核酸代谢蛋白质合成精选PPT.ppt

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1、关于核酸代谢蛋白质合成第1页，讲稿共65张，创作于星期二8.4蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成ProteinBiosynthesis掌握蛋白质生物合成的概况：原料、三类掌握蛋白质生物合成的概况：原料、三类RNA在蛋在蛋白质生物合成中的作用、遗传密码的概念及其白质生物合成中的作用、遗传密码的概念及其特点；特点；熟悉蛋白质的生物合成过程；熟悉蛋白质的生物合成过程；了解蛋白质合成后的加工和转运方式。了解蛋白质合成后的加工和转运方式。重点、难点：三类重点、难点：三类RNA在蛋白质生物合成中的作在蛋白质生物合成中的作用、遗传密码的概念及其特点；蛋白质合成的用、遗传密码的概念及其特点；蛋白质合成的基本过程

2、。基本过程。第2页，讲稿共65张，创作于星期二A G C C T GA G C C T GU C G G A CU C G G A CSer AspSer Asp以以mRNA为模板的蛋白质合成过程被称为为模板的蛋白质合成过程被称为翻译（翻译（translation)。第3页，讲稿共65张，创作于星期二vTranslationisthesecondstepofgeneexpressionv蛋白质合成的蛋白质合成的场所场所是核糖体是核糖体(Ribosomes)v原料原料是是20种种L-氨基酸，反应所需氨基酸，反应所需能量能量由由ATP、GTP提提供，此外还有供，此外还有Mg2+、K+等金属离子参与

3、。等金属离子参与。v蛋白质合成体系主要由蛋白质合成体系主要由mRNA、tRNA、rRNA、有关、有关的酶以及几十种蛋白质因子组成。的酶以及几十种蛋白质因子组成。第4页，讲稿共65张，创作于星期二蛋白质合成体系的组分蛋白质合成体系的组分l遗传密码遗传密码lmRNAltRNAlrRNA和核糖体和核糖体l参与合成的蛋白因子参与合成的蛋白因子第5页，讲稿共65张，创作于星期二8.4.1遗传密码遗传密码GeneticCodelmRNA分子中四种不同碱基（分子中四种不同碱基（A、G、C和和U）构）构成特定顺序成特定顺序决定蛋白质决定蛋白质分子中分子中20种种AA所构成的所构成的序序列。列。lmRNA上上相

4、邻三个碱基编码一种相邻三个碱基编码一种AA，因而被称，因而被称为为碱基三联体或密码子碱基三联体或密码子。四种核苷酸，能有四种核苷酸，能有43=64组密码子组密码子l1966年已经完全查清了年已经完全查清了20种基本氨基酸所对应的种基本氨基酸所对应的61个密码子，其中有一个密码子也作为肽链合成个密码子，其中有一个密码子也作为肽链合成的起始密码子的起始密码子,另外还有三个终止密码子。另外还有三个终止密码子。第6页，讲稿共65张，创作于星期二遗遗传传密密码码Thirdletter书本书本209面面第7页，讲稿共65张，创作于星期二8.4.1.1遗传密码的特点遗传密码的特点密码子的方向性密码子的方向性

5、密码子的阅读方向为密码子的阅读方向为5-3，与，与mRNA链合成时延伸方向相链合成时延伸方向相同。同。密码子的简并性密码子的简并性大多数的大多数的aa都有几组不同的密码子，都有几组不同的密码子，Trp及及Met只只有一个密码子。有一个密码子。一个氨基酸可以由几种不同密码子编码：简并性一个氨基酸可以由几种不同密码子编码：简并性编码同一氨基酸的密码子：编码同一氨基酸的密码子：同义密码子同义密码子简并性可以减少有害的突变简并性可以减少有害的突变第8页，讲稿共65张，创作于星期二l （3）密码子的摆动性（变偶性）密码子的摆动性（变偶性）l密码子的专一性基本取决于前两位碱基，第三位碱密码子的专一性基本取

6、决于前两位碱基，第三位碱基有较大灵活性基有较大灵活性,如如Ala：GCU，GCC，GCA，GCG。ltRNA上的反密码子与上的反密码子与mRNA上的密码子配对时，密上的密码子配对时，密码子的第一位、第二位碱基配对是严格的，第三位码子的第一位、第二位碱基配对是严格的，第三位碱基可以有一定变动，这种现象称为碱基可以有一定变动，这种现象称为密码的摆动性密码的摆动性或变偶性（或变偶性（wobble）。）。第9页，讲稿共65张，创作于星期二（4）密码子的连续性（读码）（无标点、无重叠）密码子的连续性（读码）（无标点、无重叠）读码框是连续的，若：移码，则：移码突变。读码框是连续的，若：移码，则：移码突变。

7、（5）密码子的基本通用性）密码子的基本通用性（近于完全通用，（近于完全通用，普适性）普适性）对于高等、低等生物都适用。对于高等、低等生物都适用。例外：例外：真核生物线粒体真核生物线粒体DNA。一些原核生物中利用终止密码翻译一些原核生物中利用终止密码翻译AA（如：支原体（如：支原体UGA-Trp）33起始密起始密码子码子55无无间间隔隔、不不中中断断第10页，讲稿共65张，创作于星期二密码子密码子反密码子反密码子第11页，讲稿共65张，创作于星期二（6）起始密码子起始密码子AUG-Met终止密码子：终止密码子：UAG、UAA、UGA（无义密码子）（无义密码子）终终止止密密码码子子：核核糖糖体体遇

8、遇到到这这三三个个密密码码子子则则蛋蛋白白质质终终止合成止合成起始密码子：起始密码子：mRNA的第一个的第一个AUG密码子密码子第12页，讲稿共65张，创作于星期二8.4.1.2阅读框架阅读框架mRNA分子的序列是以分子的序列是以3个核苷酸一组，从个核苷酸一组，从5端开始阅端开始阅读，那么有读，那么有3种可能的阅读框架，但是实际上，通常种可能的阅读框架，但是实际上，通常只有一种阅读方式产生有功能蛋白，另外的只有一种阅读方式产生有功能蛋白，另外的2种含有种含有几个终止密码子几个终止密码子一段碱基通常只编码单一的蛋白质一段碱基通常只编码单一的蛋白质正确阅读框架：核糖体识别在编码序列开头处的起始正确

9、阅读框架：核糖体识别在编码序列开头处的起始密码子密码子AUG第13页，讲稿共65张，创作于星期二1）mRNA结构结构 1.原核原核mRNA结构结构 在在起起始始密密码码子子AUG上上游游9-13个个核核苷苷酸酸处处，有有一一段段可可与与核核糖糖体体结结合合、富富含含嘌嘌呤呤的的3-9个个核核苷苷酸酸的的保保守守序序列列AGGA，此序列称，此序列称SD序列。序列。它它与与核核糖糖体体小小亚亚基基内内16S rRNA的的3端端一一段段富富含含嘧嘧啶啶的的序序列列GAUCACCUCCUUA-OH互互补补，使使得得结结合合于于小小亚亚基基上上的的起起始始tRNA能能正正确确地地定定位位于于mRNA的的

10、起起始始密密码码子子AUG。8.4.2mRNA第14页，讲稿共65张，创作于星期二SD序列与序列与16S rRNA结合结合第15页，讲稿共65张，创作于星期二2.真核真核mRNA结构结构真核真核mRNA具有具有m7GpppN帽子结构，帽子结构，无无SD序列。序列。帽子结构具有增强翻译效率的作用。帽子结构具有增强翻译效率的作用。若起始若起始AUG与帽子结构间的距离太近（小于与帽子结构间的距离太近（小于12个核苷酸），就不能有效利用这个个核苷酸），就不能有效利用这个AUG，会从下，会从下游适当的游适当的AUG起始翻译。当距离在起始翻译。当距离在17-80个核苷个核苷酸之间时，离体翻译效率与距离成正

11、比。酸之间时，离体翻译效率与距离成正比。第16页，讲稿共65张，创作于星期二真真核核mRNA具具有有“第第一一AUG规规律律”，即即当当5端端具具有有数数个个AUG时时，其其中中只只有有一一个个AUG为为主主要要开开放放阅阅读读框框架架的的翻翻译译起起点。点。起始起始AUG二个特点：二个特点：（1）AUG上游的上游的-3经常是嘌呤，尤其是经常是嘌呤，尤其是A。（2）紧跟）紧跟AUG的的+4常常是常常是G。起始起始AUG邻近序列中，以邻近序列中，以ANNAUGGN的频率最高。的频率最高。若若-3不不是是A，则则+4必必须须是是G。无无此此规规律律的的AUG，则则无无起起始功能。始功能。第17页，

12、讲稿共65张，创作于星期二8.4.3tRNAv同工同工tRNA:一种氨基酸可以有一种以上一种氨基酸可以有一种以上tRNA作为运载工作为运载工具。把携带相同氨基酸而反密码子不同的一组具。把携带相同氨基酸而反密码子不同的一组tRNA称为称为同工同工tRNA。（。（20种氨基酸，种氨基酸，60-120种种tRNA）35ICCA-OH53CCA-OHGGCCCG第18页，讲稿共65张，创作于星期二tRNA分子有二个功能分子有二个功能:A.专专一一性性地地结结合合氨氨基基酸酸，生生成成氨氨酰酰-tRNA，使使氨氨基基酸酸活活化。化。B.识识别别氨氨基基酸酸密密码码子子，依依靠靠核核糖糖体体的的特特定定位

13、位点点对对 mRNA的密码子进行识别。的密码子进行识别。每一个细菌细胞内约有每一个细菌细胞内约有60种不同种不同tRNA（至少有（至少有31-32种），真核细胞内可达种），真核细胞内可达100-120种。种。第19页，讲稿共65张，创作于星期二l校正校正tRNA某些某些tRNA能校正基因的有害突变，称为能校正基因的有害突变，称为校正校正tRNA。校正校正tRNA通常由于反密码子的突变，破坏了译码规则，不按常通常由于反密码子的突变，破坏了译码规则，不按常规引入规引入AA，却恰好起到了校正功能，却恰好起到了校正功能。回复突变（回复突变（reversemutation）：）：突变型生物重新获得其原有

14、突变型生物重新获得其原有的性状。的性状。如：如：mRNA：5GAG（Gln）3UAG（无义突变）（无义突变）tRNATyr上的反密码子为：上的反密码子为：3AUG5tRNATyr反密码子突反密码子突变：变：3AUC5，它可以将，它可以将mRNA上的上的UAG读成读成Tyr，从而，从而使肽链继续合成。使肽链继续合成。第20页，讲稿共65张，创作于星期二核糖体是蛋白质合成的场所。核糖体是蛋白质合成的场所。核糖体是由几十种蛋白核糖体是由几十种蛋白质和几种质和几种rRNA组成的亚细胞颗粒组成的亚细胞颗粒,其中蛋白质与其中蛋白质与rRNA的重量比约为的重量比约为1:2。真核生物：游离核糖体或与内质网结合

15、真核生物：游离核糖体或与内质网结合原核生物：游离核糖体或与原核生物：游离核糖体或与mRNA结合成串状的结合成串状的多核糖体多核糖体(提高翻译效率提高翻译效率)。8.4.4rRNA及核糖体及核糖体细菌细菌mRNA 寿命很短，寿命很短，mRNA必须以最高效率被翻译。必须以最高效率被翻译。翻译的高效性表现在两方面：翻译的高效性表现在两方面：a转录和翻译偶联转录和翻译偶联 b多个核糖体翻译同一条多个核糖体翻译同一条mRNA链链第21页，讲稿共65张，创作于星期二1.不同来源核糖体的大小和不同来源核糖体的大小和rRNA组成组成原核生物原核生物核糖体核糖体（S)S)亚基（亚基（S)S)rRNA(S)rRN

16、A(S)真核生物真核生物806040285.851850703023516在在16S rRNA的的3端有一段富含嘧啶的序列，可以端有一段富含嘧啶的序列，可以识别、结合识别、结合mRNA的的S.D序列。序列。第22页，讲稿共65张，创作于星期二PA53E.coli.中，中，30S的小亚基能单独与的小亚基能单独与mRNA结合成结合成30S核糖体核糖体-mRNA复合体，后者与复合体，后者与tRNA可以专一性结合。可以专一性结合。核糖体大亚基两个核糖体大亚基两个tRNA的结合部位（大肠杆菌）的结合部位（大肠杆菌）P位和位和A位，二者紧密连接，各占一个密码子的距离。位，二者紧密连接，各占一个密码子的距离

17、。P位：结合起始氨酰位：结合起始氨酰-tRNA和肽酰和肽酰-tRNA，A位：结合新掺入的氨酰位：结合新掺入的氨酰-tRNA。核糖体结构模型核糖体结构模型 50S 亚基上有两个亚基上有两个tRNA位点：氨酰基位点（位点：氨酰基位点（A）和肽酰基位点（和肽酰基位点（P）。）。50S与与30S接触面上有一个接触面上有一个mRNA结合位点。结合位点。第23页，讲稿共65张，创作于星期二第24页，讲稿共65张，创作于星期二第25页，讲稿共65张，创作于星期二8.4.5参与蛋白质合成的辅助因子（大肠杆菌）参与蛋白质合成的辅助因子（大肠杆菌）蛋白质合成体系中，有一些蛋白质因子，在蛋白质合蛋白质合成体系中，有

18、一些蛋白质因子，在蛋白质合成的不同阶段起作用。主要有：成的不同阶段起作用。主要有：起始因子、延长因子、起始因子、延长因子、终止因子（或释放因子）。终止因子（或释放因子）。此外还有此外还有ATP、GTP、Mg2+等参与。等参与。原核：原核：InitiationFactor（IF1,IF2,IF3）ElongationFactor（EF-Tu,EF-Ts,EF-G）Termination/ReleasingFactor（RF1,RF2,RF3）第26页，讲稿共65张，创作于星期二 IF1:协助协助IF2、IF3起作用起作用1、起始因子起始因子IF2:促进氨酰促进氨酰-tRNA结合在起结合在起始密始

19、密码子上码子上IF3:促进小亚基与促进小亚基与mRNA结合结合（起始因子协助起始复合物的形成）（起始因子协助起始复合物的形成）2、延长因子延长因子（促进肽（促进肽链延长）链延长）EF-Tu:将氨酰将氨酰-tRNA结合在核糖体结合在核糖体A位点位点EF-Ts:重新生成重新生成EF-Tu-GTPEF-G:依赖于依赖于GTP，又称移位因子，又称移位因子，协协助核糖体移位助核糖体移位第27页，讲稿共65张，创作于星期二 RF RF1 1：识别终止密码子识别终止密码子UAAUAA和和UAGUAG3.3.终止终止/释放因子释放因子 RFRF2 2：识别终止密码子识别终止密码子UAAUAA和和UGAUGA

20、RF RF3 3：刺激刺激RFRF1 1和和RFRF2 2活性，协助活性，协助 肽链释放肽链释放,不识别终止密码子不识别终止密码子 真核终止因子：真核终止因子：RF一种。识别三个终止密码子一种。识别三个终止密码子原核原核第28页，讲稿共65张，创作于星期二8.4.6蛋白质的合成过程蛋白质的合成过程v 氨基酸的活化氨基酸的活化v肽链合成的起始肽链合成的起始v肽链的延伸肽链的延伸v肽链合成的终止与释放肽链合成的终止与释放第29页，讲稿共65张，创作于星期二8.4.6.1氨基酸的活化氨基酸的活化-合成氨酰合成氨酰-tRNAl氨氨基基酸酸的的活活化化是是指指各各种种参参加加蛋蛋白白质质合合成成的的AA

21、与与携携带带它它的的相相应应的的tRNA结结合合成成氨氨酰酰-tRNA合合成成氨氨酰酰-tRNA的过程。活化反应在的过程。活化反应在氨酰氨酰-tRNA合成酶合成酶的催化下进行。的催化下进行。氨基酸在掺入肽链前，必须活化，获得足够的能量。氨基酸在掺入肽链前，必须活化，获得足够的能量。第30页，讲稿共65张，创作于星期二v氨基酸活化的总反应式是：氨基酸活化的总反应式是：氨基酸氨基酸+ATP+tRNA+H2O氨酰氨酰-tRNA+AMP+PPi书写如：书写如：Ile-tRNAIle异亮氨酰异亮氨酰-tRNAIlev每每一一种种AA都都有有各各自自特特异异的的氨氨酰酰-tRNA合合成成酶酶。氨氨酰酰-t

22、RNA合合成成酶酶具具有有高高度度的的专专一一性性，它它既既能能识识别别相相应应的的氨氨基基酸酸（L-构构型型），又又能能识识别别与与此此氨氨基基酸酸相相对对应应的的一一个个或或同同工工tRNA分分子子；即即使使AA识识别别出出现现错错误误，此此酶酶具具有有水水解解功功能能，可可以以将将其其水解掉。水解掉。v酶高度的专一性保证了蛋白质的合成具有一定的保真性。酶高度的专一性保证了蛋白质的合成具有一定的保真性。氨酰氨酰-tRNA-tRNA合成酶合成酶第31页，讲稿共65张，创作于星期二tRNAtRNA与多肽合成的有关位点与多肽合成的有关位点可以说可以说tRNA是一个万能接头：是一个万能接头：（1）

23、对氨酰）对氨酰-tRNA合成酶的识别位点（接头合成酶）合成酶的识别位点（接头合成酶）（2）3端端-CCA上的氨基酸运载位点（接头氨基酸，装载）上的氨基酸运载位点（接头氨基酸，装载）（3）对核糖体的识别位点（将氨基酸运送到目的地）对核糖体的识别位点（将氨基酸运送到目的地）（4）反密码子位点（接头）反密码子位点（接头mRNA，验货并卸载），验货并卸载）氨氨酰酰-tRNA合合成成酶酶第32页，讲稿共65张，创作于星期二氨酰基氨酰基-tRNA的合成的合成第33页，讲稿共65张，创作于星期二图图 氨酰氨酰-tRNA氨基酸一旦与氨基酸一旦与tRNA形成氨酰形成氨酰-tRNA后，氨基酸的去向就完全后，氨基酸

24、的去向就完全由由tRNA决定。决定。第34页，讲稿共65张，创作于星期二8.4.6.2原核生物蛋白质肽链的合成原核生物蛋白质肽链的合成 1.起始起始A.起始起始AA大大肠肠杆杆菌菌中中,起起始始密密码码子子AUG所所编编码码的的氨氨基基酸酸并并不不是是甲甲硫硫氨酸本身氨酸本身,而是而是甲酰甲硫氨酸（甲酰甲硫氨酸（fMet-tRNAf）。原核细胞中有两种携带原核细胞中有两种携带Met的的tRNA：tRNAf和和tRNAm 真核生物：真核生物：Met-tRNAMet。真核生物真核生物无甲酰化过程无甲酰化过程，起始氨基酸是，起始氨基酸是Met,只有一种携带只有一种携带Met的的tRNA，即，即Met

25、-tRNAMet。Met-tRNAf+N10-甲酰甲酰FH4fMet-tRNAf+FH4甲酰化酶甲酰化酶第35页，讲稿共65张，创作于星期二 B.70S起始复合物的形成起始复合物的形成30S复合物的形成复合物的形成:核糖体核糖体30S小亚基在小亚基在IF3帮助下，识别、帮助下，识别、结合结合mRNA上的上的SD序列。在序列。在IF1和和IF2的参与下，的参与下，30S-mRNA-IF3进一步与进一步与fMet-tRNAf、GTP结合，并释放结合，并释放IF3，形成，形成30S复合物复合物：30S-mRNA-fMet-tRNAf30S复合物与复合物与50S核糖体结合形成核糖体结合形成70S复合物

26、，并释放复合物，并释放GDP、IF1和和IF2。第36页，讲稿共65张，创作于星期二原核起始复合物原核起始复合物起始密码子起始密码子30S亚基亚基IF3IF2-GTPIF2-GTPIF3IF3IF21、mRNA就位就位2、起始、起始tRNA结合结合3、大亚基结合、大亚基结合第37页，讲稿共65张，创作于星期二2.肽链的延伸肽链的延伸分为三步：分为三步：1)新氨酰新氨酰-tRNA入位入位新的氨酰新的氨酰-tRNA进入进入A位。需要消耗位。需要消耗GTP，并需，并需EF-Tu,EF-Ts两种延伸因子。两种延伸因子。延伸因子延伸因子EF-Tu结合结合GTP后，后，协助氨酰协助氨酰-tRNA的就位。的

27、就位。氨氨酰酰-tRNA入入位位后后，EF-Tu-GDP从从核核糖糖体体上上释释放放下下来来，在在第第二二个个延延伸伸因因子子EF-Ts帮帮助助下下EF-Tu-GDP释释放放掉掉GDP并并重重新新结结合合一一分分子子GTP再生成再生成EF-Tu-GTP，进入下一轮循环。，进入下一轮循环。所有氨酰所有氨酰-tRNA-tRNA必须与必须与EF-Tu-GTPEF-Tu-GTP结合才可进入核糖体结合才可进入核糖体A A位，除了位，除了fMet-tRNAfMet-tRNAf f 第38页，讲稿共65张，创作于星期二1.入位入位第39页，讲稿共65张，创作于星期二2)转肽转肽在肽酰转移酶的作用下，在肽酰转

28、移酶的作用下，A位点新氨酰位点新氨酰-tRNA氨基亲氨基亲核攻击核攻击P位点上位点上fMet-tRNAf的的酯键羰基，酯键羰基，形成肽形成肽键，无负荷的键，无负荷的tRNA留在留在P位，此时位，此时A位点携带一个二位点携带一个二肽。肽。2.转肽转肽第40页，讲稿共65张，创作于星期二3)移位移位在在EF-G（移位酶）的作用（移位酶）的作用下，核糖体沿下，核糖体沿mRNA53方向移动一个密码子的方向移动一个密码子的距离，结果使原来在距离，结果使原来在A上上的肽酰的肽酰-tRNA移到了移到了P位点，位点，原来在原来在P位点的无负载的位点的无负载的tRNA离开核糖体，同时一离开核糖体，同时一个新的密

29、码子进入空的个新的密码子进入空的A位，位，EF-G催化的催化的移位过程需水移位过程需水解解GTP提供能量。提供能量。3.移位移位第41页，讲稿共65张，创作于星期二l以上三步为一个以上三步为一个延伸循环延伸循环，肽链每掺入一个氨，肽链每掺入一个氨基酸就重复一次延伸循环。基酸就重复一次延伸循环。l肽链合成从肽链合成从N-C方向（方向（mRNA、肽链）：、肽链）：mRNA从从5端向端向3，多肽从，多肽从N端向端向C端。端。速度：速度：E.coli.每秒约每秒约15个氨基酸。个氨基酸。第42页，讲稿共65张，创作于星期二第43页，讲稿共65张，创作于星期二3.肽链合成的终止与释放肽链合成的终止与释放

30、l当终止密码子出现在当终止密码子出现在A位时，位时，RF结合结合在在A位，肽链合成终止位，肽链合成终止。vRF的结合使的结合使肽酰转移酶活性肽酰转移酶活性变为变为酯解酶活性酯解酶活性，使肽基释放，使肽基释放，无负荷的无负荷的tRNA随机从核糖体脱随机从核糖体脱落，该核糖体立即离开落，该核糖体立即离开mRNA，在，在RF3下下,消耗消耗GTP而解离为而解离为30S和和50S。第44页，讲稿共65张，创作于星期二v蛋白质的合成是一个高耗能过程：蛋白质的合成是一个高耗能过程：第一个肽键形成（合成一个二肽）第一个肽键形成（合成一个二肽）高能键高能键甲酰甲酰-甲硫氨酰甲硫氨酰-tRNAATP-AMP27

31、0S起始复合物起始复合物GTP-GDP1a.a-tRNAATP-AMP2a.a-tRNA进入核糖体进入核糖体GTP-GDP1核糖体移位核糖体移位GTP-GDP1 延伸循环延伸循环第45页，讲稿共65张，创作于星期二第一个二肽的形成需消耗第一个二肽的形成需消耗7个高能磷酸键个高能磷酸键，以后每掺入，以后每掺入一个一个AA需要消耗需要消耗4个个（活化（活化2+进位进位1个个+移位移位1个）。最个）。最后终止需耗后终止需耗1个个GTP。例例：合合成成200个个氨氨基基酸酸残残基基组组成成的的多多肽肽，需需要要多多少少个个高高能能磷磷酸键？酸键？7+1984+1=8004n=4200=800第46页，

32、讲稿共65张，创作于星期二8.4.6.3真核生物蛋白质的生物合成真核生物蛋白质的生物合成 真核与原核蛋白质肽链合成的区别：真核与原核蛋白质肽链合成的区别：1.核糖体不同核糖体不同真核：真核：80S（40S+60S），原核：），原核：70S（30S+50S）。2.起始起始tRNA不同不同真核：真核：Met-tRNAm甲硫氨酸甲硫氨酸原核：原核：fMet-tRNAf甲酰甲硫氨酸甲酰甲硫氨酸3.起始密码子起始密码子真核真核AUG，原核，原核AUG（有时用（有时用GUG）。）。4.起起始始因因子子真真核核eIF复复杂杂，至至少少有有9种种；真真核核CBP帽帽子子结结合合蛋白（蛋白（cap-bindin

33、gprotein）。）。5.真核生物真核生物mRNA中中AUG前无前无SD序列。序列。第47页，讲稿共65张，创作于星期二一、一、翻译后的加工翻译后的加工1、切除加工切除加工lN末端的末端的(甲酰甲酰)甲硫氨酸的切除甲硫氨酸的切除.在去甲酰酶催化下将肽链合成的起始氨基酸在去甲酰酶催化下将肽链合成的起始氨基酸-甲酰甲硫氨甲酰甲硫氨酸水解脱掉甲酰基，以便肽链形成所需的构象酸水解脱掉甲酰基，以便肽链形成所需的构象.在氨肽酶催化下切去在氨肽酶催化下切去N末端一个或几个氨基酸。末端一个或几个氨基酸。多肽链还未释放时，上两个过程已发生。而真核生物多肽链还未释放时，上两个过程已发生。而真核生物15-30氨基

34、酸时，就已开始上过程。氨基酸时，就已开始上过程。8.4.7多肽合成后的加工和定向输送多肽合成后的加工和定向输送第48页，讲稿共65张，创作于星期二蛋白质内含子切割：蛋白质内含子切割：90年代初，发现了两类新的内含子。年代初，发现了两类新的内含子。翻翻译译内内含含子子：mRNA中中存存在在与与内内含含子子对对应应的的核核苷苷酸酸序序列列，在在翻翻译译过过程程中中这这一一序序列列被被“跳跳跃跃”过过去去，产产生生的的多多肽肽链链不不含含有有内内含含子子对应的氨基酸序列。对应的氨基酸序列。蛋蛋白白质质内内含含子子：其其DNA序序列列与与外外显显子子一一起起转转录录和和翻翻译译，产产生生一一条条多多肽

35、肽链链，然然后后从从肽肽链链中中切切除除与与内内内内含含子子对对应应的的氨氨基基酸酸序序列列，再再把把与与外外显显子子对对应应的的氨氨基基酸酸序序列列连连接接起起来来，成成为为有有功功能能的的蛋蛋白白质。质。成熟蛋白质成熟蛋白质成熟蛋白质成熟蛋白质有核酸内切酶活性有核酸内切酶活性有核酸内切酶活性有核酸内切酶活性InteinExteinInteinInteinExteinIntein第49页，讲稿共65张，创作于星期二前体胰岛素前体胰岛素前体胰岛素前体胰岛素胰岛素原胰岛素原胰岛素原胰岛素原胰岛素胰岛素胰岛素胰岛素信号肽的切除信号肽的切除第50页，讲稿共65张，创作于星期二2、氨基酸侧链的修饰、氨

36、基酸侧链的修饰3、加辅基、加辅基4、二硫键的形成、二硫键的形成第51页，讲稿共65张，创作于星期二在在真真核核生生物物中中，许许多多加加工工修修饰饰过过程程都都是是发发生生在在特特定定的的细细胞胞器器中中。例例如如蛋蛋白白质质的的糖糖基基化化就就需需要要存存在在于于内内质质网网和和高高尔尔基基体体中中的的酶酶。故故新新合合成成的的蛋蛋白白质质通通过过细细胞胞质质向向不不同同细细胞胞器器的转移，这种转移称为的转移，这种转移称为蛋白质运输或寻靶。蛋白质运输或寻靶。新生多肽的运输是定向进行的。新生多肽的运输是定向进行的。大大肠肠杆杆菌菌的的新新生生肽肽一一部部分分留留在在胞胞质质中中，一一部部分分送

37、送至至质质膜膜、外膜，还可分泌至胞外。外膜，还可分泌至胞外。真真核核新新生生肽肽一一部部分分在在胞胞质质中中，另另一一部部分分送送往往溶溶酶酶体体、高尔基体、线粒体、叶绿体、细胞核等。高尔基体、线粒体、叶绿体、细胞核等。二、多肽的定向输送二、多肽的定向输送第52页，讲稿共65张，创作于星期二第53页，讲稿共65张，创作于星期二一）蛋白质的跨膜转运与肽链折叠一）蛋白质的跨膜转运与肽链折叠1.膜蛋白与分泌蛋白的跨膜转运膜蛋白与分泌蛋白的跨膜转运 信号肽（信号肽（signal sequence）第54页，讲稿共65张，创作于星期二信号识别体（信号识别体（signalrccognitionpartic

38、le，SRP）:识别信号肽的核蛋白体。识别信号肽的核蛋白体。由一分子由一分子7SLRNA和和6个不同的多肽分子组成。个不同的多肽分子组成。7SLRNA上有两段核苷酸序列，称上有两段核苷酸序列，称Alu序列。序列。SRP功能（两个功能域）功能（两个功能域）:A.识别信号肽识别信号肽B.干扰氨酰干扰氨酰-tRNA及肽酰转移酶，暂时终止及肽酰转移酶，暂时终止多肽链的延伸。多肽链的延伸。C.与停泊蛋白结合。与停泊蛋白结合。第55页，讲稿共65张，创作于星期二 SRP受体停泊蛋白（受体停泊蛋白（dockingproteinDP）:在内质网上与在内质网上与SRP-核糖体复合物核糖体复合物专一性结合专一性结

39、合的蛋白质。的蛋白质。DP的功能的功能：引起内质网膜上特定的：引起内质网膜上特定的核糖体受核糖体受体蛋白聚集体蛋白聚集，后者具有通道功能，可使转译出的，后者具有通道功能，可使转译出的肽链肽链进入内质网膜腔内。进入内质网膜腔内。信号肽的识别过程信号肽的识别过程（图）（图）第56页，讲稿共65张，创作于星期二图：信号肽的识别过程图：信号肽的识别过程 第57页，讲稿共65张，创作于星期二信号肽的识别过程信号肽的识别过程 第58页，讲稿共65张，创作于星期二信号肽序列信号肽序列第59页，讲稿共65张，创作于星期二2.伴侣蛋白（伴侣蛋白（molecularchaperone）与肽链折叠）与肽链折叠多肽链

40、必须正确折叠才具有天然构象。折叠多肽链必须正确折叠才具有天然构象。折叠过程在伴侣蛋白（分子伴侣）辅助下完成。过程在伴侣蛋白（分子伴侣）辅助下完成。伴侣蛋白广泛分布于原核及真核细胞中。伴侣蛋白广泛分布于原核及真核细胞中。hsp70、hsp60和和hsp90的功能：的功能：A.与肽段结合，介导蛋白质正确折叠。与肽段结合，介导蛋白质正确折叠。B.与胞质中新合成的线粒体、叶绿体蛋白结合。与胞质中新合成的线粒体、叶绿体蛋白结合。保持肽链伸展，利于跨膜转运。保持肽链伸展，利于跨膜转运。C.应激状态下，与变性蛋白结合，防止聚集。应激状态下，与变性蛋白结合，防止聚集。第60页，讲稿共65张，创作于星期二Fig

41、.Molecular chaparones第61页，讲稿共65张，创作于星期二二、内质网上多肽的糖基化修饰二、内质网上多肽的糖基化修饰 多多肽肽经经移移位位后后，在在内内质质网网的的小小腔腔中中被被修修饰饰。包包括括信信号号肽肽的的切切除除、二二硫硫键键的的形形成成、糖糖基基化化作作用用等等。糖糖基基化化作用使多肽链转变成糖蛋白。作用使多肽链转变成糖蛋白。O-糖苷，糖苷，Ser，Thr。N-糖苷，糖苷，Asn。第62页，讲稿共65张，创作于星期二三、高尔基体中多肽的糖基化修饰及多肽的分拣三、高尔基体中多肽的糖基化修饰及多肽的分拣 高尔基体的功能：高尔基体的功能：对糖蛋白上的寡聚糖进一步修饰。对

42、糖蛋白上的寡聚糖进一步修饰。将将多多肽肽进进行行分分类类，并并送送至至溶溶酶酶体体、分分泌泌粒粒、质质膜膜等目的地。等目的地。分拣信号：分拣信号：溶酶体，甘露糖溶酶体，甘露糖-6-磷酸；磷酸；过氧化体，羧端过氧化体，羧端SKF；内质网，羧端内质网，羧端Lys-Asp-Glu-Leu（KDEL序列）；序列）；细胞核，碱性氨基酸残基；细胞核，碱性氨基酸残基；线粒体，两个信号序列。线粒体，两个信号序列。第63页，讲稿共65张，创作于星期二四、线粒体、叶绿体蛋白质的来源四、线粒体、叶绿体蛋白质的来源 线粒体、叶绿体的线粒体、叶绿体的DNA基因组，可编码各自基因组，可编码各自 全部的全部的RNA，但只编码各自一小部分蛋白质。，但只编码各自一小部分蛋白质。大部分线粒体、叶绿体蛋白质由核基因编码，大部分线粒体、叶绿体蛋白质由核基因编码，在胞质中合成后，再分别送至这些细胞器中。在胞质中合成后，再分别送至这些细胞器中。第64页，讲稿共65张，创作于星期二感感谢谢大大家家观观看看第65页，讲稿共65张，创作于星期二