第四章 蛋白質(zhì)的生物合成

1、DNARNA前體前體成熟成熟mRNAmRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄加工加工運(yùn)輸運(yùn)輸翻譯翻譯細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞核mRNA5AUCGACCUGAGC3420 ()42=1620 ()43=6420 ()mRNA5AUCGACCUGAGC3mRNA5AUCGACCUGAGC3mRNA5UUUUUUUUUUUU3多肽多肽NPhe-Phe-Phe-PheC 1961年年Crick及其同事提供了確切的證據(jù)，證及其同事提供了確切的證據(jù)，證明三聯(lián)體密碼子學(xué)說是正確的。他們研究了明三聯(lián)體密碼子學(xué)說是正確的。他們研究了T4噬噬菌體菌體位點(diǎn)位點(diǎn)A和和B兩個(gè)順反子變異的影響，這兩兩個(gè)順反子變異的影響，這兩個(gè)基

2、因與個(gè)基因與噬菌體能否感染大腸桿菌噬菌體能否感染大腸桿菌K株有關(guān)。實(shí)株有關(guān)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見后：驗(yàn)結(jié)果見后： Crick等的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明三聯(lián)體密碼是非重疊等的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明三聯(lián)體密碼是非重疊的，而且連續(xù)編碼無標(biāo)點(diǎn)符號(hào)隔開。的，而且連續(xù)編碼無標(biāo)點(diǎn)符號(hào)隔開。 CAT CAT CAT CAT CAT CAT 正常正常 -1 CAT CAC ATC ATC ATC ATC 缺陷缺陷 -1+1 CAT CAC AXT CAT CAT CAT 正常正常 +3 CAX TXC ATX CAT CAT CAT 正常正常 此實(shí)驗(yàn)表明密碼子是三聯(lián)體。此實(shí)驗(yàn)表明密碼子是三聯(lián)體。 缺少一個(gè)堿基缺少一個(gè)堿基 X 增加一個(gè)堿增加

3、一個(gè)堿 基基1961年，美國(guó)科學(xué)家年，美國(guó)科學(xué)家M.W.Nirenberg等人等人,在大腸桿菌的在大腸桿菌的無細(xì)胞體系中外加無細(xì)胞體系中外加poly(U)模板、模板、20種標(biāo)記的氨基酸，經(jīng)種標(biāo)記的氨基酸，經(jīng)保溫后得到了多聚保溫后得到了多聚phe-phe-phe，于是推測(cè)，于是推測(cè)UUU編碼編碼phe。利用同樣的方法得到。利用同樣的方法得到CCC編碼編碼pro，GGG編碼編碼gly，AAA編碼編碼lys。 細(xì)菌（大腸桿菌）無細(xì)胞系統(tǒng)、動(dòng)物無核細(xì)胞系細(xì)菌（大腸桿菌）無細(xì)胞系統(tǒng)、動(dòng)物無核細(xì)胞系統(tǒng)、網(wǎng)織紅細(xì)胞裂解系統(tǒng)和麥胚系統(tǒng)等。只要加統(tǒng)、網(wǎng)織紅細(xì)胞裂解系統(tǒng)和麥胚系統(tǒng)等。只要加入外源入外源mRNAmR

4、NA模板，則可進(jìn)行體外翻譯。模板，則可進(jìn)行體外翻譯。用于蛋白質(zhì)生物合成研究的體外翻譯系統(tǒng)主要有：用于蛋白質(zhì)生物合成研究的體外翻譯系統(tǒng)主要有：mRNA5UUUUUUUUUUUU3多肽多肽NPhe-Phe-Phe-PheC（1）以多聚二核苷酸作模板可合成由以多聚二核苷酸作模板可合成由2個(gè)氨基個(gè)氨基酸組成的多肽酸組成的多肽 ,如以如以Poly UG 為模板，合成產(chǎn)物為模板，合成產(chǎn)物為為Poly Lys-Val。UGU GUG UGU GUG UGU UGU GUG UGU（2）以多聚三核苷酸作為模板，可得三種氨以多聚三核苷酸作為模板，可得三種氨 基酸組成的多肽?；峤M成的多肽。AAG AAG AAG

5、 AAG AAG AAG AAG (Lys)nA AGA AGA AGA AGA AGA AG (Arg)nAA GAA GAA GAA GAA GAA GAA GAA GAA G (Glu)n 1964年年Nirenberg發(fā)現(xiàn)，用人工合成的發(fā)現(xiàn)，用人工合成的三核三核苷酸苷酸取代取代mRNA，在沒有，在沒有GTP時(shí)，不能合成蛋白時(shí)，不能合成蛋白質(zhì)，質(zhì)，但三核苷酸卻能與其對(duì)應(yīng)的氨酰但三核苷酸卻能與其對(duì)應(yīng)的氨酰tRNA一起一起結(jié)合在核糖體上。結(jié)合在核糖體上。將此反應(yīng)混合物通過硝酸纖維將此反應(yīng)混合物通過硝酸纖維素膜過濾，核糖體和三核苷酸以及特異結(jié)合的氨素膜過濾，核糖體和三核苷酸以及特異結(jié)合的氨酰酰

6、tRNA形成的復(fù)合物能留在膜上。用此方法，形成的復(fù)合物能留在膜上。用此方法，可以直接測(cè)定三核苷酸與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系?？梢灾苯訙y(cè)定三核苷酸與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系。目前只發(fā)現(xiàn)線粒體和葉綠體內(nèi)有列外情況，目前只發(fā)現(xiàn)線粒體和葉綠體內(nèi)有列外情況，這也是轉(zhuǎn)基因的前提。但要注意的是不同生物這也是轉(zhuǎn)基因的前提。但要注意的是不同生物往往偏愛某一種密碼子。往往偏愛某一種密碼子。 akesu583d TGTCCAACAAGGACCCGCGCCTGAACGAGGGAGTTGTCCTGGATGAGGTC3d_18-6_pPIC9 TGTCCAACAAGGACCCACGACTGAACGAGGGAGTTGTCCTGGATGAG

7、GTC脯氨酸脯氨酸精氨酸精氨酸編碼一個(gè)編碼一個(gè)肽鏈的所有密碼子是一個(gè)接著一個(gè)地線形排列，肽鏈的所有密碼子是一個(gè)接著一個(gè)地線形排列，密碼子之間既不重疊也不間隔，從起始密碼子到密碼子之間既不重疊也不間隔，從起始密碼子到終止密碼子（不包括終止子）構(gòu)成一個(gè)完整的讀終止密碼子（不包括終止子）構(gòu)成一個(gè)完整的讀碼框架，又稱碼框架，又稱開放閱讀框架（開放閱讀框架（ORF）。如果在閱讀框中插入或刪除一個(gè)堿基就會(huì)使其后如果在閱讀框中插入或刪除一個(gè)堿基就會(huì)使其后的讀碼發(fā)生移位性錯(cuò)誤（稱為移碼）。的讀碼發(fā)生移位性錯(cuò)誤（稱為移碼）。ATGmRNA5AUUAUUAUCAUCAUAAUA3UAIUAIIleIle5UAIU

8、AIIleIle5UAIUAIIleIle5tRNA33353tRNA 原核原核mRNA多順反子多順反子 SD序列序列：在起始密碼子：在起始密碼子AUG上游的上游的913個(gè)核苷酸處有一個(gè)核苷酸處有一段可受核糖體結(jié)合、保護(hù)和富含嘌呤的共同序列，一般為段可受核糖體結(jié)合、保護(hù)和富含嘌呤的共同序列，一般為AGGA，稱，稱SD序列。序列。 作用：與核糖體小亞基作用：與核糖體小亞基16S rRNA 3端結(jié)合，使端結(jié)合，使mRNA與與核糖體結(jié)合。（核糖體結(jié)合。（ mRNA與與30S亞基結(jié)合，并正確定位）亞基結(jié)合，并正確定位）翻譯起始識(shí)別翻譯起始識(shí)別原核mRNA 5端序列5 3 順反子順反子順反子順反子順反子

9、順反子插入順序插入順序插入順序插入順序先導(dǎo)區(qū)先導(dǎo)區(qū)末端順序末端順序AGGAGGUSD區(qū)區(qū)一些細(xì)菌和病毒一些細(xì)菌和病毒mRNA中中S.D順序比較順序比較 真核真核mRNA的的 5端結(jié)構(gòu)端結(jié)構(gòu) 沒有沒有SD序列序列 mRNA 5m7GpppN，3poly（A）對(duì)翻譯效率的調(diào)節(jié)有協(xié)同）對(duì)翻譯效率的調(diào)節(jié)有協(xié)同作用。作用。 5端的二級(jí)結(jié)構(gòu)對(duì)端的二級(jí)結(jié)構(gòu)對(duì)mRNA的翻譯效率也有影響；的翻譯效率也有影響； 原核生物和真核生物mRNA結(jié)構(gòu)的比較 Initiation in prokaryotes and eukaryotes initiation can occur at internal AUG codon

10、s in prokaryotic mRNA initiation in eukaryotes occurs only at the first AUG codon lac operon in E. coli is transcribed as a polycistronic mRNA with multiple AUG codons eukaryotic mRNAlac IPOlac Zlac Ylac AAUGAUGAUGAUGSDAUGSDAUGinitiation codon with Shine-Dalgarno siteinitiation codon with Shine-Dalg

11、arno siteinternal Met codon does not have Shine-Dalgarno site5 5 capAUGinitiation can only occur at first AUG codon downstream of the 5 capAUGinternal (downstream) Met codon cannot serve as an initiation siteAUG 功能功能： 1、專一性識(shí)別氨基酸專一性識(shí)別氨基酸，形成形成氨基酰氨基酰-tRNA ，運(yùn)輸，運(yùn)輸AA。 2、識(shí)別密碼子識(shí)別密碼子,解讀解讀mRNA的遺傳信息的遺傳信息 。 tRN

12、A的功能區(qū)：的功能區(qū)：氨基酸臂：與氨基酸結(jié)合氨基酸臂：與氨基酸結(jié)合DHU環(huán)（環(huán)（D環(huán)）：與氨酰環(huán)）：與氨酰tRNA合合成酶結(jié)合成酶結(jié)合反密碼子環(huán)：識(shí)別密碼子反密碼子環(huán)：識(shí)別密碼子TC環(huán)：與核蛋白體結(jié)合環(huán)：與核蛋白體結(jié)合tRNA的種類的種類（2）同工）同工tRNA 代表同一種氨基酸的代表同一種氨基酸的tRNA稱為同工稱為同工tRNA，由于一種氨基酸可能有多個(gè)密碼子，為了識(shí)別也就有多個(gè)由于一種氨基酸可能有多個(gè)密碼子，為了識(shí)別也就有多個(gè)tRNA，即同工即同工tRNA。同工。同工tRNA既要有不同的反密碼子以識(shí)別該氨基酸既要有不同的反密碼子以識(shí)別該氨基酸的各種同義密碼，的各種同義密碼，又要有某種結(jié)構(gòu)上

13、的共同性，能被又要有某種結(jié)構(gòu)上的共同性，能被AA- tRNA合成酶識(shí)別合成酶識(shí)別。（3）校正）校正tRNA 無義突變：無義突變：在蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因中，一個(gè)核苷酸的改變可能使在蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因中，一個(gè)核苷酸的改變可能使代表某個(gè)氨基酸的密碼子變成終止密碼子（代表某個(gè)氨基酸的密碼子變成終止密碼子（UAG、UGA、UAA），使蛋白質(zhì)合成提前終止，合成無功能的或無意義的多肽，），使蛋白質(zhì)合成提前終止，合成無功能的或無意義的多肽，這種突變就稱為無義突變。這種突變就稱為無義突變。錯(cuò)義突變：錯(cuò)義突變：由于結(jié)構(gòu)基因中某個(gè)核苷酸的變化使一種核苷酸的密由于結(jié)構(gòu)基因中某個(gè)核苷酸的變化使一種核苷酸的密碼子變成另一種氨基

14、酸的密碼。碼子變成另一種氨基酸的密碼。而無意突變和錯(cuò)義突變的校正而無意突變和錯(cuò)義突變的校正tRNA可通過改變反密碼子區(qū)校正可通過改變反密碼子區(qū)校正無意突變和錯(cuò)義突變。無意突變和錯(cuò)義突變。校正校正tRNA分為無義突變及錯(cuò)義突變校正。分為無義突變及錯(cuò)義突變校正。28S rRNA18S rRNA原核生物核糖體的組成：原核生物核糖體的組成： 真核生物核糖體組成真核生物核糖體組成 Ribosome structure AP PPPPPPPP-site peptidyl tRNA siteA-site aminoacyl tRNA sitemRNA5 Small subunitLarge subunitR

15、ibosome with bound tRNAs and mRNA參與蛋白質(zhì)合成的蛋白因子參與蛋白質(zhì)合成的蛋白因子 EFTU（ G TPase） （ G TPase） EFT EF1 原原 核核 EFTS 真真 核核 EFG （ 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 位位 酶酶 ） EF2（ 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 位位 酶酶 ） 原核生物釋放因子：原核生物釋放因子：RF-1，RF-2，RF-3 真核生物釋放因子：真核生物釋放因子：eRF EF-TuEF-TsEF-GIF-3IF-2原核中沒有亞基結(jié)合因子原核中沒有亞基結(jié)合因子只有一種只有一種 核蛋白體大小亞基分離；核蛋白體大小亞基分離； mRNA在小亞基定位結(jié)合；在小亞基定位結(jié)合； 起始氨基

16、酰起始氨基酰-tRNA的結(jié)合；的結(jié)合； 核蛋白體大亞基結(jié)合。核蛋白體大亞基結(jié)合。多肽鏈合成的起始多肽鏈合成的起始（1）原核生物翻譯起始復(fù)合物形成）原核生物翻譯起始復(fù)合物形成IF-3IF-1 a. 核蛋白體大、小亞基分離：核蛋白體大、小亞基分離：IF-1和和IF-3與小亞基結(jié)合，促進(jìn)核蛋白體大、小亞與小亞基結(jié)合，促進(jìn)核蛋白體大、小亞基拆離，為新一輪合成作準(zhǔn)備。基拆離，為新一輪合成作準(zhǔn)備。A U G53IF-3IF-1 b. mRNA在小亞基的精確定位結(jié)合在小亞基的精確定位結(jié)合 在起始因子在起始因子IF3的促進(jìn)下，的促進(jìn)下，30S小亞基通過小亞基通過SD序列與序列與mRNA的起始部位結(jié)合；的起始部

17、位結(jié)合； IF-2GTPc. 起始氨基酰起始氨基酰tRNA( fMet-tRNAimet )結(jié)合到小亞基結(jié)合到小亞基IF-3IF-1A U G53 起始起始 fMet-tRNAimet以及以及IF2-GTP一起，識(shí)別一起，識(shí)別結(jié)合小亞基結(jié)合小亞基P位，并對(duì)應(yīng)模板位，并對(duì)應(yīng)模板mRNA的起始密碼的起始密碼AUG。IF-3IF-1IF-2-GTP-GDPPi d. 核蛋白體大亞基結(jié)合，起始復(fù)合體形成：核蛋白體大亞基結(jié)合，起始復(fù)合體形成：A U G53 IF2結(jié)合的結(jié)合的GTP被水解，三種被水解，三種IF脫離，脫離，50S大大亞基與亞基與30S小亞基、模板小亞基、模板mRNA以及起始以及起始fMet

18、-tRNAifMet構(gòu)成起始復(fù)合體。構(gòu)成起始復(fù)合體。IF-3結(jié)合到結(jié)合到30S亞基上，形成穩(wěn)定的游離亞基，亞基上，形成穩(wěn)定的游離亞基， 使使30S亞基特異的結(jié)合于亞基特異的結(jié)合于mRNA的起始位點(diǎn)的起始位點(diǎn)形成形成IF-2GTP fMet-tRNAfMet 復(fù)合物復(fù)合物IF-2GTP fMet-tRNAfMet結(jié)合到結(jié)合到30S亞基上，識(shí)別亞基上，識(shí)別 AUG，IF-2，3釋放，釋放，50S亞基結(jié)合，形成完整的核糖體亞基結(jié)合，形成完整的核糖體合成起始：合成起始：起始因子參與小亞基與大亞基的結(jié)合起始因子參與小亞基與大亞基的結(jié)合多肽鏈合成的起始多肽鏈合成的起始進(jìn)位進(jìn)位肽鍵形成肽鍵形成脫落和移位脫落

19、和移位生成起始復(fù)合物，第一個(gè)氨基生成起始復(fù)合物，第一個(gè)氨基酸（酸（fMet/Met-tRNA）與核糖）與核糖體結(jié)合以后，肽鏈開始延伸。體結(jié)合以后，肽鏈開始延伸。EF-Tu首先與首先與GTP結(jié)合，然后再結(jié)合，然后再與氨基酰與氨基酰tRNA結(jié)合成三元復(fù)合結(jié)合成三元復(fù)合物，這樣的三元復(fù)合物才能進(jìn)物，這樣的三元復(fù)合物才能進(jìn)入入A位。此時(shí)位。此時(shí)GTP水解成水解成GDP，EF-Tu和和GDP與結(jié)合在與結(jié)合在A位上的位上的氨基酰氨基酰tRNA分離（圖）。分離（圖）。EF-Tu-GDP在延伸因子在延伸因子EF-Ts的的催化下，形成催化下，形成EF-Tu. GTP復(fù)合復(fù)合物，進(jìn)入新一輪的循環(huán)。物，進(jìn)入新一輪的

20、循環(huán)。EF-Tu首先與首先與GTP結(jié)合，然后再結(jié)合，然后再與氨基酰與氨基酰tRNA結(jié)合成三元復(fù)合結(jié)合成三元復(fù)合物，這樣的三元復(fù)合物才能進(jìn)物，這樣的三元復(fù)合物才能進(jìn)入入A位。此時(shí)位。此時(shí)GTP水解成水解成GDP，EF-Tu和和GDP與結(jié)合在與結(jié)合在A位上的位上的氨基酰氨基酰tRNA分離（圖）。分離（圖）。EF-Tu-GDP在延伸因子在延伸因子EF-Ts的的催化下，形成催化下，形成EF-Tu. GTP復(fù)合復(fù)合物，進(jìn)入新一輪的循環(huán)。物，進(jìn)入新一輪的循環(huán)。Ts循環(huán)循環(huán) （TuTs 循環(huán)）循環(huán)） 循環(huán)過程：循環(huán)過程： EFTuGDPEF-TsEFTuEF-TsGTP 取代取代EFTu-GTPTu TsG

21、TPGDPA U G53TuTsGTP目目 錄錄為什么為什么 氨基酰氨基酰tRNA 與與EF-Tu以及以及GTP結(jié)合，形成三元復(fù)結(jié)合，形成三元復(fù)合物才能進(jìn)入合物才能進(jìn)入A位。而位。而進(jìn)位進(jìn)位肽鍵形成肽鍵形成脫落和移位脫落和移位肽鍵的生成肽鍵的生成氨基酰氨基酰tRNA上氨基上氨基酸的氨基對(duì)肽酰酸的氨基對(duì)肽酰tRNA上酯鍵的羰基上酯鍵的羰基作親核攻擊。作親核攻擊。進(jìn)位進(jìn)位肽鍵形成肽鍵形成脫落和移位脫落和移位轉(zhuǎn)肽作用發(fā)生后，氨基轉(zhuǎn)肽作用發(fā)生后，氨基酸都位于酸都位于A位，位，P位上無負(fù)荷氨基酸的位上無負(fù)荷氨基酸的tRNA就此脫落，核蛋白體沿著就此脫落，核蛋白體沿著mRNA向向3端方向移動(dòng)一組密碼子，使

22、得肽酰端方向移動(dòng)一組密碼子，使得肽酰tRNA從從A位進(jìn)入位進(jìn)入P位，而位，而A位空出，可位空出，可以接受下一個(gè)新的氨基酰以接受下一個(gè)新的氨基酰tRNA進(jìn)入，進(jìn)入，移位過程需要移位過程需要EF-G(移位酶移位酶)，GTP和和Mg2+的參加。的參加。 以后，以后，肽鏈上每增加一個(gè)氨基肽鏈上每增加一個(gè)氨基酸殘基，即重復(fù)上述進(jìn)位，轉(zhuǎn)肽，酸殘基，即重復(fù)上述進(jìn)位，轉(zhuǎn)肽，移位的步驟，移位的步驟，直至所需的長(zhǎng)度，實(shí)直至所需的長(zhǎng)度，實(shí)驗(yàn)證明驗(yàn)證明mRNA上的信息閱讀是從上的信息閱讀是從5端向端向3端進(jìn)行，而肽鏈的延伸是從端進(jìn)行，而肽鏈的延伸是從氮基端到羧基端。所以多肽鏈合成氮基端到羧基端。所以多肽鏈合成的方向是

23、的方向是N端到端到C端。端。肽酰肽酰-tRNA的肽?；D(zhuǎn)移到的肽酰基轉(zhuǎn)移到aa-tRNA上形成肽鍵上形成肽鍵Tu+Ts Tu Ts Tu GTPGTPaa-tRNA進(jìn)入核糖體進(jìn)入核糖體A位點(diǎn)位點(diǎn)Tu GDPEF-G GTP 核糖體沿核糖體沿mRNA向前移動(dòng)一個(gè)密碼子，向前移動(dòng)一個(gè)密碼子， 使肽酰使肽酰-tRNA由由A位移動(dòng)到位移動(dòng)到P位位A位空缺，準(zhǔn)備接受下一個(gè)位空缺，準(zhǔn)備接受下一個(gè)aa-RNA肽酰轉(zhuǎn)移酶肽酰轉(zhuǎn)移酶進(jìn)位進(jìn)位當(dāng)當(dāng)mRNA上終止密碼出現(xiàn)后，上終止密碼出現(xiàn)后，多肽鏈合成停止，肽鏈從肽酰多肽鏈合成停止，肽鏈從肽酰-tRNA中釋出，中釋出，mRNA、核蛋白體、核蛋白體等分離，這些過程稱為

24、肽鏈合成終等分離，這些過程稱為肽鏈合成終止。止。終止相關(guān)的蛋白因子稱為釋放因子終止相關(guān)的蛋白因子稱為釋放因子 (release factor, RF) 一是識(shí)別終止密碼，如一是識(shí)別終止密碼，如RF-1特異識(shí)別特異識(shí)別UAA、UAG；而；而RF-2可識(shí)別可識(shí)別UAA、UGA。二是誘導(dǎo)轉(zhuǎn)肽酶改變?yōu)轷ッ富钚裕喈?dāng)于催化二是誘導(dǎo)轉(zhuǎn)肽酶改變?yōu)轷ッ富钚?，相?dāng)于催化肽酰基轉(zhuǎn)移到水分子肽?；D(zhuǎn)移到水分子-OH上，使肽鏈從核蛋上，使肽鏈從核蛋白體上釋放。白體上釋放。 釋放因子的功能釋放因子的功能原核生物釋放因子：原核生物釋放因子：RF-1，RF-2，RF-3 真核生物釋放因子：真核生物釋放因子：eRF 多肽鏈合

25、成的終止過程多肽鏈合成的終止過程 U A G53COO-進(jìn)進(jìn)位位轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位位成肽成肽核蛋白體循環(huán)的反應(yīng)總過程核蛋白體循環(huán)的反應(yīng)總過程在氨基酸的摻人過程中有4個(gè)重復(fù)的延伸反應(yīng) 脫落進(jìn)位轉(zhuǎn)肽移位原核生物的轉(zhuǎn)錄翻譯同步進(jìn)行多聚核糖體的電鏡照片真核生物蛋白質(zhì)合成真核生物蛋白質(zhì)合成 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 1. 比原核需要更多的蛋白因子比原核需要更多的蛋白因子; 2. 40S亞基先與起始亞基先與起始tRNA結(jié)合結(jié)合, 再與再與 mRNA結(jié)合結(jié)合; 3. mRNA5帽子結(jié)構(gòu)和帽子結(jié)構(gòu)和3端的多聚端的多聚A都參與都參與形成起始復(fù)合物形成起始復(fù)合物.polyA結(jié)合蛋白真核生物蛋白質(zhì)合成起始的掃描模式真核生物蛋白質(zhì)合成起始的

26、掃描模式 40S小亞基對(duì)小亞基對(duì)mRNA上起始密碼子上起始密碼子AUG的識(shí)別的識(shí)別4、80S復(fù)合物復(fù)合物:40S小亞基在移動(dòng)到起始小亞基在移動(dòng)到起始密碼子密碼子AUG后，通過后，通過eIF-5的作用，可使的作用，可使結(jié)合結(jié)合Met-RNAfmetGTP及及mRNA的的40S小小亞基與亞基與60S大亞基結(jié)合，形成大亞基結(jié)合，形成80S復(fù)合物。復(fù)合物。真核蛋白質(zhì)合成起始模式真核蛋白質(zhì)合成起始模式三元復(fù)合物三元復(fù)合物延伸：延伸：aa-tRNA結(jié)合于核糖體結(jié)合于核糖體A位點(diǎn)位點(diǎn)eEF-1 eEF-2(轉(zhuǎn)位酶轉(zhuǎn)位酶) 核糖體沿核糖體沿mRNA向前移動(dòng)，向前移動(dòng)，A位空缺位空缺延長(zhǎng)：僅延長(zhǎng)因子與原核生物不

27、同 eEF-1：相當(dāng)于EF-Tu eEF-1： 相當(dāng)于EF-Ts eEF-2： 相當(dāng)于EF-G。肽酰轉(zhuǎn)移酶肽酰轉(zhuǎn)移酶肽酰肽酰-tRNA的肽?；D(zhuǎn)移到的肽?；D(zhuǎn)移到aa-tRNA上形成肽鍵上形成肽鍵終止：終止：mRNA上的終止密碼子出現(xiàn)于上的終止密碼子出現(xiàn)于A位時(shí)，位時(shí)， 無相應(yīng)的無相應(yīng)的aa-tRNA與之結(jié)合與之結(jié)合eRF識(shí)別終止信號(hào)，結(jié)合于識(shí)別終止信號(hào)，結(jié)合于A位位tRNA與肽鏈間的酯鍵水解，多肽釋放與肽鏈間的酯鍵水解，多肽釋放 核糖體從核糖體從mRNA上解離上解離GTP肽酰轉(zhuǎn)移酶肽酰轉(zhuǎn)移酶(變?yōu)樗饷缸優(yōu)樗饷?eRF結(jié)合核糖體、結(jié)合結(jié)合核糖體、結(jié)合GTP、介導(dǎo)肽酰、介導(dǎo)肽酰-tRNA水解

28、、水解、 GTP水解酶等活性。水解酶等活性。終止：僅一種釋放因子 ，可識(shí)別3 種密碼子（UAA、UAG、UGA），并需GTP。四、蛋白質(zhì)合成的抑制劑四、蛋白質(zhì)合成的抑制劑許多抗生素都是以直接抑制細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)蛋許多抗生素都是以直接抑制細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成而對(duì)人體副作用最小為目的而設(shè)計(jì)的，白質(zhì)合成而對(duì)人體副作用最小為目的而設(shè)計(jì)的，它們可作用于蛋白質(zhì)合成的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括抑它們可作用于蛋白質(zhì)合成的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括抑制起始因子，延長(zhǎng)因子及核糖核蛋白體的作用制起始因子，延長(zhǎng)因子及核糖核蛋白體的作用等等。這些抑制劑不僅對(duì)于研究蛋白質(zhì)的合成等等。這些抑制劑不僅對(duì)于研究蛋白質(zhì)的合成機(jī)制十分重要，也是臨床上治療細(xì)菌感

29、染的重機(jī)制十分重要，也是臨床上治療細(xì)菌感染的重要藥物。要藥物。1、鏈霉素、卡那霉素、新霉素等：抑制、鏈霉素、卡那霉素、新霉素等：抑制70S起始復(fù)合物的形成，使氨基酰起始復(fù)合物的形成，使氨基酰tRNA從復(fù)從復(fù)合物中脫落；干擾合物中脫落；干擾fMet-tRNA與核糖體的與核糖體的結(jié)合，從而阻止蛋白質(zhì)合成的正確起始，也會(huì)結(jié)合，從而阻止蛋白質(zhì)合成的正確起始，也會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)致mRNA的錯(cuò)讀。的錯(cuò)讀。許多新合成的肽鏈要切除非功能段（如信號(hào)肽、C肽）才具有活性。胰島素、血纖維蛋白、胰蛋白酶等。前胰島素原的加工前胰島素原的加工六、蛋白質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制六、蛋白質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制不論是原核還是真核生物，在細(xì)胞漿內(nèi)合成的蛋白質(zhì)需定位于細(xì)胞特定