蛋白質(zhì)合成轉(zhuǎn)運(yùn)加工和修飾

1、關(guān)于蛋白質(zhì)的合成轉(zhuǎn)運(yùn)加工與修飾第一張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月本章內(nèi)容2.1 蛋白質(zhì)的生物合成2.2 蛋白質(zhì)合成后的定向輸送2.3 蛋白質(zhì)合成后的加工與修飾第二張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1 蛋白質(zhì)的生物合成問(wèn)題1. 蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程中涉及哪些重要元素？這些元素的特點(diǎn)/結(jié)構(gòu)特征及功能如何？2. 蛋白質(zhì)的生物合成過(guò)程分哪幾個(gè)階段？每個(gè)階段是如何進(jìn)行的？各階段涉及哪些蛋白因子？這些因子與以上各元素是如何相互配合，共同完成蛋白質(zhì)生物合成的？3. 真核生物與原核生物的蛋白合成過(guò)程有何異同點(diǎn)？第三張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1 蛋白質(zhì)的生物合成一、蛋白

2、質(zhì)生物合成過(guò)程中的重要元素信使RNA（messenger RNA, mRNA）遺傳密碼子核糖體轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（transfer RNA, tRNA）二、蛋白質(zhì)的生物合成過(guò)程原核生物真核生物第四張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1 蛋白質(zhì)的生物合成一、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程中的重要元素基因轉(zhuǎn)錄及翻譯的過(guò)程 1.信使RNA第五張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1 蛋白質(zhì)的生物合成一、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程中的重要元素mRNA的概念是在理論上先提出，然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。1961年由Jaiob和Monod提出mRNA假說(shuō)信使是一種多核苷酸信使的堿基應(yīng)與相應(yīng)的DNA堿基一致信使具有不同長(zhǎng)度信

3、使應(yīng)與核糖體有短暫結(jié)合信使的半衰期很短隨后，Brenner和Spiegelman等通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明以上假說(shuō)的正確性由噬菌體T2感染大腸桿菌噬菌體蛋白和半衰期很短的新生RNA；感染后新合成的RNA可以與噬菌體DNA相雜交，不可與細(xì)胞內(nèi)其他DNA雜交。1.信使RNA第六張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1 蛋白質(zhì)的生物合成一、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程中的重要元素真核生物與原核生物中的mRNA有何區(qū)別？真核生物：存在外顯子和內(nèi)含子DNA轉(zhuǎn)錄為前體RNA，需要剪切加工后得到成熟mRNA外顯子拼接；5端加“帽”（mGpppNm）有利于核糖體識(shí)別及保持mRNA的穩(wěn)定性；3端酶切、poly(A)接尾有利

4、于由細(xì)胞核向細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)及保持mRNA的穩(wěn)定性。只有單順?lè)醋觤RNA（ 一種mRNA分子只能編碼一種多肽鏈）原核生物不需要剪切加工；在起始密碼子前存在一個(gè)SD序列（即核糖體結(jié)合位點(diǎn)）；含有多順?lè)醋觤RNA（一種mRNA分子編碼多種肽鏈）；1.信使RNA第七張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1 蛋白質(zhì)的生物合成一、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程中的重要元素功能： 指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的直接模板（好比一座大樓的設(shè)計(jì)圖紙）。 1.信使RNA第八張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1 蛋白質(zhì)的生物合成一、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程中的重要元素第二密碼第三密碼第一密碼遺傳密碼表2. 遺傳密碼子第九張，PPT共

5、七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1 蛋白質(zhì)的生物合成一、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程中的重要元素連續(xù)性通用性簡(jiǎn)并性擺動(dòng)性不重疊性2. 遺傳密碼子基本特征第十張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1 蛋白質(zhì)的生物合成一、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程中的重要元素遺傳密碼無(wú)標(biāo)點(diǎn)符號(hào)（連續(xù)性） 閱讀框架(reading frames)： 通常從一個(gè)正確起點(diǎn)（AUG）開(kāi)始，3個(gè)一組，一個(gè)不漏的讀下去至終止密碼。若刪/增，即引起突變(移碼突變）。2. 遺傳密碼子基本特征第十一張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1 蛋白質(zhì)的生物合成一、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程中的重要元素 通用性 在地球上所有的生物中，合成蛋白質(zhì)

6、的遺傳密碼都使用同一套，只是在不同種類的生物中存在密碼子的偏好性。但近年來(lái)發(fā)現(xiàn)在哺乳動(dòng)物的線粒體的蛋白合成體系中有一些例外：UAG色氨酸（并非終止密碼子）CUA蘇氨酸（并非亮氨酸）AUA蛋氨酸（并非異亮氨酸）2. 遺傳密碼子基本特征第十二張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十三張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1 蛋白質(zhì)的生物合成一、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程中的重要元素 簡(jiǎn)并性大多數(shù)情況下，1個(gè)氨基酸可有幾種不同的密碼子編碼即簡(jiǎn)并性。同義密碼子：編碼同一氨基酸的密碼子。 如：UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG 都編碼Leu。密碼子的專一性主要由前2個(gè)堿基決定，第三位堿

7、基的改變不重要： 如：His：CAU、CAC；第3位均為嘧啶； Glu：CAA、CAG；第3位均為嘌呤。 降低了由于第3個(gè)堿基發(fā)生突變?cè)斐傻恼`差。意義: DNA堿基有較大變化時(shí)，仍保持多肽 鏈中氨基酸順序不變，減少有害突變。保證了物種的穩(wěn)定性。2. 遺傳密碼子基本特征第十四張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1 蛋白質(zhì)的生物合成一、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程中的重要元素?cái)[動(dòng)性翻譯過(guò)程氨基酸的正確加入是靠mRNA的密碼與tRNA上的反密碼子相互以堿基配對(duì)辨認(rèn)。密碼子的擺動(dòng)性是指密碼子與反密碼子有時(shí)雖不嚴(yán)格互補(bǔ)，卻能相互辨認(rèn)。（參見(jiàn)表2.2）2. 遺傳密碼子基本特征第十五張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)

8、作于2022年6月1.1 蛋白質(zhì)的生物合成一、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程中的重要元素不重疊性 即讀碼規(guī)則是不重疊的。2. 遺傳密碼子基本特征第十六張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1 蛋白質(zhì)的生物合成一、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程中的重要元素功能：將mRNA上的信息轉(zhuǎn)化成蛋白質(zhì)中多肽鏈的氨基酸順序的信息。（好比一本英漢詞典）2. 遺傳密碼子第十七張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1 蛋白質(zhì)的生物合成一、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程中的重要元素60-65%rRNA， 30-35%蛋白質(zhì)。3. 核糖體組成第十八張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1 蛋白質(zhì)的生物合成一、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程中

9、的重要元素1) mRNA結(jié)合位點(diǎn)：大小亞基的結(jié)合面上，為蛋白質(zhì)合成處。2）A位點(diǎn)（受位）： 氨酰-tRNA結(jié)合位點(diǎn)。3）P位點(diǎn)(供位)：肽酰-tRNA結(jié)合位點(diǎn)，是肽基-tRNA移交肽鏈后，tRNA被釋放的部位。4）肽基轉(zhuǎn)移酶位： 肽鏈合成過(guò)程中催化氨基酸之間形成肽鍵的酶活性部位。5）GTP酶位：水解GTP，產(chǎn)生能量用來(lái)催化肽基-tRNA由A位轉(zhuǎn)到P位。321445肽基轉(zhuǎn)移酶位GTP酶位3. 核糖體結(jié)構(gòu)（以大腸桿菌的核糖體為例）第十九張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1 蛋白質(zhì)的生物合成一、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程中的重要元素核糖體單體無(wú)蛋白合成功能多聚核糖體：與mRNA結(jié)合具有蛋白合成功

10、能游離核糖體結(jié)合核糖體（與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜結(jié)合）3. 核糖體存在形式第二十張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1 蛋白質(zhì)的生物合成一、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程中的重要元素核糖體是蛋白質(zhì)合成的工廠使mRNA不斷與tRNA結(jié)合，保證氨基酸序列正確性；控制肽鏈的合成大、小亞基分工協(xié)作，共同完成蛋白質(zhì)的合成過(guò)程。小亞基：將mRNA結(jié)合到核糖體上（16sRNA可以識(shí)別mRMA上的RBS）提供部分tRNA結(jié)合部位（A位）充當(dāng)tRNA釋放部位（P位）大亞基提供部分tRNA結(jié)合部位（A位）提供肽基轉(zhuǎn)移酶提供能量（GTP酶位）提供新生肽鏈的釋放通道 3. 核糖體功能第二十一張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月

11、1.1 蛋白質(zhì)的生物合成一、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程中的重要元素（一）結(jié)構(gòu)三葉草結(jié)構(gòu)倒“L”結(jié)構(gòu)4. 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）結(jié)構(gòu)第二十二張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1 蛋白質(zhì)的生物合成一、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程中的重要元素反密碼子位點(diǎn)：由密碼子環(huán)下方的3個(gè)堿基組成，與mRNA上密碼子的堿基互補(bǔ)3末端的CCA序列：為氨基酸接受位點(diǎn)，氨基酸共價(jià)結(jié)合到A殘基上。識(shí)別氨酰-tRNA合成酶的位點(diǎn)。反密碼子合成酶aa位點(diǎn)4. 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的位點(diǎn)第二十三張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月氨基酸活化生成氨酰-tRNAE +E-E其中，氨基酰tRNA合成酶具有高度專一性

12、： 1. 對(duì)氨基酸具有極高的專一性只作用于L-氨基酸，不作用于D-氨基酸每種酶都對(duì)應(yīng)一個(gè)專一的氨基酸；2.對(duì)tRNA具有極高的專一性。第二十四張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1 蛋白質(zhì)的生物合成一、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程中的重要元素運(yùn)輸氨基酸的功能（好比一種特殊的交通工具）1、有攜帶aa的功能； 2、有接頭作用氨酰-tRNA憑借自身的反密碼子，依靠在核糖體的特定位點(diǎn)識(shí)別mRNA的密碼子并以堿基配對(duì)方式與之結(jié)合的作用。將氨基酸帶到肽鏈的一定位置。4. 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）功能第二十五張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1 蛋白質(zhì)的生物合成一、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程中的重要元素“

13、啟動(dòng)” tRNAt特異地識(shí)別起始密碼子AUG;只攜帶蛋氨酸（真核）或甲酰蛋氨酸（原核）?！胺菃?dòng)” tRNA不識(shí)別起始密碼子。特殊的tRNA（原核）:它可以識(shí)別AUG密碼子，但不能與甲酰蛋氨酸結(jié)合，只能與蛋氨酸結(jié)合，該類tRNA也屬于“非啟動(dòng)” tRNA。 4. 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）分類第二十六張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1蛋白質(zhì)的生物合成二、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程 mRNA解讀方向： 5 3 肽鏈延伸方向： 從N端向C端進(jìn)行。C端N端53第二十七張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1蛋白質(zhì)的生物合成二、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程 （以原核生物為例）（一）肽鏈合成的起始（in

14、itiation）；（二）肽鏈的延伸（elongation)： （三）肽鏈合成的終止（termination）與釋放；第二十八張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1蛋白質(zhì)的生物合成二、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程大腸桿菌及其他原核細(xì)胞中幾乎所有蛋白質(zhì)合成都始于甲硫氨酸（以AUG為起始密碼子），但并不是以Met-tRNA作為起始物，而是以N-甲酰甲硫氨酰-tRNA（fMet-tRNAt ）作為肽鏈合成的起始物。細(xì)胞內(nèi)有一種甲酰化酶可催化Met-tRNA的-NH2甲?；纬蒮Met-tRNAt：（不可催化游離的Met或非啟動(dòng)Met-tRNAm ）（一）肽鏈合成的起始第二十九張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)

15、作于2022年6月1.1蛋白質(zhì)的生物合成二、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程起始過(guò)程：1. 核糖體大小亞基分開(kāi)（在IF-3作用下）；2. mRNA與小亞基結(jié)合3. fMet-tRNAt與mRNA及小亞基結(jié)合形成30S起始復(fù)合物4. 大小亞基結(jié)合，形成有生物學(xué)功能的70S起始復(fù)合物。（一）肽鏈合成的起始第三十張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.mRNA與小亞基結(jié)合1）小亞基上的16s rRNA與mRNA上的S-D序列結(jié)合2）小亞基蛋白（rps-1）與mRNA上的核苷酸序列結(jié)合3）由起始因子3（IF-3）介導(dǎo)4）IF-1促進(jìn)IF-3與小亞基的結(jié)合 （一）肽鏈合成的起始第三十一張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作

16、于2022年6月S-D序列(Shine-Dalgarno sequence) ：在mRNA起始密碼上游，富含嘌呤，可與16S rRNA中部分互補(bǔ)，使mRNA與核糖體結(jié)合。故又稱核蛋白結(jié)合位點(diǎn)（ribosomal binding site ，RBS) （一）肽鏈合成的起始第三十二張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3. 30S起始復(fù)合物的形成在IF-2作用下，fMet-tRNAt與mRNA分子中的AUG相結(jié)合，即密碼子與反密碼子配對(duì)，形成30S起始復(fù)合物）30S亞基-mRNA-fMet-tRNAfmet復(fù)合物此步需要GTP和Mg2+參與。（一）肽鏈合成的起始第三十三張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)

17、作于2022年6月4. 70S起始復(fù)合物50S大亞基與上述的30S起始復(fù)合物結(jié)合，形成70S起始復(fù)合物，即30S亞基.mRNA.50S亞基.fMet-tRNAt復(fù)合物。同時(shí)，釋放起始因子（IF-1、IF-2和IF-3）此時(shí)核糖體的位被fMet-tRNA和占據(jù)；而A位則空著，有待于對(duì)應(yīng)mRNA中第二個(gè)密碼的相應(yīng)氨基酰tRNA進(jìn)入，從而進(jìn)入延伸階段。（一）肽鏈合成的起始第三十四張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1蛋白質(zhì)的生物合成二、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程起始所需材料：核糖體大小亞基：30S亞基（16s rRNA）、50S亞基； 模板：帶起始密碼的mRNA（含有SD序列）；起始用的氨酰-tR

18、NA ：fMet- tRNAt ； 起始因子(initiation factors，IF) （IF1、IF2、IF3）； 2個(gè)GTP； Mg2+ 。（一）肽鏈合成的起始第三十五張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1蛋白質(zhì)的生物合成二、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程起始因子(initiation factors，IF)的作用：IF3 ：阻止大、小亞基的結(jié)合；IF2 ：攜帶fMet- tRNAt 、 GTP； 并具GTP水解酶的作用；IF1 ：協(xié)調(diào)IF2、IF3與核糖體亞基的結(jié)合與脫落。（一）肽鏈合成的起始第三十六張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月進(jìn)位轉(zhuǎn)位成肽（二）肽鏈延伸第三十七張，PPT

19、共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1蛋白質(zhì)的生物合成二、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程1） EFTu與GTP結(jié)合后，再與aa2- tRNA2結(jié)合成復(fù)合物；2）aa2- tRNA2與A位點(diǎn)上mRNA密碼子結(jié)合，釋放出EFTu-GDP ；3）EFTu-GDP再與EFTs及GTP相反應(yīng)，重新生成EFTu-GTP。EFT1包括EFTu和EFTs除fMet- tRNAt外，所有aa-tRNA進(jìn)入A位點(diǎn)都需先與EFTu-GTP結(jié)合。（二）肽鏈延伸1. 進(jìn)位第三十八張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1蛋白質(zhì)的生物合成二、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程在肽基轉(zhuǎn)移酶作用下，P位上的氨基酸和A位上的氨基酸之間形成肽鍵，成二

20、肽；P位點(diǎn)上fMet與 tRNA脫離；此時(shí)，P位上的tRNA成為無(wú)負(fù)載的tRNA ，而A位上tRNA 負(fù)載著以“肽鍵”相連的兩個(gè)氨基酸（二肽）。這一步反應(yīng)需要較高的K+離子濃度。（二）肽鏈延伸2. 肽鍵形成第三十九張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1蛋白質(zhì)的生物合成二、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程1）在移位酶(EFG因子)作用下，消耗1個(gè)GTP,核糖體沿mRNA 53移動(dòng)了1個(gè)密碼子的距離. 2）A位上的肽酰- tRNA到P位，原來(lái)P位上無(wú)負(fù)載的tRNA離開(kāi)核糖體。（二）肽鏈延伸3. 移位第四十張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1蛋白質(zhì)的生物合成二、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程所需材料：7

21、0S起始復(fù)合物aa2- tRNA2轉(zhuǎn)肽酶（肽酰轉(zhuǎn)移酶 peptidyl transferase）延伸因子（EFT1）：EFTu（不穩(wěn)定），EFTs（較穩(wěn)定）延伸因子EFG（移位酶，G因子） 2個(gè)GTP Mg2+ ， K+延伸步驟：1. aa2- tRNA2進(jìn)入A位點(diǎn)（進(jìn)位）2. 肽鍵形成（成肽）3. 移位（二）肽鏈延伸第四十一張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1蛋白質(zhì)的生物合成二、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程延伸因子的作用：EFTu：與GTP結(jié)合后，再與氨酰- tRNA結(jié)合成復(fù)合物，使氨酰- tRNA活化；EFTs：促使EFTu-GTP的形成；EFG因子：水解GTP，為核糖體沿mRNA 53

22、移動(dòng)提供能量。（二）肽鏈延伸第四十二張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1蛋白質(zhì)的生物合成二、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程延長(zhǎng)過(guò)程（二）肽鏈延伸過(guò)程不斷重復(fù)肽鏈延伸過(guò)程的，步驟，直到遇到終止密碼子為止。第四十三張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（三）肽鏈合成的終止與釋放A. RF1/RF2與mRNA終止信號(hào)結(jié)合，RF3將轉(zhuǎn)肽酶活性轉(zhuǎn)變成水解酶活性 ；B. 水解酶水解肽鏈和 tRNA之間的鍵新合成肽鏈離開(kāi)核糖體；C. tRNA、mRNA離開(kāi)核糖體；D. 核糖體在IF-3作用下解離成大、小亞基，進(jìn)入下一輪反應(yīng)。第四十四張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1蛋白質(zhì)的生物合成二、蛋白

23、質(zhì)生物合成過(guò)程所需材料 70S 核糖體 帶終止密碼的mRNA、 釋放因子（RF1、RF2、RF3、RR）。RF1：識(shí)別終止密碼UAA、UAG；RF2：識(shí)別終止密碼UAA、UGA；RF3：激活核糖體上的轉(zhuǎn)肽酶使其發(fā)生變構(gòu)，轉(zhuǎn)肽酶活性 轉(zhuǎn)變成水解酶活性，使P位上的肽鏈與tRNA分離。RR：使tRNA、mRNA及RF（RF1、RF2、RF3）從核糖體上脫落（三）肽鏈合成的終止與釋放第四十五張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月小結(jié)原核生物的蛋白質(zhì)合成過(guò)程第四十六張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1蛋白質(zhì)的生物合成二、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程（一）肽鏈合成的起始階段1. 起始氨基酸為甲硫氨酸

24、（不需N-甲?；?；2. mRNA與核糖體小亞基結(jié)合是靠與mRNA 5-端的帽子相結(jié)合（不存在SD序列）；3. 起始因子（eIF）有10多種，其中，eIF-2的作用類似于原核生物中的IF-2（與met-tRNAi及GTP結(jié)合）4. 所需能量由GTP和ATP提供。（二）肽鏈延伸階段：過(guò)程類似，只是延伸因子較復(fù)雜：EF1 EF1EFTu、EFTs； EF2 G因子。（三）肽鏈合成的終止與釋放：過(guò)程類似，只是釋放因子有所不同。真核生物與原核生物蛋白質(zhì)合成的差異第四十七張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1蛋白質(zhì)的生物合成二、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程原核生物真核生物mRNA多順?lè)醋樱哂蠸D序列單

25、順?lè)醋?，無(wú)SD序列起始復(fù)合物fMet- tRNAtGTP（所需能量）Met- tRNAiMetGTP ,ATP（所需能量）肽鏈延伸因子Tu、TsEF1 EF1移位因子G因子EF2釋放因子RF1、 RF2、RF3、RRRF真核生物與原核生物蛋白質(zhì)合成的差異第四十八張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.2 蛋白質(zhì)合成后的定向輸送蛋白質(zhì)在核糖體上合成后，有三種去向：1. 保留在細(xì)胞質(zhì)中胞內(nèi)產(chǎn)物；2. 進(jìn)入細(xì)胞核、線粒體或其他細(xì)胞器中；3. 分泌到細(xì)胞外胞外產(chǎn)物。后兩種情況均需要有一個(gè)跨膜輸送的過(guò)程如何輸送？存在多種不同學(xué)說(shuō)?！靶盘?hào)假說(shuō)（signal hypothesis） ”較為被接受。第四

26、十九張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月信號(hào)假說(shuō)（signal hypothesis）G. Blobel（甘特.布洛貝爾 ）等1975年提出了信號(hào)假說(shuō)(Signal hypothesis)，認(rèn)為蛋白質(zhì)N端的信號(hào)肽，指導(dǎo)蛋白質(zhì)由核糖體轉(zhuǎn)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成。因此獲1999年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。信號(hào)肽的合成 信號(hào)識(shí)別顆粒(SRP)-核糖體復(fù)合體形成核糖體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜結(jié)合多肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔主要過(guò)程第五十張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.蛋白質(zhì)跨膜位移機(jī)制的“信號(hào)假說(shuō)”涉及那些主要元素？其結(jié)構(gòu)特征和功能是什么？2.根據(jù)“信號(hào)假說(shuō)”，描述蛋白質(zhì)跨膜位移的機(jī)制。問(wèn)題第五十一張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)

27、作于2022年6月2.2 蛋白質(zhì)合成后的定向輸送信號(hào)假說(shuō)（signal hypothesis）一、信號(hào)假說(shuō)中涉及的幾個(gè)重要元素二、蛋白質(zhì)跨膜位移的機(jī)制第五十二張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.2 蛋白質(zhì)合成后的定向輸送信號(hào)假說(shuō)（signal hypothesis）1.信號(hào)肽：在成熟mRNA5端起始密碼（AUG)之后，有一組編碼特殊氨基酸序列的密碼子，稱為信號(hào)密碼，由信號(hào)密碼翻譯出的肽鏈，叫做信號(hào)肽。信號(hào)肽為高度疏水氨基酸組成的肽鏈（ 1630個(gè)氨基酸），是新生肽鏈上的一段特殊的氨基酸序列（引導(dǎo)蛋白跨膜或分泌到胞外）。2.信號(hào)識(shí)別顆粒（SPR）：識(shí)別新生肽鏈上的信號(hào)肽。是一類游離在細(xì)

28、胞質(zhì)中的核蛋白顆粒（由1條7S-RNA和6條多肽鏈組成，每條肽鏈都含有豐富的堿性氨基酸）。3.SPR受體（SPR-R）：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜整合蛋白，可識(shí)別SPR。分子量為72kDa的異二聚體（1條鏈和1條鏈組成），每條鏈上均具有GTP酶活性區(qū)域。4.通道蛋白位移子（translocon）：嵌附在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的蛋白復(fù)合體，與蛋白通道直接相關(guān)。一、信號(hào)假說(shuō)中涉及的幾個(gè)重要元素第五十三張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月信號(hào)肽的結(jié)構(gòu)分泌性蛋白質(zhì)的信號(hào)肽沒(méi)有嚴(yán)格的專一性，目前尚未發(fā)現(xiàn)共同的信號(hào)序列。 一般均可分為三個(gè)區(qū)：1）N端為親水區(qū)含堿性氨基酸, 提供正電荷2）疏水區(qū)含中性或疏水性氨基酸3）加工區(qū)是信號(hào)肽

29、酶切割信號(hào)肽的部位第五十四張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第五十五張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.2 蛋白質(zhì)合成后的定向輸送信號(hào)假說(shuō)（signal hypothesis）信號(hào)肽與SRP結(jié)合肽鏈延伸暫時(shí)終止SRP與受體結(jié)合SRP脫離信號(hào)肽肽鏈在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上繼續(xù)合成，同時(shí)信號(hào)肽引導(dǎo)新生肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔信號(hào)肽切除肽鏈延伸至終止。二、蛋白質(zhì)跨膜位移的機(jī)制SPR-R位移子SPR信號(hào)肽第五十六張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.3 蛋白質(zhì)合成后的加工與修飾1. 蛋白質(zhì)合成后一級(jí)結(jié)構(gòu)上和高級(jí)結(jié)構(gòu)上的修飾有哪些？2.什么是分子伴侶？其在蛋白質(zhì)折疊中的作用是什么？3. 查找相關(guān)資料

30、，綜述“分子伴侶”的分類、作用機(jī)制及其應(yīng)用。（討論課）問(wèn)題第五十七張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.3 蛋白質(zhì)合成后的加工與修飾肽鏈合成后，經(jīng)若干加工和修飾后，才能使合成的肽鏈具一定的空間結(jié)構(gòu)和生物學(xué)活性。一、一級(jí)結(jié)構(gòu)的修飾：切除氨基末端的fMet或Met蛋白質(zhì)前體的剪切（以胰島素為例）氨基酸側(cè)鏈的共價(jià)修飾（糖基化、磷酸化、羧化等）水解修飾阿片促黑皮質(zhì)素原（POMC）二、高級(jí)結(jié)構(gòu)的修飾：蛋白質(zhì)折疊與分子伴侶蛋白質(zhì)亞基的聚合蛋白質(zhì)與輔基的鏈接第五十八張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月胰島素的加工過(guò)程信號(hào)肽的切除（前胰島素原胰島素原）二硫鍵的形成肽的切除（胰島素原胰島素）第五十

31、九張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月蛋白質(zhì)的糖基化蛋白質(zhì)的糖基化：是指單糖或寡糖與蛋白質(zhì)共價(jià)結(jié)合形成糖蛋白。蛋白質(zhì)糖基化的作用使蛋白質(zhì)能夠抵抗消化酶的作用賦予蛋白質(zhì)傳導(dǎo)信號(hào)的功能某些蛋白只有在糖基化之后才能正確折疊第六十張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月蛋白質(zhì)糖基化作用方式N-連接的糖基化：發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)，糖蛋白中最普遍的一種。O-連接的糖基化：主要或全部在高爾基復(fù)合體中進(jìn)行。第六十一張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月N-連接的糖基化在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，糖鏈被連接在多肽鏈中天冬酰胺 (Asn) /谷氨酰胺（Gln）殘基的氨基基團(tuán)上，故稱之為N-連接糖基化。 在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中N

32、-乙酰葡萄糖胺、甘露糖和葡萄糖的多個(gè)分子按順序先后被連接到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜中叫多帖醇的脂質(zhì)分子上，成為寡聚糖，并使寡聚糖活化。 已活化的寡聚糖即由糖基轉(zhuǎn)移酶催化第六十二張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第六十三張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月O-連接的寡糖的糖基化O-連接的寡糖是指與蛋白質(zhì)的絲氨酸、蘇氨酸和酪氨酸殘基側(cè)鏈上的羥基基團(tuán)連接的寡糖。O-連接的寡糖的糖鏈中又增加了半乳糖、巖藻糖和唾液酸等糖殘基。第六十四張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第六十五張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月磷酸化可逆磷酸化主要發(fā)生在真核生物中，有時(shí)也會(huì)在原核生物中。最常用的磷酸基團(tuán)供體是ATP；目標(biāo)蛋白的磷酸化和去磷酸化由底物特異的蛋白激酶和蛋白磷酸酶催化完成；磷酸化的位點(diǎn)一般是絲氨酸、蘇氨酸或酪氨酸的羥基。第六十六張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月N端加工 原核生物脫甲?；窶et-fMet-氨基肽酶真核細(xì)胞第六十七張，PPT共七十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.3 蛋白質(zhì)合成后的加工與修飾一、一級(jí)結(jié)構(gòu)的修飾POMC有26