執(zhí)業(yè)醫(yī)師最新最全考點(diǎn)解析系列生物化學(xué)部分第十節(jié)——蛋白質(zhì)生物合成

1、.第十單元蛋白質(zhì)生物合成本章考點(diǎn)：蛋白質(zhì)生物合成的概述（1）蛋白質(zhì)生物合成的概念（2）蛋白質(zhì)生物合成體系和遺傳密碼（3）蛋白質(zhì)生物合成與醫(yī)學(xué)的關(guān)系一、蛋白質(zhì)生物合成的概念蛋白質(zhì)生物合成也稱為翻譯，是遺傳信息表達(dá)的最終階段，而蛋白質(zhì)是遺傳信息表現(xiàn)的功能形式。翻譯：將mRNA分子中的4種核苷酸序列編碼的遺傳信息，解讀為蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)中20種氨基酸的排列順序。二、蛋白質(zhì)的生物合成體系反應(yīng)體系：原料：20種氨基酸模板：mRNA場所：核糖體氨基酸的“搬運(yùn)工具”：tRNA酶與蛋白質(zhì)因子：氨基酰tRNA合成酶、轉(zhuǎn)肽酶起始因子、延長因子、終止因子能量：ATP、GTP無機(jī)離子：K+、Mg2+（一）翻譯模板mRN

2、A及遺傳密碼1.mRNA是遺傳信息的攜帶者，是蛋白質(zhì)合成的直接模板?；靖拍睿海?）順反子：遺傳學(xué)將編碼一個多肽的遺傳單位稱順反子。（2）多順反子：原核細(xì)胞中數(shù)個結(jié)構(gòu)基因常串連為一個轉(zhuǎn)錄單位，轉(zhuǎn)錄生成的mRNA可編碼幾種功能相關(guān)的蛋白質(zhì)。轉(zhuǎn)錄后一般不需特別加工。（3）單順反子：真核結(jié)構(gòu)基因的遺傳信息是不連續(xù)的，mRNA轉(zhuǎn)錄后需要加工，成熟才成為翻譯的模板，一個mRNA只編碼一種蛋白質(zhì)。2.mRNA上存在遺傳密碼。（1）概念：密碼子：mRNA中每3個核苷酸組成一組，代表相應(yīng)的氨基酸或翻譯起始、終止信號。起始密碼：5端AUG，編碼甲酰甲硫氨酸（細(xì)菌）或甲硫氨酸（高等動物）。終止密碼：UAA，UAG

3、或UGA（不編碼相應(yīng)的氨基酸）。（2）密碼數(shù)量：64個，表示氨基酸的密碼有61個。（3）遺傳密碼的特點(diǎn)連續(xù)性：編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的各個三聯(lián)體密碼連續(xù)閱讀，密碼間既無間斷也無交叉。 簡并性：多個密碼可編碼同一種氨基酸，即一種氨基酸可由多個密碼表示編碼同一種氨基酸的多個密碼稱同義密碼。其原因是由于密碼子與反密碼子之間存在不穩(wěn)定配對（擺動性或搖擺性）。通用性：蛋白質(zhì)生物合成的整套密碼，從原核生物到人類都通用。擺動性反密碼與密碼間不嚴(yán)格遵守常見的堿基配對規(guī)律，稱為擺動配對。主要發(fā)生在密碼子的第3位（3端）與反密碼子的第1位之間（5端）。tRNA反密碼子第一個核苷酸（5端）與mRNA密碼子的第三個核苷

4、酸（3端）配對時，除AU、GC外，還可有UG、IC、IA、IU等。（二）核糖體是多肽鏈合成的裝置1.構(gòu)成（1）原核生物中的核糖體大小為70S，可分為30S小亞基和50S大亞基。由16S rRNA， 5S rRNA，23S rRNA和蛋白質(zhì)組成。（2）真核生物中的核糖體大小為80S，也分為40S小亞基和60S大亞基。由18S rRNA， 5S rRNA，28S rRNA，5.8S rRNA和蛋白質(zhì)組成。2.功能核糖體的大、小亞基分別有不同的功能。（1）小亞基可與mRNA、GTP和起始氨基酰tRNA結(jié)合。（2）大亞基具有轉(zhuǎn)肽酶活性；具有兩個不同的tRNA結(jié)合點(diǎn)A位受位或氨?；?，可與新進(jìn)入的氨基酰

5、tRNA結(jié)合；P位給位或肽酰基位，可與延伸中的肽?；鵷RNA結(jié)合。（三）tRNA與氨基酸的活化 tRNA在蛋白質(zhì)合成中攜帶氨基酸并保證氨基酸準(zhǔn)確就位。一種tRNA可攜帶一種氨基酸；而一種氨基酸可有數(shù)種tRNA攜帶，參與蛋白質(zhì)的合成。1.氨基酸的活化：氨基酸的羧基與特異tRNA結(jié)合形成氨基酰一tRNA，連接位置是tRNA的3-C-C-A-OH,此過程由氨基酰一tRNA合成酶（特異識別氨基酸、tRNA）催化。2.起始肽鏈合成的氨基酰一tRNA原核生物：起始密碼只能辨認(rèn)甲?；募琢虬彼?。真核生物：與甲硫氨酸結(jié)合的tRNA至少有兩種。3.通過密碼和反密碼的不穩(wěn)定配對使氨基酸運(yùn)到準(zhǔn)確的位置。（四）蛋白質(zhì)

6、因子包括啟動因子、延長因子、終止因子。三、蛋白質(zhì)生物合成過程翻譯過程從閱讀框架的5一AUG開始，按mRNA模板三聯(lián)體密碼的順序延長肽鏈，直至終止密碼出現(xiàn)。整個翻譯過程可分為起始，延長，終止。（一）肽鏈的合成起始指mRNA和起始氨基酰一tRNA分別與核糖體結(jié)合而形成翻譯起始復(fù)合物。該過程需要多種起始因子和GTP參加。（參與該過程的多種蛋白質(zhì)因子稱為起始因子）1.原核生物翻譯起始復(fù)合物形成（1）核糖體大小亞基分離。（2）mRNA在小亞基就位。SD序列AGGA與16SrRNA 3端UCCU互補(bǔ)。SD序列：原核生物mRNA起始密碼AUG上游約813個核苷酸部位，存在49個核苷酸的一致序列，富含嘌呤堿基

7、，如一AGGAGG一，為核糖體結(jié)合位點(diǎn)。（3）起始氨基酰一tRNA的結(jié)合（甲酰蛋氨酰-tRNA）。（4）核糖體大亞基結(jié)合。2.真核生物翻譯起始復(fù)合物形成（1）核糖體大小亞基分離。（2）起始氨基酰一tRNA與小亞基結(jié)合 （蛋氨酰tRNA）。（3）mRNA在核蛋白體小亞基就位。（4）核糖體大亞基結(jié)合。（二）肽鏈的延長根據(jù)mRNA密碼序列的指導(dǎo)，依次添加氨基酸從N端向C端延伸肽鏈，直到合成終止的過程。肽鏈的延長也稱為核蛋白體循環(huán)。核蛋白體循環(huán)： 肽鏈延長在核蛋白體上連續(xù)性循環(huán)式進(jìn)行，每次循環(huán)增加一個氨基酸，包括以下三步：進(jìn)位、成肽、轉(zhuǎn)位。 1.進(jìn)位指根據(jù)mRNA下一組遺傳密碼指導(dǎo)，使相應(yīng)氨基酰-tR

8、NA進(jìn)入核蛋白體A位。該過程消耗GTP.堿基配對 除Au、Gc外，還可有uG、Ic、IA、Iu等。2.成肽是由轉(zhuǎn)肽酶催化的肽鍵形成過程。肽鏈合成方向N端 C端。3.移位 需要消耗GTP核糖體沿mRNA從5 3移動一個密碼的距離肽鏈長度預(yù)測：起始密碼AUG到終止密碼之間的密碼子數(shù)目。（三）肽鏈合成的終止1.當(dāng)核糖體A位出現(xiàn)mRNA的終止密碼后，終止因子（釋放因子） 與其結(jié)合，多肽鏈合成停止。 2.轉(zhuǎn)肽酶起水解作用使肽鏈從肽酰一tRNA中釋放3.mRNA、核蛋白體大、小亞基等分離等分離，重新利用。釋放因子RF功能：識別終止密碼和誘導(dǎo)轉(zhuǎn)肽酶改變?yōu)轷ッ富钚云鹚庾饔?。進(jìn)而使合成的肽鏈脫落并促進(jìn)mRNA

9、與核糖體分離。在體內(nèi)合成多肽鏈時是多核蛋白體循環(huán)。多肽鏈合成后還需要剪切、側(cè)鏈修飾、亞基聚合等加工修飾才能成為有功能的蛋白質(zhì)。四、蛋白質(zhì)生物合成與醫(yī)學(xué)的關(guān)系蛋白質(zhì)生物合成是很多抗生素和某些毒素的作用靶點(diǎn)。它們通過阻斷真核、原核生物蛋白質(zhì)翻譯體系某組分功能，干擾和抑制蛋白質(zhì)生物合成過程而起作用。抑制劑：抗生素、干擾素、毒素?？股仡悾ū?1101）。表1-1-10-1 抑制蛋白質(zhì)生物合成的抗生素類抗生素抑制對象作用環(huán)節(jié)作用原理氯霉素原核生物50S（大）亞基抑制轉(zhuǎn)肽酶四環(huán)素（金霉素等）原核生物30S（大）亞基阻礙AA-tRNA與小亞基結(jié)合鏈霉素原核生物30S（大）亞基抑制起動，造成誤譯放線菌酮真核生物60S（大）亞基抑制轉(zhuǎn)肽酶嘌呤霉素（AAtRNA類似物）原核、真核生物競爭結(jié)合A位促使肽鏈提前終止【習(xí)題】1.翻譯過程是指A.DNA DNAB.DNA RNAC.RNARNAD.RNA 蛋白質(zhì)E.蛋白質(zhì) DNA答疑編號111100201：針對該題提問 正確答案D2.蛋白質(zhì)生物合成不需要的物質(zhì)是A.氨基酸B.DNAC.mRNAD.核蛋白體E.多種蛋白因子答疑編號111100202：針對該題提問 正確答案B3.關(guān)于翻譯敘述正確的是A.64個密碼都可代表氨基酸B.多肽鏈合成過程需要CTP參與C.真核生物起始階段小