基因信息的傳遞與表達(dá)-蛋白質(zhì)的生物合成（生物化學(xué)課件）

蛋白質(zhì)的生物合成過程生物化學(xué)Biochemistry形成起始復(fù)合體，甲酰蛋氨酰tRNA結(jié)合于P位，A位空閑。起始復(fù)合物形成后，核蛋白體沿著mRNA分子5′→3′移動(dòng)，從AUG開始，將開放閱讀框編碼區(qū)的信息翻譯成多肽鏈中從N端→C端氨基酸排列順序的過程。起始1延長(zhǎng)2進(jìn)位（注冊(cè)）成肽轉(zhuǎn)（移）位進(jìn)位：氨基酰-tRNA結(jié)合到核糖體的A位。原核延長(zhǎng)因子EF-T參與，消耗一個(gè)高能磷酸鍵。50SAAAAUG5′3′aa2UUU50SAAAAUG5′3′成肽：在轉(zhuǎn)肽酶催化下，P位上的氨基酸或肽轉(zhuǎn)移到A位，與A位上氨基酰-tRNA中氨基酸的氨基通過肽鍵相連，形成肽酰-tRNA。aa2UUUfMetfMet轉(zhuǎn)位：在轉(zhuǎn)位酶的催化下，核蛋白體沿mRNA5→3方向移動(dòng)一個(gè)密碼的距離。轉(zhuǎn)位結(jié)束，A位空閑，以利于新的氨基酰tRNA進(jìn)入A位，一次核蛋白體循環(huán)完成。50SEaa2UUUfMetAAAAUG5′3′50SEPAUGAAA5′3′RF-1RF-3fMetaa2aa3aa4aa5aa

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aan(三)肽鏈合成的終止（四）翻譯后的加工修飾1.新生肽鏈的折疊,折疊成天然的二級(jí)、三級(jí)結(jié)構(gòu)。2.去除N-甲?；騈-蛋氨酸3.個(gè)別氨基酸的修飾4.多肽鏈的水解修飾，有些多肽鏈需經(jīng)水解后才有活性。5.亞基的聚合6.輔基連接，結(jié)合蛋白質(zhì)的輔基也是翻譯后加上去的。蛋白質(zhì)生物合成體系生物化學(xué)Biochemistry20種編碼氨基酸是蛋白質(zhì)生物合成的原料。在蛋白質(zhì)合成前，每種氨基酸需要與其相應(yīng)的載體tRNA結(jié)合形成活化的氨基酸，被轉(zhuǎn)運(yùn)到蛋白質(zhì)合成的“裝配機(jī)”-核蛋白體方能進(jìn)行蛋白質(zhì)合成。

mRNA、tRNA、rRNA，三種RNA擔(dān)當(dāng)不同角色，協(xié)同作用，完成多肽鏈的組裝。原料1三種RNA21.mRNA

mRNA分子上從5至3方向，由AUG開始，每3個(gè)相鄰的核苷酸構(gòu)成的三聯(lián)體，稱為遺傳密碼或密碼子(coden)。mRNA含有DNA經(jīng)轉(zhuǎn)錄而獲得的遺傳信息，是肽鏈合成的直接模板。密碼的種類：64

種密碼的含義：代表氨基酸：61個(gè)代表起始密碼：AUG（蛋氨酸）代表終止密碼UGAUAAUAG遺傳密碼的特點(diǎn)234連續(xù)性通用性簡(jiǎn)并性1方向性密碼的閱讀方向是53方向。從mRNA分子的5端AUG開始至3端終止密碼之間的核苷酸序列常編碼一條多肽鏈，稱為開放閱讀框。遺傳密碼無間隔。從5端的起始密碼開始，每3個(gè)一組連續(xù)向3端讀下去，直至出現(xiàn)終止密碼為止，此特點(diǎn)稱為連續(xù)性。密碼系統(tǒng)對(duì)原核生物和真核生物均通用。同一個(gè)氨基酸具有兩種以上的密碼子，稱為密碼的簡(jiǎn)并性。321123⑤擺動(dòng)性：tRNA分子上反密碼子的第1位堿基與mRNA分子上密碼的第3位堿基

在反向配對(duì)時(shí)，不是嚴(yán)格遵循堿基配對(duì)規(guī)律，但其余兩個(gè)堿基嚴(yán)格配對(duì)。tRNA反密碼子第1位堿基IUGmRNA密碼子第3位堿基U,C,AA,GU,C密碼子、反密碼子配對(duì)的擺動(dòng)現(xiàn)象遺傳密碼的特點(diǎn)反密碼環(huán)，識(shí)別密碼子氨基酸結(jié)合位點(diǎn)氨基酸+tRNA氨基酰-tRNAATP

AMP＋PPi氨基酰-tRNA合酶遺傳密碼的特點(diǎn)2.tRNA不同氨基酸分別與其特異tRNA結(jié)合生成相應(yīng)的氨基酰-tRNA的過程稱為氨基酸活化。tRNA是氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)的工具。原核生物真核生物核蛋白體小亞基大亞基核蛋白體小亞基大亞基70S30S50S80S40S60S3.rRNA遺傳密碼的特點(diǎn)

rRNA與蛋白質(zhì)結(jié)合形成核蛋白(糖)體,作為蛋白質(zhì)多肽鏈合成的場(chǎng)所，起“裝配機(jī)”的作用。原核生物翻譯過程中核蛋白體結(jié)構(gòu)模式P位：肽酰位E位：排出位A位：氨基酰位P位:肽酰位（三）相關(guān)的酶和其他物質(zhì)相關(guān)的酶氨基酰tRNA合酶、轉(zhuǎn)肽酶、轉(zhuǎn)位酶其他物質(zhì)蛋白質(zhì)因子（起始因子、延長(zhǎng)因子、釋放因子）

Mg2+、K+、ATP、GTP蛋白質(zhì)生物合成與醫(yī)學(xué)的關(guān)系生物化學(xué)Biochemistry

例：鐮刀型紅細(xì)胞性貧血（一）分子病

由于DNA分子上基因突變，導(dǎo)致蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，進(jìn)而使蛋白質(zhì)功能改變而引起的疾病，稱為分子病。鐮形紅細(xì)胞貧血病人Hb(HbS)β亞基N-val

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C肽鏈CATGTA基因正常成人Hb(HbA)β亞基N-val

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C肽鏈CTTGAA基因（二）干擾蛋白質(zhì)生物合成的藥物抑制蛋白質(zhì)生物合成的抗生素有多種，它們可分別抑制蛋白質(zhì)合成的起始、進(jìn)位、轉(zhuǎn)肽等各個(gè)環(huán)節(jié)，妨礙細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖。干擾素是真核細(xì)胞被病毒感染后分泌的一類具有抗病毒作用的蛋白質(zhì)，可從兩方面抑制病毒蛋白質(zhì)的合成過程。抗生素1干擾素2抗生素作用點(diǎn)作用原理應(yīng)用四環(huán)素族（金霉素新霉素、土霉素）鏈霉素、卡那霉素、新霉素氯霉素、林可霉素紅霉素梭鏈孢酸

放線菌酮嘌呤霉素原核核蛋白體小亞基原核核蛋白體小亞基原核核蛋白體大亞基原核核蛋白體大亞基原核核蛋白體大亞基真核核蛋白體大亞基真核、原核核蛋白體抑