蛋白质的生物合成翻译.pptx

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1、1 中心法则指出，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mRNA上所携带的遗传信息,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，所以称以mRNA为模板的蛋白质合成过程为翻译(translation)。翻译过程十分复杂，需要mRNA、tRNA、rRNA和多种蛋白因子参与。在此过程中mRNA为合成的模板，tRNA为运输氨基酸工具，rRNA和蛋白质构成核糖体，是合成蛋白质的场所，蛋白质合成的方向为NC端。第1页/共72页2遗传信息流动示意图第2页/共72页3第3页/共72页4一、一、遗传密码（遗传密码（genetic code)genetic

2、 code)1 1、概念、概念遗传密码:DNA（或mRNA）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。密码子(codon)：mRNA上每3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子或三联体密码(triplet coden)。第4页/共72页遗 传 密 码 表第5页/共72页62.2.遗传密码的基本特点遗传密码的基本特点密码子是近于完全通用(universal)的。密码间无标点符号且相邻密码子互不重叠。密码的简并性(degeneracy)：由一种以上密码子编码同一个 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(Synonymo

3、us codon)。密码子的摆动性(wobble):转运氨基酸的tRNA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，称为摆动配对。64组密码子中，AUG既是的密码，又是起始密 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：UAG、UAA、UGA。第6页/共72页基因损伤引起mRNA阅读框架内的碱基发生插入或缺失，可能导致移码突变(frameshift mutation)。插入缺失第7页/共72页8密码子、反密码子配对的摆动现象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8页/

4、共72页9二、蛋白质合成的分子基础核糖体是蛋白质合成的工厂tRNA是氨基酸的转运工具l mRNA是模板第9页/共72页10（一）mRNA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mRNA可编码几种功能相关的蛋白质，为多顺反子(polycistron)。n真核mRNA只编码一种蛋白质，为单顺反子(single cistron)。第10页/共72页11原核细胞mRNAmRNA的结构特点53顺反子顺反子

5、顺反子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序列的序列的保守区，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11页/共72页12SDSDSDSD序列序列序列序列(shine-Dalgarnoshine-Dalgarnoshine-Da

6、lgarnoshine-Dalgarno序列序列序列序列):-:-:-:-原核生物原核生物原核生物原核生物1.1.1.1.位于起始密码上游位于起始密码上游位于起始密码上游位于起始密码上游约约约约10101010个核苷酸个核苷酸个核苷酸个核苷酸处处处处，2.2.2.2.序列富含嘌呤序列富含嘌呤序列富含嘌呤序列富含嘌呤(如如如如AGGA/GAGGAGGA/GAGGAGGA/GAGGAGGA/GAGG）3 3 3 3.能和原核生物能和原核生物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核糖体小亚基的核糖体小亚基的16161616s rRNAs rRNAs rRNAs rRNA相应相应相应相应

7、 互补。互补。互补。互补。4.4.4.4.在在在在IFIFIFIF3 3 3 3、IFIFIFIF1 1 1 1促进下和促进下和促进下和促进下和30S30S30S30S亚基结合。亚基结合。亚基结合。亚基结合。第12页/共72页13起始密码起始密码SD序列序列第13页/共72页14真核细胞mRNAmRNA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能与核糖体小亚基结合并开始合成蛋白质合成蛋白质被蛋白质合成的起始因子所识别，从被蛋白质合成的起

8、始因子所识别，从而促进蛋白质的合成。而促进蛋白质的合成。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由细胞核进入细胞质所必需的形式所必需的形式它大大提高了它大大提高了mRNAmRNA在细胞质在细胞质中的稳定性中的稳定性AAAAAAA-OH第14页/共72页15(二二).tRNA).tRNA（transfer ribonucleic asid）tRNA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糖体上提供运送载体。1.tRNA的结构:(1)3端

9、的氨基酸结合位点 (2)识别氨酰-tRNA合成酶位点 (3)核糖体识别位点 (4)反密码子 第15页/共72页第16页/共72页172.2.反密码子与密码子的”摆动配对”第17页/共72页18密码密码 mRNAmRNA55333355反密码反密码 tRNAtRNAGGCU UCGIC 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tRNAtRNAtR

10、NAtRNA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第18页/共72页193 3、”第二套遗传密码第二套遗传密码”n贮存在mRNA的遗传密码称为第一套遗传密码n氨酰-tRNA合成酶只催化一种氨基酸和其相对应的一种和几种tRNA结合.n原核细胞内至少有32种tRNAntRNA分子上某些碱基能决定其携带氨基酸的专一性.n氨酰-tRNA合成酶和tRNA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作用称为第二套遗传密码第二套遗传密码第19页/共72页20(三三)、核糖体、核糖体1.核糖体的组成第20页/共72页21

11、2.2.核糖体的结构原核细胞原核细胞70S70S核糖体的核糖体的A A位、位、P P位及位及mRNAmRNA结合部位示意图结合部位示意图P P P P位（位（结合或接受肽基的部位）A A A A位（位（结合或接受AA-tRNAAA-tRNA的部位）50S50S5 5 3 3 mRNAmRNA30S第21页/共72页22anticodonanticodonanticodoncodoncodoncodon第22页/共72页第23页/共72页24三三 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）氨基酸的活化氨基酸的活化氨基酸的活化氨基酸的活化 肽链合成的起始肽链合成的起始肽链合成

12、的起始肽链合成的起始 肽链的延长肽链的延长肽链的延长肽链的延长 “核糖体循环核糖体循环核糖体循环核糖体循环”肽链合成的终止肽链合成的终止肽链合成的终止肽链合成的终止 蛋白质的加工、修饰蛋白质的加工、修饰蛋白质的加工、修饰蛋白质的加工、修饰第24页/共72页25(一一)、氨基酸的活化、氨基酸的活化在氨酰-tRNA合成酶(aminoacyl-tRNA synthetase)的催化下进行氨基酸氨基酸+tRNA氨基酰氨基酰-tRNAATP AMPPPi氨酰氨酰-tRNA合成酶合成酶第25页/共72页26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26页/共72页27第

13、二步反应第二步反应氨酰氨酰-AMP-E tRNA 氨酰氨酰-tRNA AMP E第27页/共72页28 tRNA与酶结合的模型tRNA氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶ATP第28页/共72页29(二二)、肽链合成的起始复合物的、肽链合成的起始复合物的形成形成1.1.1.1.所需的条件所需的条件所需的条件所需的条件 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 mRNA 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 起始起始起始起始fmet-tRNAfmet-tRNAfmet-tRNAfmet-tRNAmetmetm

14、etmet GTPGTPGTPGTP 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 factors initiation factors IF)IF)IF)IF)第29页/共72页302.N-2.N-甲酰甲硫氨酰甲酰甲硫氨酰-tRNA-tRNAt tMetMet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

15、-COO-tRNA CH2 CH2 S CH3第30页/共72页313.3.三种起始因三种起始因子子 IFIFIFIF1 1 1 1 IFIFIFIF2 2 2 2 IFIFIFIF3 3 3 3 辅助辅助辅助辅助IFIFIFIF3 3 3 3 有有有有GTPGTPGTPGTP酶活性酶活性酶活性酶活性 特异识别特异识别特异识别特异识别fmet-tRNAfmet-tRNAfmet-tRNAfmet-tRNAi i i imetmetmetmet 形成形成形成形成fmet-tRNAfmet-tRNAfmet-tRNAfmet-tRNAi i i imetmetmetmet-IF-IF-IF-IF2

16、 2 2 2-GTP-GTP-GTP-GTP 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mRNAmRNAmRNAmRNA 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：促使核糖体解离第31页/共72页321.1.1.1.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-tRNAfmet-tRNAfmet-tRNAf f f fmetmetmetmet的结合的结合的结合的

17、结合 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）30S30S30S30S小亚基与小亚基与小亚基与小亚基与mRNAmRNAmRNAmRNA识别、结合识别、结合识别、结合识别、结合 IFIFIFIF1 1 1 1、IFIFIFIF3 3 3 3协助协助协助协助 fmet-tRNAfmet-tRNAfmet-tRNAfmet-tRNAf f f fmetmetmetmet-IF-IF-IF-IF2 2 2 2-GTP-GTP-GTP-GTP 通过其反密码通过其反密码通过其反密码通过其反密码与与与与mRNAmRNAmRNAmRNA上的起始密码上的起始密码上

18、的起始密码上的起始密码AUGAUGAUGAUG相配对相配对相配对相配对4.30s4.30s起始复合物形成起始复合物形成第32页/共72页33 IFIFIFIF3 3 3 3脱落脱落脱落脱落 50S50S50S50S大亚基结合大亚基结合大亚基结合大亚基结合 GTP GDP+PiGTP GDP+PiGTP GDP+PiGTP GDP+Pi IFIFIFIF2 2 2 2、IFIFIFIF1 1 1 1脱落脱落脱落脱落l l大小亚基大小亚基大小亚基大小亚基l lmRNAmRNAmRNAmRNAl lfmet-tRNAfmet-tRNAfmet-tRNAfmet-tRNAi i i imetmetme

19、tmet （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 ）5.70s5.70s起始复合物起始复合物形成形成70s70s起始复合物起始复合物组成组成第33页/共72页IF-3IF-1核蛋白体大小亚基分离核蛋白体大小亚基分离第34页/共72页A U G53IF-3IF-1 mRNA在小亚基定位结合在小亚基定位结合第35页/共72页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36页/共72页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

20、基结合，起始复合物形成A U G53第37页/共72页IF-3IF-1A U G53IF-2GTPIF-2-GTPGDPPi第38页/共72页30S50S第39页/共72页40 (三三三三).).).).肽链的延长（进位、成肽、移位）肽链的延长（进位、成肽、移位）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(elongation facto

21、rselongation 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，又称为核蛋白体循环(ribosomal cycle)，每次循环增加一个氨基酸，包括以下三步：进位(entrance)成肽(peptide bond formation)移位(translocation)第40页/共72页411.1.进位进位 氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA根据遗传密码的指引，根据遗传密码的指引，进入核糖体的受位。进入核糖体的受位。又称注册又称注册(registration)(registration)参与的延长因子参与的延长因子参与的延长因子

22、参与的延长因子 EF-TuEF-TuEF-TuEF-Tu：协助：协助：协助：协助AA-tRNAAA-tRNAAA-tRNAAA-tRNA进入进入进入进入A A 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 EF-TsEF-TsEF-TsEF-Ts：促进促进促进促进EF-TuEF-TuEF-TuEF-Tu的再利用的再利用的再利用的再利用第41页/共72页第42页/共72页Tu TsGTPGDPA U G53TuTsGTP第43页/共72页442.2.成肽成肽 酶酶酶酶 肽键肽键肽键肽键 位置位置位置位置l l肽酰基转移酶（大亚基）肽酰基转移酶（大亚基）肽酰基转移

23、酶（大亚基）肽酰基转移酶（大亚基）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-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-NH-NH-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

24、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tRNAtRNAtRNAtRNA第44页/共72页第45页/共72页463.3.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 酶酶酶酶 位置位置位置位置 方向方向方向方向 结果结果结果结果 移位因子移位因子移位因子移位因子-EFGEFGEFGEFG 有有有有GTPGTPGTPGTP酶活性酶活性酶活性酶活性 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tRNAtRNAtRNA

25、tRNA释放释放释放释放 P P P P位：肽位：肽位：肽位：肽-tRNA-mRNA-tRNA-mRNA-tRNA-mRNA-tRNA-mRNA A 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 mRNAmRNAmRNAmRNA：从从从从5 5 5 5 3 3 3 3 移动移动移动移动 1 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 肽链合成：肽链合成：肽链合成：肽链合成：从从从从N N N

26、 N端端端端 C C C C端延长端延长端延长端延长P 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46页/共72页47第47页/共72页fMetA U G53fMetTuGTP第48页/共72页49合成中能量的消耗合成中能量的消耗70S70S复合物形成时的能量复合物形成时的能量消耗消耗 延长时的能量消耗延长时的能量消耗延长时的能量消耗延长时的能量消耗活化活化:2:2个个ATPATP70S70S复合物形成时消耗复合物形成时消耗1 1个个ATPATP 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

27、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ATPATPATPATP 进位：进位：进位：进位：1 1 1 1个个个个GTPGTPGTPGTP 移位：移位：移位：移位：1 1 1 1个个个个GTPGTPGTPGTP第49页/共72页50(四四).).肽链合成的终止和释放肽链合成的终止和释放 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 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 mRNAmRNAmRNAmRNA从核糖体中分离及大小亚基的从核糖体中分离及大小亚基的从核糖体中分

28、离及大小亚基的从核糖体中分离及大小亚基的拆开拆开拆开拆开 终止因子终止因子终止因子终止因子(release factors)release factors)的参的参的参的参与与与与 UAAUAAUAAUAA、UAGUAGUAGUAG、UGAUGAUGAUGA GTP GDP+PiGTP GDP+PiGTP GDP+PiGTP GDP+Pi IFIFIFIF3 3 3 3结合结合结合结合30303030小亚基小亚基小亚基小亚基 RFRFRFRF1 1 1 1：作用于作用于作用于作用于UAAUAAUAAUAA、UAGUAGUAGUAG RFRFRFRF2 2 2 2：作用于：作用于：作用于：作用于

29、UGA UGA UGA UGA 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第50页/共72页U A G53RFCOO-第51页/共72页52 多核糖体多核糖体多核糖体多核糖体 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）一条一条一条一条mRNAmRNAm

30、RNAmRNA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52页/共72页53(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:N-N-N-N-端端端端Met(fMet)Met(fMet)Met(fMet)Met(fMet)去除去除去除去除 二硫键的形成二硫键的形成二硫键的形成二硫键的形成 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 蛋白质前体中不必要肽段的切除蛋白质前体中不必要肽段的切除蛋白质前体中不必要肽段的切除蛋白质前体中不必要肽段的切除 多蛋白的加工多蛋白的加工多蛋白的加工多蛋白的加工

31、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分泌性蛋白分泌性蛋白分泌性蛋白分泌性蛋白一条合成后的多肽链经加工产一条合成后的多肽链经加工产一条合成后的多肽链经加工产一条合成后的多肽链经加工产生多种不同活性的蛋白质生多种不同活性的蛋白质生多种不同活性的蛋白质生多种不同活性的蛋白质/多多多多肽肽肽肽第53页/共72页54分泌性蛋白的加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 peptide)signal peptide)有些蛋

32、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切除其他肽段其他肽段 例如：胰岛素的加工例如：胰岛素的加工第54页/共72页55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

33、-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)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

34、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。第55页/共72页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

35、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56页/共72页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57页/共72页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第58页/共72页多蛋白的加工多蛋白的加工多蛋白的加工多蛋白的加工 一条合成后的一条合成后的一条合成后的一条合成后的多肽链经加工多肽链经加工多肽链经加工多肽链经加工产生多种不同产生多种不同产生多种不同产生多种不同活性的蛋白质活性的蛋白质活性的蛋白质活性的蛋白质/多肽多肽多肽多肽第59页/

36、共72页60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:亚基的聚合亚基的聚合亚基的聚合亚基的聚合 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 辅基连接辅基连接辅基连接辅基连接 HbAHbAHbAHbA亚单位聚合亚单位聚合亚单位聚合亚单位聚合 糖蛋白的合成糖蛋白的合成糖蛋白的合成糖蛋白的合成 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60页/共72页61四四.真核生物翻译的特点：真核生物翻译的特点：核糖体核糖体核糖体核糖体 起始起始起始起始tRNAtRNAtRNAtRNA 合成过程合成过程合成过程合成过程 线粒体线粒

37、体线粒体线粒体 原核生物原核生物原核生物原核生物 简单简单简单简单 fmet-tRNAfmet-tRNAfmet-tRNAfmet-tRNAi i i imetmetmetmet 需需需需ATPATPATPATP、GTPGTPGTPGTP IFIFIFIF1 1 1 1、IFIFIFIF2 2 2 2、IFIFIFIF3 3 3 3 EF-TUEF-TUEF-TUEF-TU、EF-TSEF-TSEF-TSEF-TS、EFGEFGEFGEFG RFRFRFRF1 1 1 1、RFRFRFRF2 2 2 2、RFRFRFRF3 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

38、大而复杂大而复杂 l lMet-tRNAMet-tRNAMet-tRNAMet-tRNAi i i imetmetmetmetl l需需需需ATPATPATPATPl l起始因子多起始因子多起始因子多起始因子多l l延长因子少延长因子少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独立的蛋白质合独立的蛋白质合独立的蛋白质合独立的蛋白质合成系统成系统成系统成系统第61页/共72页62五五.蛋白质合成与医学蛋白质合成与医学(一一一一)、分子病：、分子病：、分子病：、分子病：蛋白质分

39、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。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 原因：原因：原因：原因：DNADNADNADNA中出现了一个碱基突变。中出现了一个碱基突变。中出现了一个碱基突变。中出现了一个碱基突变。第62页/共72页63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个个个个氨基酸为氨基酸为氨基酸为氨基酸为GluGluGluGluHbSHbSHbSHbS：

40、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，溶血溶血溶血溶血第63页/共72页64(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 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

41、毒素、作为蛋白质合成阻断剂的毒素 细菌毒素细菌毒素细菌毒素细菌毒素-白喉毒素白喉毒素白喉毒素白喉毒素 对真核生物有剧毒的毒素，对真核生物有剧毒的毒素，对真核生物有剧毒的毒素，对真核生物有剧毒的毒素，抑制蛋白质的合成。抑制蛋白质的合成。抑制蛋白质的合成。抑制蛋白质的合成。第64页/共72页65白喉毒素白喉毒素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。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

42、别受体，协助识别受体，协助A A A A链链链链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)第65页/共72页66酶酶（eEF2的作用相当于的作用相当于EFG）(无活性无活性)第66页/共72页67（1 1）干扰素（干扰素（interferoninterferon）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。的蛋白质，抑制病毒的繁殖

43、。干扰素的抗病毒机制：干扰素的抗病毒机制：干扰素干扰素 eIFeIF2 2-P-P （-）蛋白）蛋白质合成质合成+双链双链RNA RNA 2 2-5-5A A合成酶合成酶 （-）蛋白）蛋白质合成质合成(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第67页/共72页12第68页/共72页69（2 2 2 2）eIFeIFeIFeIF2 2 2 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

44、白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 HbHbHbHb合成减少合成减少合成减少合成减少第69页/共72页 GEF正常时：正常时：eIF2-GDP eIF2-GTP 缺铁性贫血：缺铁性贫血：第70页/共72页本章结束了！本章结束了！第71页/共72页72感谢您的观看！第72页/共72页