《蛋白質(zhì)的翻譯》課件

1、蛋白質(zhì)的翻譯課件這就是翻譯！這就是翻譯！一、模板與遺傳密碼（一） 遺傳密碼一、模板與遺傳密碼（一） 遺傳密碼遺傳密碼的幾個(gè)重要特性連續(xù)性簡(jiǎn)并性通用性擺動(dòng)性遺傳密碼的幾個(gè)重要特性連續(xù)性擺動(dòng)理論擺動(dòng)理論（二）開(kāi)放閱讀框（ORF)真核細(xì)胞幾乎只有一個(gè)ORF，原核細(xì)胞經(jīng)常有2個(gè)或多個(gè)ORF（二）開(kāi)放閱讀框（ORF)真核細(xì)胞幾乎只有一個(gè)ORF，原核細(xì)蛋白質(zhì)的翻譯課件蛋白質(zhì)的翻譯課件氨基酸受體臂D臂反密碼子臂臂氨基酸受體臂D臂反密碼子臂臂 tRNA的L形三級(jí)結(jié)構(gòu) 反映了其生物學(xué)功能，因?yàn)樗纤\(yùn)載的氨基酸必須靠近位于核糖體大亞基上的多肽合成位點(diǎn)，而它的反密碼子必須與小亞基上的mRNA相配對(duì)，所以兩個(gè)不同的

2、功能基團(tuán)最大限度分離。 tRNA的L形三級(jí)結(jié)構(gòu)3tRNA的種類 起始tRNAi和延伸tRNAe原核生物：fMet-tRNAifMet；真核生物：Met-tRNAiMet 原核Met殘基被N-甲?；男问剑赊D(zhuǎn)甲?；复呋?。 同工tRNA均專一于相同的氨酰-tRNA合成酶 校正tRNA抑制無(wú)義突變和錯(cuò)義突變3tRNA的種類4. 氨酰-tRNA合成酶將氨基酸連到tRNA上 tRNA的氨?；ㄘ?fù)載）由氨酰-tRNA合成酶的一組酶催化完成。生物體有20種氨酰-tRNA合成酶，每個(gè)對(duì)應(yīng)一種氨基酸，這意味著一組同工tRNA被一個(gè)酶酰氨化。氨酰tRNA合成酶的特征4. 氨酰-tRNA合成酶將氨基酸連到tRN

3、A上氨酰tRNA + NH3 | H-C-R |O=C | O CH2 | O | O-P=O | O | tRNA腺苷3HOH氨基酸t(yī)RNAtRNA的氨基?；?圖示為第二類氨酰tRNA合成酶催化的氨?；Y(jié)果，氨基酸通過(guò)其羧基基團(tuán)與tRNA末端核苷酸的3-OH相連。一類氨酰tRNA合成酶將氨基酸連到2-OH基團(tuán)。 + CH2 腺苷3HOH氨基酸t(yī)RNA三、核糖體核糖體結(jié)合在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上三、核糖體核糖體結(jié)合在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上1.核糖體的組成1.核糖體的組成原核生物核糖體結(jié)構(gòu)示意圖原核生物的核糖體36 proteins原核生物核糖體結(jié)構(gòu)示意圖原核生物的核糖體36 protein核糖體結(jié)構(gòu)模型及原核與真核細(xì)胞核

4、糖體大小亞基比較核糖體結(jié)構(gòu)模型及原核與不同核糖體的亞基組成亞基原核細(xì)胞及真核細(xì)胞葉綠體、線粒體真核細(xì)胞rRNA 蛋白質(zhì)細(xì)胞類型 核糖體類型不同核糖體的亞基組成亞基原核細(xì)胞及真核細(xì)胞真核細(xì)胞rRNA 2.核糖體的功能2.核糖體的功能原核細(xì)胞70S核糖體的A位、P位及mRNA結(jié)合部位示意圖2.核糖體的功能原核細(xì)胞70S核糖體的A位、P位及mRNA結(jié)合部位示意圖23.核糖體循環(huán)3.核糖體循環(huán)氨基酸活化 肽鏈的起始、延長(zhǎng)和終止 肽鏈的折疊和加工氨基酸活化 肽鏈的起始、延長(zhǎng)和終止 eRF1 ，eRF3階段 原核 真核 功 能起始IF-1IF-2IF-3eIF-1A,eIF-3eIF-2eIF-4AeIF

5、-4BeIF-4EeIF-4GeIF-5B占據(jù)A位GTP酶，促進(jìn)起始tRNA與小亞基結(jié)合促進(jìn)大小亞基分離促進(jìn)大小亞基分離GTP結(jié)合蛋白，促進(jìn)起始tRNA與小亞基結(jié)合eIF-4F復(fù)合物成分，促進(jìn)mRNA結(jié)合小亞基促進(jìn)mRNA掃描起始AUGeIF-4F復(fù)合物成分，結(jié)合5帽eIF-4F復(fù)合物成分促進(jìn)各種起始因子從小亞基解離延長(zhǎng)EF-Tu,EF-TsEF-GEF1-,EF1-EF-2促進(jìn)氨基酰-tRNA進(jìn)入A位，具GTP酶活性促進(jìn)轉(zhuǎn)位和卸載tRNA的釋放，具GTP酶活性促進(jìn)氨基酰-tRNA進(jìn)入A位，具GTP酶活性促進(jìn)轉(zhuǎn)位和卸載tRNA的釋放，具GTP酶活性終止RF1RF2RF3識(shí)別UAA,UAG識(shí)別U

6、AA,UGA識(shí)別UAA,UGA,UAG階段 原核 真核 EEAAEAAtRNAAAEtRNAAAEtRNAAA氨基酸ATP +氨酰腺苷酸E-AMPPPi第一步AMP第二步E氨基酸的活化3-氨酰-tRNAEEAAEAAtRNAAAEtRNAAAEtRNAAA氨基酸CHO-HN-CH-COO-tRNA CH2 CH2 S COO- +H2N-CH-COO-tRNA CH2 CH2 S COO-Met-tRNAffMetfMet-tRNAffMetN10-甲酰FH4FH4轉(zhuǎn)甲酰酶CHO-HN-CH-COO-tRNA +H2N-CH-CO 原核生物多肽鏈的合成分為三個(gè)階段：肽鏈合成的起始、肽鏈的延伸、

7、肽鏈合成的終止和釋放。1、肽鏈合成的起始2、肽鏈的延長(zhǎng)3、肽鏈合成的終止和釋放 原核生物多肽鏈的合成分為三個(gè)階段：肽鏈合成的起始、肽30S亞基 mRNA IF3- IF1復(fù)合物30S mRNA GTP- fMet tRNA- IF2- IF1復(fù)合物70S起始復(fù)合物codonanticodonA位P位 mRNA +30S亞基-IF3A位IF-353IF2GTPP位IF3 IF2 IF1IF2-GTP-fRNA-tRNAIF350S亞基IF2+ IF1+GDP+PiIF-1IF130S亞基 mRNA IF3- IF1復(fù)合物30S mR蛋白質(zhì)的翻譯課件1、30S 核糖體小亞基與起始因子IF 1和IF

8、-3相結(jié)合，誘發(fā)模板mRNA與小亞基結(jié)合。合成的起始1、30S 核糖體小亞基與起始因子IF 1和IF-3相結(jié)合2、由30S 小亞基、起始因子IF-1和IF-3及模板mRNA所組成的復(fù)合物立即與GTP-IF-2及fMet-tRNAfMet相結(jié)合。反密碼子與密碼子配對(duì)。合成的起始2、由30S 小亞基、起始因子IF-1和IF-3及模板mRN3、上述六組分復(fù)合物再與50S大亞基結(jié)合，水解GTP生成并釋放GDP和Pi。釋放三個(gè)起始因子。合成的起始3、上述六組分復(fù)合物再與50S大亞基結(jié)合，水解GTP生成并釋12122323進(jìn)位肽鍵形成移位進(jìn)位(TuTs)GTPGTPN-端2353C-端肽鍵形成153（EF

9、-G） 12122323進(jìn)位肽鍵形成移位進(jìn)位(TuTs)GTPGT蛋白質(zhì)的翻譯課件蛋白質(zhì)的翻譯課件蛋白質(zhì)的翻譯課件（1）釋放因子RF1或RF2進(jìn)入核糖體A位。 （2）多肽鏈的釋放（3）70S核糖體解離53UAG30S亞基50S亞基53UAGtRNARF（1）釋放因子RF1或RF2進(jìn)入核糖體A位。 53UAG合成完畢的肽鏈多核糖體3mRNA延伸中的肽鏈5核糖體循環(huán)合成完畢的肽鏈多核糖體3mRNA延伸中的肽鏈5核糖體循環(huán) 真核生物蛋白質(zhì)合成的特點(diǎn) 合成起始 真核生物蛋白質(zhì)生物合成起始過(guò)程中，需要甲硫氨酰-tRNAi、GTP、ATP和十幾種起始因子(eIF)參與。 80S60S40S + 三種起始因

10、子 43S (eIF-1A, eIF-3, eIF-3A)真核生物的核糖體 真核生物蛋白質(zhì)合成的特點(diǎn) 合成起始80S60S40S 真核生物翻譯起始復(fù)合物的形成eIF-4F：eIF-4eIF-4BeIF-4A 帽子結(jié)合蛋白真核生物翻譯起始復(fù)合物的形成eIF-4F：eIF-4帽子結(jié) 肽鏈的延伸 在真核生物中，存在著延伸因子1（eEF-1），在真菌中還有延伸因子3（eEF-3）。 合成終止只有一種釋放因子(eRF)，能識(shí)別三種終止密碼子。 在核糖體釋放因子(RRF)作用下，核糖體與mRNA解離。 肽鏈的延伸1、肽鏈末端的修飾2、信號(hào)序列的切除3、二硫鍵的形成4、部分肽段的切除5、個(gè)別氨基酸的修飾6、

11、糖基側(cè)鏈的添加7、輔基的加入8、蛋白質(zhì)的折疊（分子伴侶）示例：酶原的激活 蛋白質(zhì)的翻譯后加工1、肽鏈末端的修飾 蛋白質(zhì)的翻譯后加工NC新生多肽鏈末端加工多蛋白加工(polyprotein) 去除的末端活性蛋白三個(gè)活性蛋白通過(guò)蛋白酶剪切進(jìn)行加工NC新生多肽鏈末端加工多蛋白加工(polyprotein) NC內(nèi)含肽NC剪接內(nèi)含肽的剪接 內(nèi)含肽是蛋白質(zhì)的內(nèi)部片段，翻譯后很快被去除，從而使兩個(gè)外部片段和外顯肽連接到一起。 內(nèi)含肽剪接位點(diǎn)的序列：第一個(gè)氨基酸通常是Cys，有時(shí)為Ser，最后兩個(gè)氨基酸基本上是His后接Asn。下游外顯肽的第一個(gè)氨基酸是Cys、Ser或Thr。NC內(nèi)含肽NC剪接內(nèi)含肽的剪接

12、 內(nèi)含肽是蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的翻譯課件mRNA核糖體新生多肽鏈Hsp70蛋白與疏水區(qū)結(jié)合大腸桿菌的分子伴侶mRNA核糖體新生多肽鏈Hsp70蛋白與疏水區(qū)結(jié)合大腸桿菌的胰島素原的加工A鏈區(qū)B鏈區(qū)間插序列（C肽區(qū)）HSSHSHSHHSHS信號(hào)肽NC核糖體上合成出無(wú)規(guī)則卷曲的前胰島素原切除C肽后，形成成熟的胰島素分子切除信號(hào)肽后折疊成穩(wěn)定構(gòu)象的胰島素原SSSSNNCCA鏈B鏈胰島素CNSSSS胰島素原SS胰島素原的加工A鏈區(qū)B鏈區(qū)間插序列（C肽區(qū)）HSSHSHSH胰蛋白酶原胰蛋白酶六肽腸激酶活性中心胰蛋白酶原的激活示意圖胰蛋白酶原胰蛋白酶六肽腸激酶活性中心胰蛋白酶原的激活示意圖 信號(hào)肽 能引導(dǎo)蛋白質(zhì)靶向運(yùn)輸?shù)奶厥庑盘?hào)序列，即多肽鏈分子N端的一段被細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)識(shí)別的保守性氨基酸序列，稱為“信號(hào)肽”。 序列組成： 16 30氨基酸殘基 N端含1到幾個(gè)堿性氨基酸殘基 中部4 15疏水性中性氨基酸（Leu、Ile） C端含極性、小側(cè)鏈的Gly、Ala、Ser 緊接信號(hào)肽酶裂解位點(diǎn) 僅真核細(xì)胞！ 信號(hào)肽 能引導(dǎo)蛋白質(zhì)靶向運(yùn)輸?shù)奶厥庑盘?hào)序列，即多肽鏈蛋白質(zhì)N端信號(hào)肽的特點(diǎn)1.完