蛋白质的生物合成翻译 .ppt
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1、蛋白质的生物合成翻蛋白质的生物合成翻译译 现在学习的是第1页,共38页第一节 蛋白质生物合成体系2.20种编码氨基酸作为原料。种编码氨基酸作为原料。3.酶及众多蛋白因子,如酶及众多蛋白因子,如IF、eIF。4.ATP、GTP、无机离子。、无机离子。(一一)合成原料合成原料1.三种三种RNAmRNA(信使信使RNA)rRNA(核糖体核糖体RNA)tRNA(转运转运RNA)一、蛋白质生物合成的原料和所需酶类一、蛋白质生物合成的原料和所需酶类(Protein Biosynthesis System)现在学习的是第2页,共38页(二二)酶及蛋白因子酶及蛋白因子1氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶 AT
2、P存在下合成氨基酰存在下合成氨基酰-tRNA,具有绝对特异性。,具有绝对特异性。2转肽酶转肽酶 催化核糖体催化核糖体“P位位”上的肽酰基转移至上的肽酰基转移至“A位位”的氨基酰的氨基酰-tRNA的氨基上,使酰基与氨基缩合形成肽键。的氨基上,使酰基与氨基缩合形成肽键。3转位酶转位酶 催化核糖体向催化核糖体向mRNA的的3端移动定位于端移动定位于“A位位”。4蛋白因子蛋白因子 起始因子起始因子(initiation factor,IF);延长因子延长因子(elongation factor,EF);释放因子(释放因子(releasing factor,RF)。)。5能量物质及离子能量物质及离子 能
3、量物质为能量物质为ATP和和GTP;无机离子有;无机离子有Mg2+和和K+等。等。现在学习的是第3页,共38页二、二、mRNA与遗传密码与遗传密码1.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。2.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mRNA可可编编码码几几种种功功能能相相关关的的蛋蛋白白质质,为为多多顺顺反反子子(polycistron)。3.真真核核mRNA只只编编码码一一种种蛋蛋白白质质,为为单单顺顺反反子子(single cistron)。(一一)顺反子顺反子(cistron)现
4、在学习的是第4页,共38页原核生物的多顺反子原核生物的多顺反子真核生物的单顺反子真核生物的单顺反子非编码序列非编码序列核糖体结合位点核糖体结合位点起始密码子起始密码子终止密码子终止密码子编码序列编码序列PPP5 3 蛋白质蛋白质mG-5 3 蛋白质蛋白质PPP现在学习的是第5页,共38页(二二)遗传密码及其特点遗传密码及其特点(1)mRNA(1)mRNA分分分分子子子子上上上上从从从从5 5 至至至至3 3 方方方方向向向向,由由由由AUGAUG开开开开始始始始,每每每每3 3个个个个核核核核苷苷苷苷酸酸酸酸为为为为一一一一组组组组,决决决决定定定定肽肽肽肽链链链链上上上上某某某某一一一一个个
5、个个氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸或或或或蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质合合合合成成成成的的的的起起起起始始始始、终终终终止止止止信信信信号,称为号,称为号,称为号,称为三联体密码三联体密码三联体密码三联体密码(triplet coden)(triplet coden)。(2)起始密码起始密码(initiation coden):AUG(3)终止密码终止密码(termination coden):UAAUAGUGA(4)(4)从从从从mRNA mRNA 5 5 端端端端起起起起始始始始密密密密码码码码子子子子AUGAUG到到到到3 3 端端端端终终终终止止止止密密密密码码码码子子子子之之之之间间间间的的的
6、的核核核核苷苷苷苷酸酸酸酸序序序序列列列列,各各各各个个个个三三三三联联联联体体体体密密密密码码码码连连连连续续续续排排排排列列列列编编编编码码码码一一一一个个个个蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质多多多多肽肽肽肽链,称为链,称为链,称为链,称为开放阅读框架开放阅读框架开放阅读框架开放阅读框架(open reading frame,ORF)(open reading frame,ORF)。1.连续性连续性(commaless)现在学习的是第6页,共38页第一个第一个第一个第一个核苷酸核苷酸核苷酸核苷酸第二个核苷酸第二个核苷酸第二个核苷酸第二个核苷酸第三个第三个第三个第三个核苷酸核苷酸核苷酸核苷酸U UC
7、 CA AGGU U苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸亮亮亮亮 氨氨氨氨 酸酸酸酸亮亮亮亮 氨氨氨氨 酸酸酸酸丝丝丝丝 氨氨氨氨 酸酸酸酸丝丝丝丝 氨氨氨氨 酸酸酸酸丝丝丝丝 氨氨氨氨 酸酸酸酸丝丝丝丝 氨氨氨氨 酸酸酸酸酪酪酪酪 氨氨氨氨 酸酸酸酸酪酪酪酪 氨氨氨氨 酸酸酸酸终止密码终止密码终止密码终止密码终止密码终止密码终止密码终止密码半胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸终止密码终止密码终止密码终止密码色色色色 氨氨氨氨 酸酸酸酸U UC CA AGGC C亮亮亮亮 氨氨氨氨 酸酸酸酸亮亮亮亮 氨氨氨氨 酸酸酸酸亮亮亮亮 氨氨氨氨
8、酸酸酸酸亮亮亮亮 氨氨氨氨 酸酸酸酸脯脯脯脯 氨氨氨氨 酸酸酸酸脯脯脯脯 氨氨氨氨 酸酸酸酸脯脯脯脯 氨氨氨氨 酸酸酸酸脯脯脯脯 氨氨氨氨 酸酸酸酸组组组组 氨氨氨氨 酸酸酸酸组组组组 氨氨氨氨 酸酸酸酸谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺精精精精 氨氨氨氨 酸酸酸酸精精精精 氨氨氨氨 酸酸酸酸精精精精 氨氨氨氨 酸酸酸酸精精精精 氨氨氨氨 酸酸酸酸U UC CA AGGA A异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸苏苏苏苏 氨氨氨氨 酸酸酸酸苏苏苏苏 氨氨氨氨 酸酸酸酸苏苏苏苏
9、 氨氨氨氨 酸酸酸酸苏苏苏苏 氨氨氨氨 酸酸酸酸天冬酰胺天冬酰胺天冬酰胺天冬酰胺天冬酰胺天冬酰胺天冬酰胺天冬酰胺赖赖赖赖 氨氨氨氨 酸酸酸酸赖赖赖赖 氨氨氨氨 酸酸酸酸丝丝丝丝 氨氨氨氨 酸酸酸酸丝丝丝丝 氨氨氨氨 酸酸酸酸精精精精 氨氨氨氨 酸酸酸酸精精精精 氨氨氨氨 酸酸酸酸U UC CA AGGGG缬缬缬缬 氨氨氨氨 酸酸酸酸缬缬缬缬 氨氨氨氨 酸酸酸酸缬缬缬缬 氨氨氨氨 酸酸酸酸缬缬缬缬 氨氨氨氨 酸酸酸酸丙丙丙丙 氨氨氨氨 酸酸酸酸丙丙丙丙 氨氨氨氨 酸酸酸酸丙丙丙丙 氨氨氨氨 酸酸酸酸丙丙丙丙 氨氨氨氨 酸酸酸酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷谷谷
10、谷 氨氨氨氨 酸酸酸酸谷谷谷谷 氨氨氨氨 酸酸酸酸甘甘甘甘 氨氨氨氨 酸酸酸酸甘甘甘甘 氨氨氨氨 酸酸酸酸甘甘甘甘 氨氨氨氨 酸酸酸酸甘甘甘甘 氨氨氨氨 酸酸酸酸U UC CA AGG遗传密码表遗传密码表现在学习的是第7页,共38页氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸密码子数目密码子数目密码子数目密码子数目氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸密码子数目密码子数目密码子数目密码子数目AlaAla4 4LeuLeu6 6ArgArg6 6LysLys2 2AsnAsn2 2MetMet1 1AspAsp2 2PhePhe2 2CysCys2 2ProPro4 4GlnGln2 2SerSer6 6GluGlu2 2Thr
11、Thr4 4GlyGly4 4TrpTrp1 1HisHis2 2TyrTyr2 2IleIle3 3ValVal4 42.简并性简并性(degeneracy)遗传密码中,除色氨酸和蛋氨遗传密码中,除色氨酸和蛋氨酸仅有一个密码子外,其余氨基酸均有多个密码子。酸仅有一个密码子外,其余氨基酸均有多个密码子。现在学习的是第8页,共38页4.4.通用性通用性通用性通用性(universal)(universal)5.摆动性摆动性(wobble)转转运运氨氨基基酸酸的的tRNA的的反反密密码码需需要要通通过过碱碱基基互互补补与与mRNA上上的的遗遗传传密密码码反反向向配配对对结结合合,但但反反密密码码与
12、与密密码码间不严格遵守常见的碱基配对规律,称为摆动配对。间不严格遵守常见的碱基配对规律,称为摆动配对。(1)整套密码从原核生物到人类都通用,但动物细胞的线整套密码从原核生物到人类都通用,但动物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿体例外。粒体、植物细胞的叶绿体例外。(2)密码的通用性证明各种生物进化自同一祖先。密码的通用性证明各种生物进化自同一祖先。起始密码子位于起始密码子位于mRNA链的链的5-端,终止密码子位于端,终止密码子位于3-端,翻译时沿端,翻译时沿53方向进行,直到终止密码子为止,相应多方向进行,直到终止密码子为止,相应多肽链的合成从肽链的合成从N端向端向C端延伸。端延伸。3.方向性方向性(
13、direction)现在学习的是第9页,共38页密码子、反密码子配对的摆动现象密码子、反密码子配对的摆动现象密码子、反密码子配对的摆动现象密码子、反密码子配对的摆动现象tRNAtRNA反密码子反密码子反密码子反密码子第第第第1 1位碱基位碱基位碱基位碱基I IU UGGA AC CmRNAmRNA密码子密码子密码子密码子第第第第3 3位碱基位碱基位碱基位碱基U,C,AU,C,AA,GA,GU,CU,CU UGG A U CU现在学习的是第10页,共38页原核生物原核生物原核生物原核生物真核生物真核生物真核生物真核生物核糖体核糖体核糖体核糖体小亚基小亚基小亚基小亚基大亚基大亚基大亚基大亚基核糖体
14、核糖体核糖体核糖体小亚基小亚基小亚基小亚基大亚基大亚基大亚基大亚基S S70S70S30S30S50S50S80S80S40S40S60S60SrRNArRNA16S-rRNA16S-rRNA5S-rRNA5S-rRNA23S-23S-rRNArRNA18S-rRNA18S-rRNA28S-rRNA28S-rRNA5S-rRNA5S-rRNA5.8S-rRNA5.8S-rRNA蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质rpS 21rpS 21种种种种rpL 36rpL 36种种种种rpS 33rpS 33种种种种rpL 49rpL 49种种种种 不同细胞核糖体的组成不同细胞核糖体的组成 核糖体核糖体三、三、rR
15、NA与核糖体与核糖体(一一)核糖体由大、小核糖体由大、小两个亚基组成,是蛋两个亚基组成,是蛋白质合成的场所。白质合成的场所。现在学习的是第11页,共38页(二二)原核生物翻译过程中核糖体结构模式原核生物翻译过程中核糖体结构模式2.A位:氨基酰位,位:氨基酰位,又称受位。又称受位。1.P位:肽酰位,又位:肽酰位,又称给位。称给位。3.E位:排出位。位:排出位。现在学习的是第12页,共38页四、四、tRNA与氨基酸的活化与氨基酸的活化(一一)氨基酸的活化氨基酸的活化1.氨基酰氨基酰-tRNA合成合成氨基酸氨基酸+tRNA氨基酰氨基酰-tRNAATP AMPPPi氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶
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