chapter38蛋白質(zhì)合成及轉(zhuǎn)運

chapter38蛋白質(zhì)合成及轉(zhuǎn)運一、蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ)1、模板：mRNA2、氨基酸的供體形式：氨?！猼RNA3、合成場所：核糖體（由蛋白質(zhì)和rRNA構(gòu)成）4、閱讀mRNA上遺傳密碼信息的方向：從3’5’tRNA和mRNA配對模式圖（一）mRNA是蛋白質(zhì)合成的模板

P520圖38-41、讀碼框架：mRNA上每3個核苷酸組成的連續(xù)連接方式。例見下圖：2、起始密碼：5’端的AUG，編碼甲硫氨酸；3、終止密碼：讀碼框架的3’端的UAA，UGA，UAG；其功能是終止這一條肽鏈的合成；4、mRNA上5’端序列：對于起始密碼的選擇有重要作用；（1）原核：在起始密碼子上游含特定的核糖體結(jié)合位點；（2）真核：5’端帽子結(jié)構(gòu)對核糖體的識別有一定作用；舉例：讀碼框架（二）tRNA轉(zhuǎn)運活化的氨基酸至mRNA板上1、細(xì)胞中含50種或以上的tRNA；一種氨基酸可由多種tRNA轉(zhuǎn)運；2、兩個關(guān)鍵部位：氨基酸接受臂：氨基酸結(jié)合部位；反密碼環(huán)：與mRNA的結(jié)合部位；

UIAC變偶性（三）核糖體是蛋白質(zhì)合成的工廠核糖體是一個巨大的核糖核蛋白體；由RNA和蛋白質(zhì)組成；1、核糖體RNA2、核糖體蛋白*構(gòu)成情況見P522表38-1

二、翻譯的步驟從mRNA上閱讀遺傳密碼的信息是從5’3’；蛋白質(zhì)合成的方向是從NC；1、形成氨酰-tRNA復(fù)合物；2、翻譯開始于mRNA和核糖體的結(jié)合；3、在蛋白因子幫助下，tRNAiMet啟動蛋白質(zhì)的合成；4、合成中有3個重要的重復(fù)延伸反應(yīng)；5、在終止密碼和釋放因子作用下終止翻譯。（一）氨酰-tRNA合成酶幫助氨基酸結(jié)合于特定的tRNA1、反應(yīng)分兩步，消耗一分子ATP；2、先形成氨基酸-AMP復(fù)合物，再形成氨酰-tRNA；3、兩步反應(yīng)都由氨酰-tRNA合成酶催化；（二）每一個氨酰-tRNA合成酶可識別一個特定氨基酸和與此氨基酸相對應(yīng)的tRNA1、氨酰-tRNA合成酶可識別一個特定的氨基酸和與此氨基酸對應(yīng)的tRNA特定部位；2、氨酰-tRNA合成酶和與之相對應(yīng)的tRNA分子有時稱為“第二遺傳密碼”。（三）氨酰-tRNA合成酶能糾正酰化錯誤氨酰-tRNA合成酶上有水解活性，可用于糾正錯誤連接形成的氨酰-tRNA；如：形成一個纈氨酰-tRNAIle可以通過異亮氨酰-tRNA合成酶的水解活性水解；（四）一個特殊的tRNA啟動了蛋白質(zhì)的合成1、所有蛋白質(zhì)翻譯起始于Met的參與；2、一個特殊的起始tRNA負(fù)責(zé)結(jié)合轉(zhuǎn)運起始Met——tRNAiMet3、而蛋白質(zhì)內(nèi)部的Met由另一種tRNA負(fù)責(zé)——tRNAMet4、兩種tRNA由一種甲硫氨酰-tRNA合成酶催化與甲硫氨酸結(jié)合轉(zhuǎn)運5、蛋白質(zhì)合成起始因子識別tRNAiMet，而延伸因子識別tRNAMet6、原核的tRNAiMet中的氨基被甲酰化——tRNAifMet（五）翻譯開始于mRNA和核糖體的結(jié)合1、翻譯開始需要在mRNA上選擇起始密碼子AUG；2、真核生物：核糖體小亞基結(jié)合fMet-tRNAiMet；進一步結(jié)合于mRNA5’端，然后向3’移動，直到AUG被tRNAiMet上的反密碼子識別；3、原核生物：AUG上游有一段稱之為SD的序列，能與16S核糖體3‘端進行互補性識別，以幫助從起始AUG處開始翻譯；（六）蛋白質(zhì)因子幫助的蛋白質(zhì)合成起始1、步驟：（1）核糖體小亞基結(jié)合fMet-tRNAiMet；（2）進一步在mRNA上找到起始密碼子；（3）大亞基與核糖體小亞基-fMet-tRNAiMet–

mRNA結(jié)合；（4）起始因子離開核糖體。起始需消耗一分子GTP；2、一些起始因子參與了上述過程；（1）原核：IF-1；IF-2；IF-3IF-3：使上一次結(jié)束了蛋白質(zhì)合成的核糖體30S和50S亞基分開；IF-2，IF-1：促進tRNAiMet及

mRNA與核糖體小亞基結(jié)合（2）真核：至少9種原核生物蛋白質(zhì)合成起始復(fù)合物的形成eIF-3eIF-2(GTP)+Met-tRNAi

40S40S·eIF-340S預(yù)起始復(fù)合物

[40S·eIF-3·eIF-2(GTP)·Met-tRNAi]

mRNAeIF-4AeIF-4BATPeIF-4FPi+ADP

eIF-140S起始復(fù)合物

[40S·mRNA·eIF-4A·eIF-4B·eIF-4F·eIF-1]

真核生物蛋白質(zhì)合成起始復(fù)合物的形成

GTP

eIF-5

GDP+Pi

60S·eIF-6eIF-6

eIF-2(GDP)、eIF-3eIF-4A、eIF-4BeIF-4F、eIF-180S起始復(fù)合物

[40S·60S·mRNA·Met-tRNAi]

（七）在氨基酸的摻入過程中有

3個重復(fù)的延伸反應(yīng)核糖體大亞基上有P位和A位，上一個摻入的氨基酸-tRNA暫時在P位，剛摻入的氨基酸進入A位三步：1、一個新的氨酰-tRNA進入A位；2、轉(zhuǎn)肽：新的氨酰-tRNA氨基酸攻擊P位上肽酰-tRNA上的酯鍵，兩個氨基酸間形成一個新的肽鍵；該過程由肽酰轉(zhuǎn)移酶（轉(zhuǎn)肽酶）負(fù)責(zé)；3、移位：該氨酰-tRNA從A位點移位至P位點，伴隨著原tRNA脫離（由移位因子催化：原核EF-G，真核EF-2，需一個GTP）開始新一輪肽鏈延伸反應(yīng)；核糖體沿mRNA移動，mRNA上的下一個密碼子進入A位點；蛋白質(zhì)合成的延伸過程肽鍵的形成*肽酰轉(zhuǎn)移酶活性在核糖體大亞基上延伸因子原核：通過延長因子EF-Tu結(jié)合GTP，再結(jié)合氨酰-tRNA，然后該復(fù)合物可與核糖體形成四元復(fù)合物，隨著氨酰-tRNA與核糖體的結(jié)合，EF-Tu與GDP形成復(fù)合物離開；而另一延長因子EF-Ts負(fù)責(zé)催化EF-Tu復(fù)合物的再形成；真核：EF-1兼有上述兩因子功能；原核延伸因子Tu(EF-Tu)的循環(huán)（八）核糖體反應(yīng)中GTP的作用延伸中每個氨基酸摻入消耗兩分子GTP：1、氨酰-tRNA的加入消耗一個GTP：GTP與延長因子結(jié)合，然后該復(fù)合物再結(jié)合氨酰-tRNA,進一步與核糖體作用，使氨酰-tRNA進入A位，GDP-延長因子脫離2、移位過程使下一個密碼子進入A位，并使上一個tRNA脫離消耗一個GTP（九）翻譯的終止需要釋放因子和終止密碼子的參加最后：1、肽酰-tRNA中連接的tRNA釋放，需終止密碼參與，釋放因子參加2、核糖體與mRNA的解離還需核糖體釋放因子參加3、在釋放因子（R因子）和用下，肽酰轉(zhuǎn)移酶活性轉(zhuǎn)變?yōu)轷ッ富钚裕馊コ齮RNA蛋白質(zhì)合成的終止過程釋放因子：RFs蛋白質(zhì)合成中能量消耗1、合成氨酰-tRNA消耗一分子ATP，相當(dāng)于兩個高能磷酸鍵；2、合成起始需一個GTP；3、延伸中每個氨基酸摻入消耗兩分子GTP；4、終止切去最后一個tRNA消耗一個GTP。蛋白質(zhì)的運輸及翻譯后修飾真核生物信號肽：某些蛋白質(zhì)在合成過程中，在氨基末端額外生成15—30個氨基酸組成的信號序列，用以引導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)前往細(xì)胞的固定部位，這段肽鏈，稱為信號肽。蛋白質(zhì)在信號肽引導(dǎo)下至特定部位過程中可被信號肽酶切去其信號肽：信號肽酶的裂解位點往往是20肽左右長度的羧基端殘基與丙氨酸，甘氨酸或絲氨酸形成的肽鍵。

P534圖38-19習(xí)題信號肽多聚核糖體同義密碼子遺傳密碼移碼突變蛋白質(zhì)生物合成中tRNA的作用是A.將一個氨基酸連接到另一個氨基酸上B把氨基酸帶到mRNA指定的位置上C增加氨基酸的有效濃度D將mRNA連接到核糖體上不參與肽鏈延長階段的物質(zhì)是：A轉(zhuǎn)肽酶BfMet-tRNACGTPDmRNAEEF-Tu*肽鏈合成終止的原因是：A一個與終止密碼子相應(yīng)的tRNA不能攜帶氨基酸；B有識別mRNA終止密碼和使肽基轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)變?yōu)樗饷富钚缘腞因子(釋放因子）的出現(xiàn)；CmRNA上無與攜帶終止信號tRNA反密碼子相應(yīng)的密碼子；D不具有與終止密碼子相應(yīng)的tRNA反密碼子；習(xí)題一tRNA的反密碼子為IGC，它可識別的密碼子為：GCAB.GGGC.CCGD.ACG*5、轉(zhuǎn)肽酶的功能有：是A識別mRNA上的密碼子B水解肽酰－tRNA釋放肽鏈

C識別終止信號D.催化肽鏈的形成氨基酸活化的專一性取決于：

A.tRNAB.mRNAC.核糖體

D.氨酰－tRNA合成酶E.轉(zhuǎn)肽酶關(guān)于密碼子的錯誤描述是：A每個密碼子由三個堿基組成B每個密碼子代表一種氨基酸C每種氨基酸只有一個密碼子D密碼子無種屬差異E有些密碼子無任何氨基酸意義

習(xí)題原核細(xì)胞中蛋白質(zhì)多肽鏈合成起始時，首先要形成：

A．fMet---tRNA---30S復(fù)合物

B．mRNA--30S復(fù)合物

C．fMet---tRNA---mRNA復(fù)合物

D．

mRNA--50S復(fù)合物