRNAtRNA合成酶的校正功能合成酶的校正功能

8、水解非正确组合的水解非正确组合的AAAA和和tRNAtRNA异亮氨酰异亮氨酰 tRNAIle缬氨酰缬氨酰 tRNAVal缬氨酰缬氨酰 tRNAIle则被水解：则被水解：缬氨酸缬氨酸+tRNAIle翻译起始于翻译起始于Met的参与的参与 tRNAMet：携带：携带Met掺入蛋白内部掺入蛋白内部 tRNAiMet：起始：起始Met 掺入掺入 由同一种由同一种tRNA合成酶合成合成酶合成 起始因子识别起始因子识别tRNAiMet 延伸因子识别延伸因子识别tRNAMet（四）一个特殊的（四）一个特殊的tRNAtRNA启动蛋白的合成启动蛋白的合成原核生物中的甲酰原核生物中的甲酰Met fMet-tRNA

9、iMet（五）翻译起始于（五）翻译起始于mRNAmRNA与核糖体的结合与核糖体的结合原核生物借助原核生物借助SD序列序列（六）蛋白因子帮助合成的起始（六）蛋白因子帮助合成的起始肽链合成起始肽链合成起始指指mRNA和和起起始始氨氨基基酰酰-tRNA分分别别与与核核蛋蛋白白体体结结合合而而形形成成翻翻译译起起始始复复合合物物(translational initiation complex)。参与起始过程的蛋白质因子称起始参与起始过程的蛋白质因子称起始因子（因子（initiation factor，IF）。）。S-D序列：序列：在原核生物在原核生物mRNA起始密码起始密码AUG上游，上游，存在存在

10、49个富含嘌呤碱的一致性序列，如个富含嘌呤碱的一致性序列，如-AGGAGG-，称为，称为S-D序列序列。又称为又称为核蛋白体结合位点核蛋白体结合位点（ribosomal binding site，RBS)能与能与16S核糖体核糖体RNA识别，以帮助从起识别，以帮助从起始始AUG处开始翻译。处开始翻译。Shine和和DalgarnoS-D序列序列 原核生物原核生物mRNA 5端的端的SD序列序列识别识别16S rRNA核糖体结合位点序列核糖体结合位点序列真核生物真核生物 5端有端有核糖体进入部位核糖体进入部位 帽子结构帮助识别帽子结构帮助识别 向向3扫描至扫描至AUG GCCGCCpurCCAU

11、GG参与起始过程的蛋白质因子称参与起始过程的蛋白质因子称起始因子起始因子（initiation factor，IF）。原核生物起始因）。原核生物起始因子有三种：子有三种：IF-1：占据占据A位防止结合其他位防止结合其他tRNA。IF-2：促进起始促进起始tRNA与小亚基结合。与小亚基结合。IF-3：促进大小亚基分离，提高促进大小亚基分离，提高P位对位对结合起始结合起始tRNA敏感性。敏感性。原核生物翻译起始复合物形成原核生物翻译起始复合物形成核蛋白体大小亚基分离；核蛋白体大小亚基分离；mRNA在小亚基定位结合；在小亚基定位结合；起始氨基酰起始氨基酰-tRNA的结合；的结合；核蛋白体大亚基结合。

12、核蛋白体大亚基结合。IF-3IF-11.核蛋白体大小亚基分离核蛋白体大小亚基分离A U G53IF-3IF-12.mRNA在小亚基定位结合在小亚基定位结合IF-3IF-1IF-2GTPA U G533.起始氨基酰起始氨基酰tRNA与小亚基结合与小亚基结合IF-3IF-1IF-2GTPGDPPiA U G534.核蛋白体大亚基结合核蛋白体大亚基结合A：aminoacyl siteP：peptide siteE：exit site（大部分在大亚基上）（大部分在大亚基上）IF-3IF-1A U G53IF-2GTPIF-2-GTPGDPPi起始过程消耗起始过程消耗1个个GTP。真核生物真核生物翻译起

13、始复合物形成翻译起始复合物形成核蛋白体大小亚基分离；核蛋白体大小亚基分离；起始氨基酰起始氨基酰-tRNA-tRNA结合；结合；mRNAmRNA在核蛋白体小亚基就位；在核蛋白体小亚基就位；核蛋白体大亚基结合。核蛋白体大亚基结合。真核生物翻译起始因子真核生物翻译起始因子 起始因子起始因子生物功能生物功能eIF-2促进起始促进起始tRNA与小亚基结合与小亚基结合eIF-2B,eIF-3 促进大小亚基分离促进大小亚基分离eIF-4AeIF-4F复合物成分，有解螺旋酶活性，促进复合物成分，有解螺旋酶活性，促进mRNA结合小亚基结合小亚基eIF-4B促进促进mRNA扫描定位起始扫描定位起始AUGeIF-4

14、EeIF-4F复合物成分，结合复合物成分，结合mRNA 5帽子帽子eIF-4GeIF-4F复合物成分，结合复合物成分，结合eIF-4E和和PABeIF-5促进各种起始因子从小亚基解离，进而结合促进各种起始因子从小亚基解离，进而结合大亚基大亚基eIF-6促进核蛋白体分离成大小亚基促进核蛋白体分离成大小亚基MetMet40S40SMeMet tMetMet40S40S60S60SmRNAeIF-2BeIF-2B、eIF-3eIF-3、eIF-6 elF-3elF-3GDP+Pi各种各种各种各种elFelF释放释放释放释放elF-5ATPADP+PielF4E,elF4G,elF4A,elF4B,P

15、AB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Met-tRNAiMet-elF-2-GTPMetMet60S60S 真核生物翻译起始的特点真核生物翻译起始的特点核蛋白体是核蛋白体是80S；起始因子种类多；起始因子种类多；起始起始tRNA的的Met不需甲酰化；不需甲酰化；mRNA的的5帽子和帽子和3poly A尾结构与尾结构与mRNA在核蛋白体就位有关；在核蛋白体就位有关；起始起始tRNA先与核蛋白体小亚基结合，然先与核蛋白体小亚基结合，然后再结合后再结合mRNA指指按按照照mRNA密密码码序序列列的的指指导导，依依次次添添加加氨氨基基酸酸从从N端端向向C端端延延伸伸肽肽链链，

16、直直到到合成终止的过程。合成终止的过程。（七）蛋白质合成的延伸（七）蛋白质合成的延伸（elongationelongation）肽链的延长是在核蛋白体上连续性循环式肽链的延长是在核蛋白体上连续性循环式进行，又称为进行，又称为核蛋白体循环核蛋白体循环（ribosomal cycle)。每次循环增加一个氨基酸，分为以下三步：每次循环增加一个氨基酸，分为以下三步：进位进位（entrance）转肽转肽（peptide bond formation）移位移位（translocation）原核延原核延长因子长因子生物功能生物功能对应真核对应真核延长因子延长因子EF-Tu促进氨基酰促进氨基酰-tRNA进入进

17、入A位，位，结合分解结合分解GTPEF-1-EF-Ts调节亚基调节亚基EF-1-EFG有转位酶活性，促进有转位酶活性，促进mRNA-肽酰肽酰-tRNA由由A位前移到位前移到P位，位，促进卸载促进卸载tRNA释放释放EF-2肽链合成的延长因子肽链合成的延长因子 进位进位指根据指根据mRNA上一组遗传密码指上一组遗传密码指导，使相应氨基酰导，使相应氨基酰-tRNA进入核蛋白进入核蛋白体体A位。位。延长因子延长因子EF-T催化催化进位（原核生物）进位（原核生物）Tu TsGTPGDPA U G53TuTsGTP转肽：肽酰转移酶（核糖体参与催化）转肽：肽酰转移酶（核糖体参与催化）延长因子延长因子EF-

18、G有转位酶（有转位酶（translocase）活性，可结合并水解）活性，可结合并水解1分子分子GTP，促进核，促进核蛋白体向蛋白体向mRNA的的3侧移动。侧移动。移位：移位：EF-G（EF-2）进进位位移移位位转肽转肽真真核核生生物物肽肽链链合合成成的的延延长长过过程程与与原原核核基基本本相相似似，但但有有不不同同的的反反应应体体系系和和延延长长因因子。子。另另外外，真真核核细细胞胞核核蛋蛋白白体体没没有有E E位位，转转位时卸载的位时卸载的tRNAtRNA直接从直接从P P位脱落。位脱落。真核生物延长过程真核生物延长过程肽酰转移酶活性变为酯酶活性肽酰转移酶活性变为酯酶活性（八）翻译的终止（八

19、）翻译的终止（terminateterminate）当当mRNA上终止密码（上终止密码（UAA、UAG、UGA）出现后，多肽链合成停止，肽链从肽酰出现后，多肽链合成停止，肽链从肽酰-tRNA中释中释出，出，mRNA、核蛋白体等分离，这些过程称为肽、核蛋白体等分离，这些过程称为肽链合成终止。链合成终止。终止相关的蛋白因子称为终止相关的蛋白因子称为释放因子释放因子(release factor,RF)识别终止密码，识别终止密码，RF-1特异识别特异识别UAA、UAG；RF-2可识别可识别UAA、UGA。诱诱导导转转肽肽酶酶改改变变为为酯酯酶酶活活性性，使使肽肽链链从从核核蛋蛋白体上释放。白体上释放

20、。释放因子的功能释放因子的功能原核生物释放因子：原核生物释放因子：RF-1，RF-2，RF-3 真核生物释放因子：真核生物释放因子：eRF 原原核核肽肽链链合合成成终终止止过过程程 U A G53RFCOO-原核生物蛋白质合成的原核生物蛋白质合成的能量计算能量计算氨基酸活化：氨基酸活化：2个个PATP起始：起始：1个个GTP延长：延长：2个个GTP终止：终止：1个个GTP结论：结论：每合成一个肽键至少消耗每合成一个肽键至少消耗4个个P。多聚核蛋白体多聚核蛋白体多核糖体多核糖体（polysome)一个一个mRNA分子可分子可同时有多个核蛋白体在同时有多个核蛋白体在进行同一种蛋白质的合进行同一种蛋

21、白质的合成，这种成，这种mRNA和多个和多个核蛋白体的聚合物称为核蛋白体的聚合物称为多聚核蛋白体。多聚核蛋白体。多核糖体（多核糖体（polysome）（九）蛋白质合成的抑制剂（九）蛋白质合成的抑制剂抗菌素抗菌素（antibiotics）毒素毒素抗代谢物抗代谢物干扰素干扰素蛋白质生物合成是很多天然抗生素和某蛋白质生物合成是很多天然抗生素和某些毒素的作用靶点。它们就是通过阻断真核、些毒素的作用靶点。它们就是通过阻断真核、原核生物蛋白质翻译体系某组分功能，干扰原核生物蛋白质翻译体系某组分功能，干扰和抑制蛋白质生物合成过程而起作用的。和抑制蛋白质生物合成过程而起作用的。（1 1）抗菌素）抗菌素链霉素、

22、卡那霉素、新霉素链霉素、卡那霉素、新霉素 主要抑制主要抑制G G-菌菌PrPr合成三个阶段：合成三个阶段：起始起始复合物形成复合物形成使氨基酰使氨基酰tRNAtRNA从复合物脱落；从复合物脱落；肽链肽链延伸延伸阶段阶段使氨基酰使氨基酰tRNAtRNA与与mRNAmRNA错配；错配；终止终止阶段阶段阻碍终止因子与核蛋白体结合，阻碍终止因子与核蛋白体结合，已合成的多肽链无法释放，已合成的多肽链无法释放，抑制抑制70S70S核糖体的解离核糖体的解离四环素（土霉素、金霉素）四环素（土霉素、金霉素）作用于细菌作用于细菌30S小亚基，抑制起始复合物形成小亚基，抑制起始复合物形成抑制氨酰抑制氨酰tRNA进入

23、核糖体进入核糖体A位，阻滞肽链延伸；位，阻滞肽链延伸；影响终止因子与核糖体的结合影响终止因子与核糖体的结合四环素类抗生素对真核细胞核糖体也有抑制四环素类抗生素对真核细胞核糖体也有抑制但不能通过真核生物细胞膜但不能通过真核生物细胞膜对对70S核糖体的敏感性更高核糖体的敏感性更高氯霉素氯霉素广谱抗生素广谱抗生素与核糖体与核糖体A位紧密结合，阻碍氨基酰位紧密结合，阻碍氨基酰tRNA进入进入抑制抑制肽酰转移酶肽酰转移酶活性，肽链延伸受到影响活性，肽链延伸受到影响50S大亚基蛋白组分四四环环素素族族氯霉素氯霉素链霉素和卡那霉素链霉素和卡那霉素嘌呤霉素嘌呤霉素放线菌酮放线菌酮抗生素抗生素作用点作用点作用原

24、理作用原理应用应用四环素族（金霉素四环素族（金霉素 新霉素、土霉素）新霉素、土霉素）链霉素、卡那霉素链霉素、卡那霉素氯霉素、林可霉素氯霉素、林可霉素红霉素红霉素梭链孢酸梭链孢酸 放线菌酮放线菌酮嘌呤霉素嘌呤霉素原核小亚基原核小亚基原核小亚基原核小亚基原核大亚基原核大亚基原核大亚基原核大亚基原核大亚基原核大亚基真核大亚基真核大亚基真核、原核真核、原核核蛋白体核蛋白体 抑制氨基酰抑制氨基酰-tRNA与小亚与小亚基结合基结合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、妨碍转位与与EFG-GTP结合，抑制结合，抑制

25、肽链延长肽链延长抑制转肽酶、阻断延长抑制转肽酶、阻断延长氨基酰氨基酰-tRNA类似物，进类似物，进位后引起未成熟肽链脱落位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医学研究医学研究抗肿瘤药抗肿瘤药抗生素抑制蛋白质生物合成的原理抗生素抑制蛋白质生物合成的原理 （2 2）毒素）毒素白喉霉素白喉霉素共价修饰使共价修饰使EF-2失活失活一条多肽单链，一条多肽单链，2个二硫键，个二硫键，2个结构域个结构域 结构域与细胞表面受体结合结构域与细胞表面受体结合毒素蛋白水解断裂毒素蛋白水解断裂二硫键还原，产生二硫键还原，产生A、B两片段：两片段：B协助协助A通过细胞膜，通过

26、细胞膜，A为蛋白修饰酶为蛋白修饰酶催化蛋白发生催化蛋白发生ADP-核糖基化核糖基化 白喉毒素白喉毒素(diphtheria toxin)的作用机理的作用机理（3 3）抗代谢物）抗代谢物结构与天然代谢物相似结构与天然代谢物相似竞争性抑制代谢中酶竞争性抑制代谢中酶/反应反应嘌呤霉素嘌呤霉素结构与Tyr-tRNATyr相似，进入核糖体A位连于肽链的C端，形成肽酰嘌呤霉素，容易脱落，肽链合成提前终止嘌呤霉素对原嘌呤霉素对原/真核生物翻译过程均有干扰真核生物翻译过程均有干扰用于肿瘤治疗 嘌呤霉素嘌呤霉素作用示意图作用示意图（4 4）干扰素（）干扰素（interferoninterferon，IFNIFN

27、）病毒感染的宿主细胞产生病毒感染的宿主细胞产生 白细胞（白细胞（）、成纤维（）、成纤维（）、免疫（）、免疫（）干扰素结合于细胞膜，活化抗病毒蛋白基因干扰素结合于细胞膜，活化抗病毒蛋白基因诱导产生：诱导产生：蛋白激酶蛋白激酶使使eIF2磷酸化失活；磷酸化失活；25腺嘌呤寡聚核苷酸合成酶腺嘌呤寡聚核苷酸合成酶25A激活激活磷酸二酯酶磷酸二酯酶水解水解mRNA 干扰素的作用机理干扰素的作用机理三、蛋白质的运输及翻译后修饰三、蛋白质的运输及翻译后修饰蛋白质合成后需要经过复杂机制，定蛋白质合成后需要经过复杂机制，定向输送到最终发挥生物功能的细胞靶部向输送到最终发挥生物功能的细胞靶部位，这一过程称为蛋白质

28、的靶向输送。位，这一过程称为蛋白质的靶向输送。（一）、蛋白质合成后的靶向输送（一）、蛋白质合成后的靶向输送蛋白质的靶向输送（蛋白质的靶向输送（protein targeting）所所有有靶靶向向输输送送的的蛋蛋白白质质结结构构中中存存在在分分选选信信号号，主主要要为为N末末端端特特异异氨氨基基酸酸序序列列，可可引引导导蛋蛋白白质质转转移移到到细细胞胞的的适适当当靶靶部部位位，这一序列称为信号序列这一序列称为信号序列。信号序列信号序列(signal sequence)靶向输送蛋白靶向输送蛋白信号序列或成分信号序列或成分分泌蛋白分泌蛋白信号肽信号肽内质网腔蛋白内质网腔蛋白信号肽，信号肽，C端端-L

29、ys-Asp-Glu-Leu-COO-(KDEL序列序列)线粒体蛋白线粒体蛋白N端靶向序列（端靶向序列（2035氨基酸残基）氨基酸残基）核蛋白核蛋白核定位序列（核定位序列（-Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val-，SV40 T抗原）抗原）过氧化体蛋白过氧化体蛋白-Ser-Lys-Leu-（PST序列）序列）溶酶体蛋白溶酶体蛋白Man-6-P（甘露糖（甘露糖-6-磷酸）磷酸）靶向输送蛋白的信号序列或成分靶向输送蛋白的信号序列或成分 1、分泌蛋白的靶向输送分泌蛋白的靶向输送真核细胞分泌蛋白等前体合成后靶向输真核细胞分泌蛋白等前体合成后靶向输送过程首先要进入内质网，再分别被

30、包装成送过程首先要进入内质网，再分别被包装成分泌小泡而分泌出细胞。分泌小泡而分泌出细胞。信号肽信号肽(signal peptide)各种新生分泌蛋白的各种新生分泌蛋白的N端有保守的氨端有保守的氨基酸序列称信号肽。基酸序列称信号肽。信号肽的一级结构信号肽的一级结构N端侧碱性区端侧碱性区 疏水核心区疏水核心区 C端加工区端加工区 信号肽引导真核分泌蛋白进入内质网信号肽引导真核分泌蛋白进入内质网 2、线粒体蛋白的靶向输送线粒体蛋白的靶向输送 3、细胞核蛋白的靶向输送细胞核蛋白的靶向输送 从核蛋白体释放出的新生多肽链不具备蛋白从核蛋白体释放出的新生多肽链不具备蛋白质生物活性，必需经过不同的翻译后复杂加

31、工过质生物活性，必需经过不同的翻译后复杂加工过程才转变为天然构象的功能蛋白。程才转变为天然构象的功能蛋白。主要包括主要包括多肽链折叠为天然的三维结构多肽链折叠为天然的三维结构 肽链一级结构的修饰肽链一级结构的修饰高级结构修饰高级结构修饰（二）蛋白质翻译后修饰（二）蛋白质翻译后修饰1、多肽链折叠为天然功能构象的蛋白质、多肽链折叠为天然功能构象的蛋白质新生肽链的折叠在肽链合成中、合成后进新生肽链的折叠在肽链合成中、合成后进行，新生肽链行，新生肽链N端在核蛋白体上一出现，肽端在核蛋白体上一出现，肽链的折叠即开始。可能随着序列的不断延链的折叠即开始。可能随着序列的不断延伸肽链逐步折叠，产生正确的二级结

32、构、伸肽链逐步折叠，产生正确的二级结构、模体、结构域到形成完整的空间构象。模体、结构域到形成完整的空间构象。大多数天然蛋白质折叠都需要其他酶和蛋大多数天然蛋白质折叠都需要其他酶和蛋白质的辅助。白质的辅助。几种有促进蛋白折叠功能的大分子几种有促进蛋白折叠功能的大分子（1）.分子伴侣分子伴侣(molecular chaperon)（2）.蛋白二硫键异构酶蛋白二硫键异构酶(protein disulfide isomerase,PDI)（3）.肽肽-脯氨酰顺反异构酶脯氨酰顺反异构酶(peptide prolyl cis-trans isomerase,PPI)（1）热休克蛋白）热休克蛋白(heat

33、shock protein,HSP)HSP70、HSP40和和GreE族族 （2）伴侣素）伴侣素(chaperonins)GroEL和和GroES家族家族（1）.分子伴侣分子伴侣分子伴侣是细胞中一类保守蛋白质，可识别分子伴侣是细胞中一类保守蛋白质，可识别肽链的非天然构象，促进各功能域和整体蛋白质肽链的非天然构象，促进各功能域和整体蛋白质的正确折叠。的正确折叠。热休克蛋白促进蛋白质折叠的基本作用：热休克蛋白促进蛋白质折叠的基本作用：结合保护待折叠多肽片段，再释放该片结合保护待折叠多肽片段，再释放该片段进行折叠。形成段进行折叠。形成HSP70和多肽片段依次和多肽片段依次结合、解离的循环。结合、解离

34、的循环。HSP40结合待结合待折叠多肽片段折叠多肽片段 HSP70-ATP复合物复合物 HSP40-HSP70-ADP-多肽复合物多肽复合物 ATP水解水解GrpE ATPADP复合物解离，释出多肽链片段进行正确折叠复合物解离，释出多肽链片段进行正确折叠 伴侣素的主要作用伴侣素的主要作用:为非自发性折叠蛋白质提供能折叠形为非自发性折叠蛋白质提供能折叠形成天然空间构象的微环境。成天然空间构象的微环境。伴侣素系统促进蛋白质折叠过程伴侣素系统促进蛋白质折叠过程（2）.蛋白二硫键异构酶（蛋白二硫键异构酶（PDI）二硫键异构酶在内质网腔活性很高，二硫键异构酶在内质网腔活性很高，可在较大区段肽链中催化错配

35、二硫键断裂可在较大区段肽链中催化错配二硫键断裂并形成正确二硫键连接，最终使蛋白质形并形成正确二硫键连接，最终使蛋白质形成热力学最稳定的天然构象。成热力学最稳定的天然构象。（3）.肽肽-脯氨酰顺反异构酶脯氨酰顺反异构酶 多肽链中肽酰多肽链中肽酰-脯氨酸间形成的肽键有顺反两脯氨酸间形成的肽键有顺反两种异构体，空间构象明显差别。种异构体，空间构象明显差别。肽酰肽酰-脯氨酰顺反异构酶可促进上述顺反两种脯氨酰顺反异构酶可促进上述顺反两种异构体之间的转换。异构体之间的转换。肽酰肽酰-脯氨酰顺反异构酶是蛋白质三维构象形脯氨酰顺反异构酶是蛋白质三维构象形成的限速酶，在肽链合成需形成顺式构型时，可成的限速酶，在

36、肽链合成需形成顺式构型时，可使多肽在各脯氨酸弯折处形成准确折叠。使多肽在各脯氨酸弯折处形成准确折叠。2、一级结构的修饰、一级结构的修饰（1）肽链）肽链N端的修饰端的修饰（2）个别氨基酸的修饰）个别氨基酸的修饰（3）多肽链的水解修饰）多肽链的水解修饰鸦片促黑皮质素原鸦片促黑皮质素原(POMC)的水解修饰的水解修饰NC信号肽信号肽PMOCKRKR103肽肽(？)ACTH-LT-MSH-MSHEndophin3、高级结构的修饰、高级结构的修饰（1 1）亚基聚合）亚基聚合 （2 2）辅基连接）辅基连接（3 3）疏水脂链的共价连接）疏水脂链的共价连接 1预测一下哪一种氨酰-tRNA合成酶不需要有较对的功

37、能：A甘氨酰-tRNA合成酶B丙氨酰-tRNA合成酶C精氨酰-tRNA合成酶D谷氨酰-tRNA合成酶2某一种tRNA的反密码子是5UGA3，它识别的密码子序列是：AUCABACUCUCGDGCU3为蛋白质生物合成中肽链延伸提供能量的是：AATPBCTPCGTPDUTP4一个N端氨基酸为丙氨酸的20肽，其开放阅读框架至少应由多少核苷酸残基组成：A60B63C66D695在蛋白质生物合成中tRNA的作用是：A将一个氨基酸连接到另一个氨基酸上B把氨基酸带到mRNA指定的位置上C增加氨基酸的有效浓度D将mRNA连接到核糖体上6下列对原核细胞mRNA的论述那些是正确的：A原核细胞的mRNA多数是单顺反子

38、的产物B多顺反子mRNA在转录后加工中切割成单顺反子mRNAC多顺反子mRNA翻译成一个大的蛋白质前体，在翻译后加工中裂解成若干成熟的蛋白质D多顺反子mRNA上每个顺反子都有自己的起始和终止密码子；分别翻译成各自的产物7在蛋白质分子中下面所列举的氨基酸哪一种最不容易突变？AArgBGluCValDAsp8根据摆动学说，当一个tRNA分子上的反密码子的第一个碱基为次黄嘌呤时，它可以和mRNA密码子的第三位的几种碱基配对：A1B2C3D49以下有关核糖体的论述哪项是不正确的：A核糖体是蛋白质合成的场所B核糖体小亚基参与翻译起始复合物的形成，确定mRNA的解读框架C核糖体大亚基含有肽基转移酶活性D核

39、糖体是储藏核糖核酸的细胞器10关于密码子的下列描述，其中错误的是：A每个密码子由三个碱基组成B每一密码子代表一种氨基酸C每种氨基酸只有一个密码子D有些密码子不代表任何氨基酸12摆动配对是指下列哪个碱基之间配对不严格：A反密码子第一个碱基与密码子第三个碱基B反密码子第三个碱基与密码子第一个碱基C反密码子和密码子第一个碱基D反密码子和密码子第三个碱基13在蛋白质合成中，把一个游离氨基酸掺入到多肽链共须消耗多少高能磷酸键：A1B2C3D414蛋白质的生物合成中肽链延伸的方向是：AC端到N端B从N端到C端C定点双向进行DC端和N端同时进行15核糖体上A位点的作用是：A接受新的氨基酰-tRNA到位B含有

40、肽机转移酶活性，催化肽键的形成C可水解肽酰tRNA、释放多肽链D是合成多肽链的起始点16蛋白质的终止信号是由：AtRNA识别B转肽酶识别C延长因子识别D以上都不能识别17下列属于顺式作用元件的是：A启动子B结构基因CRNA聚合酶D转录因子18下列属于反式作用因子的是：A启动子B增强子C终止子D转录因子（）1由于遗传密码的通用性真核细胞的mRNA可在原核翻译系统中得到正常的翻译。（）2核糖体蛋白不仅仅参与蛋白质的生物合成。（）3在翻译起始阶段，有完整的核糖体与mRNA的5端结合，从而开始蛋白质的合成。（）4所有的氨酰-tRNA的合成都需要相应的氨酰-TRNA合成酶的催化。（）5EF-Tu的GTP

41、ase活性越高，翻译的速度就越快，但翻译的忠实性越低。（）6在蛋白质生物合成中所有的氨酰-tRNA都是首先进入核糖体的A部位。（）8从DNA分子的三联体密码可以毫不怀疑的推断出某一多肽的氨基酸序列，但氨基酸序列并不能准确的推导出相应基因的核苷酸序列。（）9与核糖体蛋白相比，rRNA仅仅作为核糖体的结构骨架，在蛋白质合成中没有什么直接的作用。（）10多肽链的折叠发生在蛋白质合成结束以后才开始。（）11人工合成多肽的方向也是从N端到C端。（）12核糖体活性中心的A位和P位均在大亚基上。（）13蛋白质合成过程中所需的能量都由ATP直接供给。（）14每个氨酰-tRNA进入核糖体的A位都需要延长因子的参

42、与，并消耗一分子GTP。（）15每种氨基酸只能有一种特定的tRNA与之对应。（）16密码子与反密码子都是由AGCU4种碱基构成的。（）18原核细胞新生肽链N端第一个残基为fMet；真核细胞新生肽链N端为Met。1蛋白质的生物合成是以_作为模板，_作为运输氨基酸的工具，_作为合成的场所。2细胞内多肽链合成的方向是从_端到_端，而阅读mRNA的方向是从_端到_端。3核糖体上能够结合tRNA的部位有_部位，_部位。4蛋白质的生物合成通常以_作为起始密码子，以_，_，和_作为终止密码子。5SD序列是指原核细胞mRNA的5端富含_碱基的序列，它可以和16SrRNA的3端的_序列互补配对，而帮助起始密码子

43、的识别。6原核生物蛋白质合成的起始因子（IF）有_种，延伸因子（EF）有_种，终止释放（RF）有_种。7原核生物蛋白质合成中第一个被掺入的氨基酸是_。8无细胞翻译系统翻译出来的多肽链通常比在完整的细胞中翻译的产物要长，这是因为_。9已发现体内大多数蛋白质正确的构象的形成需要_的帮助。10分子伴侣通常具_酶的活性。11蛋白质内含子通常具有_酶的活性。12某一tRNA的反密码子是GGC，它可识别的密码子为_和_。14在真核细胞中，mRNA是由_经_合成的，它携带着_，它是由_降解成的。大多数真核细胞的mRNA只编码_。15生物界总共有_个密码子。其中_个为氨基酸编码；起始密码子为_；终止密码子为_

44、，_，_。16氨酰-tRNA合成酶对_和_均有专一性，它至少有两个识别位点。17原核细胞内起始氨酰-tRNA为_；真核细胞内起始氨酰-tRNA为_。18原核生物核糖体50S亚基含有蛋白质合成的_部位和_部位，而mRNA结合部位_。19许多生物核糖体连接于一个mRNA形成的复合物称为_。20肽基转移酶在蛋白质生物合成中的作用是催化_和_。21核糖体_亚基上的_协助识别起始密码子。22延长因子G又称_，它的功能是_，但需要_。23ORF是指_，已发现最小的ORF只编码_个氨基酸。24基因表达包括_和_。25遗传密码的特点有方向性、连续性_和_。26氨酰-tRNA合成酶利用_供能，在氨基酸_基上进行

45、活化，形成氨基酸AMP中间复合物。27原核生物肽链合成启始复合体由mRNA_和_组成。28真核生物肽链合成启始复合体由mRNA_和_组成。29肽链延伸包括进位_和_三个步骤周而复始的进行。30原核生物肽链合成后的加工包括_和_。31链霉素和卡那霉素能与核蛋白体_亚基结合，改变其构象，引起_导致合成的多肽链一级结构改变。32氯霉素能与核蛋白体_亚基结合，抑制_酶活性，从而抑制蛋白质合成。33乳糖操纵子的控制区启动子上游有_结合位点，当此位点与_结合时，转录可增强一千倍左右。34真核生物蛋白质因子与DNA相互作用的基元较常见的有_和_。校正校正tRNA若基因突变为若基因突变为UAG，应终止翻译，应终止翻译但酪氨酸的但酪氨酸的tRNA AUG变为变为AUCCys*半胱氨酰半胱氨酰tRNA合成酶合成酶tRNACys半胱氨酰半胱氨酰*-tRNACys丙氨酰丙氨酰*-tRNACysAla插入蛋白中插入蛋白中Cys的位置的位置形成氨酰形成氨酰tRNA后去向由后去向由tRNA决定决定氨酰氨酰tRNA合成酶合成酶氨酰氨酰AMP形成形成2形式的酯形式的酯类类氨酰氨酰tRNA合成酶合成酶 氨酰基团在氨酰基团在2 3间交换间交换形成形成3形式的酯形式的酯类类氨酰氨酰tRNA合成酶合成酶形成形成3形式的酯形式的酯RF1：UAA/UAGRF2：UGARF3：刺激活性：刺激活性