蛋白質(zhì)的合成與轉(zhuǎn)運(yùn).ppt

Chapter38蛋白質(zhì)的合成與轉(zhuǎn)運(yùn) 蛋白質(zhì)的生物合成 Proteinbiosynthesis Chapter38蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)Proteinbiosynthesis 翻譯Translation 一 蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ) 參與蛋白質(zhì)生物合成的物質(zhì)翻譯 以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)mRNA 模板rRNA 構(gòu)成核糖體作為蛋白質(zhì)合成場所tRNA 搬運(yùn)工具氨基酸 原料蛋白質(zhì)因子 起始因子IF 延伸因子EF 釋放因子RF 等等 酶 氨基酰 tRNA合成酶 轉(zhuǎn)肽酶 轉(zhuǎn)位酶 等無機(jī)離子 Mg Chapter38蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)Proteinbiosynthesis 翻譯Translation 一 蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ) 一 mRNA是翻譯的直接模板 原核生物與真核生物mRNA的區(qū)別 真核 單順反子 原核 多順反子 真核 5 端帽子結(jié)構(gòu)3 端polyA尾巴三聯(lián)體密碼 mRNA上每三個(gè)相鄰的堿基構(gòu)成一個(gè)遺傳密碼 決定一種氨基酸 蛋白質(zhì)生物合成的本質(zhì)是四種核苷酸上所攜帶的遺傳信息轉(zhuǎn)變?yōu)橛啥N氨基酸組成的多肽的過程 Chapter38蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)Proteinbiosynthesis 翻譯Translation 一 蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ) 二 tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)活化的氨基酸至mRNA模板上 tRNA的反密碼子環(huán)與mRNA的密碼配對tRNA的3 端CCA OH是氨基酸的結(jié)合位點(diǎn)氨基酰 tRNA合成酶具有絕對專一性和校正活性氨基酰 tRNA的寫法 Arg tRNAargfMet tRNAfmetMet tRNAimetMet tRNAemet Chapter38蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)Proteinbiosynthesis 翻譯Translation 一 蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ) 三 核糖體是肽鏈合成的場所 核糖體由大 小亞基構(gòu)成原核生物 70s 30s 50s 真核生物 80s 40s 60s Chapter38蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)Proteinbiosynthesis 翻譯Translation 一 蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ) 三 核糖體是肽鏈合成的場所 多聚核糖體在一條mRNA鏈上 多個(gè)核糖體呈串珠狀排列 間隔80個(gè)核苷酸 多個(gè)核糖體同時(shí)在一條mRNA上進(jìn)行翻譯 大大加速蛋白質(zhì)合成的速度 提高了mRNA的利用率 Chapter38蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)Proteinbiosynthesis 翻譯Translation 二 蛋白質(zhì)生物合成過程 翻譯的步驟 一 肽鏈延伸的方向及速度 應(yīng)用放射性同位素示蹤技術(shù)證明多肽鏈的合成是從N 端向C端進(jìn)行的 二 mRNA上翻譯的方向 mRNA上信息的閱讀 翻譯 是從mRNA的5 末端向3 末端進(jìn)行的 在細(xì)胞內(nèi)常見轉(zhuǎn)錄與翻譯同時(shí)進(jìn)行 Chapter38蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)Proteinbiosynthesis 翻譯Translation 二 蛋白質(zhì)生物合成過程 翻譯的步驟 三 氨基酸的活化 氨酰 tRNA的合成 氨酰 tRNA合成酶的特點(diǎn) 1 每種氨基酸都有一個(gè)專一的酶和tRNA 2 只作用于L 氨基酸以上這種嚴(yán)格的專一性大大減少多肽合成中的差錯(cuò) 三 肽鏈合成過程 1 翻譯的起始蛋氨酰 tRNA與mRNA結(jié)合到核糖體形成起始復(fù)合物 1 起始復(fù)合物的生成 S D序列 mRNA起始密碼前的一段富含嘌呤核苷酸的序列 9 12bp 5 AGGAPuPuUUUPuPuAUG 3 2 起始因子IF和eIF 3 真核生物翻譯起始的特點(diǎn)eIF1 11蛋氨酰 tRNAimetmRNA的5 端有帽子結(jié)構(gòu) 3 端有polyA核糖體為 先結(jié)合上蛋氨酰 tRNAimet 再結(jié)合mRNA 4 tRNA對密碼子的識別 反密碼子的作用 氨基酸臂 tRNA憑借自身的反密碼子與mRNA分子上的密碼子相識別而把所攜帶的氨基酸送到肽鏈的一定位置上 三葉草型二級結(jié)構(gòu) 折疊成倒寫L 型三維結(jié)構(gòu) 反密碼子與密碼子結(jié)合時(shí) 二者的方向相反 是從mRNA的5 末端向3 末端進(jìn)行閱讀 mRNA密碼子的第一 二 三位堿基與tRNA反密碼子的第三 二 一位堿基相對應(yīng) 密碼子的第一 二位堿基與反密碼子的第三 二位堿基嚴(yán)格配對 而其第三位堿基與反密碼子第一位堿基配對則不嚴(yán)格 可出現(xiàn)U I I C I A等配對擺動現(xiàn)象 叫 擺動配對 2 肽鏈的延長延長因子 EF 核糖體循環(huán) 進(jìn)位 成肽 移位 1 進(jìn)位氨基酰 tRNA進(jìn)入A位 需要EF T協(xié)助 GTP 2 成肽轉(zhuǎn)肽酶 3 移位移位酶 消耗1分子GTP mRNA向前移動一個(gè)密碼子的位置耗能 3 肽鏈合成的終止終止密碼的辨認(rèn) 肽鏈從肽鏈 tRNA上水解出 mRNA從核糖體中分離 大小亞基拆開 都需要RF 1 2 3 和RR參與終止 RF的作用是辨認(rèn)終止密碼促進(jìn)肽鏈C端與tRNA3 OH酯鍵的水解 RR的作用把mRNA從核蛋白體上游離出來 原核生物 RF 1識別UAA及UAGRF 2識別UAA及UGARF 3能促進(jìn)RF 1和RF 2對核糖體的結(jié)合 是酯酶的激活物轉(zhuǎn)肽酶酯酶活性 Chapter38蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)Proteinbiosynthesis 翻譯Translation 三 蛋白質(zhì)的運(yùn)輸及翻譯后的修飾 一 翻譯后加工 肽鏈從核蛋白體釋放后 經(jīng)過細(xì)胞內(nèi)各種修飾處理過程 成為有活性的成熟蛋白質(zhì)1 高級結(jié)構(gòu)的修飾 1 亞基聚合四級結(jié)構(gòu)Hb 2 2 2 輔基連接結(jié)合蛋白 Chapter38蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)Proteinbiosynthesis 翻譯Translation 三 蛋白質(zhì)的運(yùn)輸及翻譯后的修飾 一 翻譯后加工 2 一級結(jié)構(gòu)的修飾 1 切除N 端的甲?；騈 蛋氨酸 脫甲酰基酶或氨基肽酶 2 個(gè)別氨基酸的修飾羥脯氨酸 羥賴氨酸的羥化 含 OH的絲氨酸 蘇氨酸 酪氨酸的磷酸化 多肽鏈二硫鍵的形成 3 水解修飾鴉片促黑皮質(zhì)素原 POMC Chapter38蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)Proteinbiosynthesis 翻譯Translation 三 蛋白質(zhì)的運(yùn)輸及翻譯后的修飾 二 蛋白質(zhì)合成后的靶向輸送 1 蛋白質(zhì)合成后的去向留在胞漿進(jìn)入核 線粒體或其它細(xì)胞器分泌至體液 輸送至靶器官靶向輸送 蛋白質(zhì)合成后 定向地到達(dá)其執(zhí)行功能的目標(biāo)地點(diǎn) Chapter38蛋白質(zhì)的生物合成與轉(zhuǎn)運(yùn)Proteinbiosynthesis 翻譯Translation 三 蛋白質(zhì)的運(yùn)輸及翻譯后的修飾 二 蛋白質(zhì)合成后的靶向輸送 2 分泌性蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)透過膜性結(jié)構(gòu)的條件信號肽蛋白質(zhì)自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)的機(jī)構(gòu) 蛋白質(zhì)一經(jīng)產(chǎn)生 去向就被決定 通過安裝一段信號序列 被信號識別體識別和固定 信號肽與信號肽的識別 N 端的一段疏水氨基酸10 40N端帶正電荷的堿性氨基酸疏水核心區(qū)中性氨基酸C端小分子氨基酸 信號肽酶裂解部位 多數(shù)為酶原 四 蛋白質(zhì)生物合成的干擾和抑制 1 抗生素 四 蛋白質(zhì)生物合成的干擾和抑制 2 干擾蛋白質(zhì)生物合成的生物活性物質(zhì) 白喉毒素對真核生物劇毒可對EF 2起共價(jià)修飾作用干擾素 interferon IF 是細(xì)胞感染病毒后產(chǎn)生的一類蛋白質(zhì) 可抑制病毒繁殖 保護(hù)宿主 本章小節(jié) 1 掌握遺傳密碼的特點(diǎn) mRNA tRNA及核糖體在蛋白質(zhì)合成中的作用 2 熟悉核糖體循環(huán) 3 了解蛋白質(zhì)生物合成的主要過程 蛋白質(zhì)翻譯后加工 抗生素對翻譯的抑制作用 思考題 1 下列關(guān)于氨基酸密碼子的描述哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的 A 密碼子有種屬特異性 故不同生物合成不同的蛋白質(zhì)B 密碼子閱讀有方向性 5 3 C 一種氨基酸可有一組以上的密碼子D 一組密碼子只代表一種氨基酸E 密碼子第三位堿基在決定摻入氨基酸的特異性方面重要性較小 2 下列關(guān)于蛋白質(zhì)