核糖體(生工1602第五小組)

核糖體第五小組講課：張馨PPT制作：甘永游資料收集：覃媛、張建明本課內(nèi)容

定義與功能

結(jié)構(gòu)與特征核糖體分布

分類(lèi)

核糖體蛋白一、定義與功能核糖體是細(xì)胞內(nèi)一種核糖核蛋白顆粒(ribonucleoproteinparticle），主要由RNA(rRNA）和蛋白質(zhì)構(gòu)成。

其唯一功能是按照mRNA的指令將氨基酸合成蛋白質(zhì)多肽鏈，所以核糖體是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成的分子機(jī)器。組裝二、結(jié)構(gòu)與特征核糖體無(wú)膜結(jié)構(gòu)，主要由蛋白質(zhì)(40%）和RNA(60%）構(gòu)成，大小10-20nm，用負(fù)染色高分辨電鏡觀察，核糖體不是圓形顆粒，而是由大、小兩個(gè)亞基組成的不規(guī)則顆粒。核糖體核糖體的超微結(jié)構(gòu)

核糖體的主要成份為蛋白質(zhì)和rRNA，二者比例在原核細(xì)胞中為1:1.5，在真核細(xì)胞中為1:1，每個(gè)亞基中，以一條或二條高度折疊的rRNA為骨架，將幾十種蛋白質(zhì)組織起來(lái)，緊密結(jié)合，使rRNA大部份圍在內(nèi)部，小部份露在表面。由于RNA的磷酸基帶負(fù)電荷超過(guò)了蛋白質(zhì)帶的正電荷顯負(fù)電性，易與陽(yáng)離子和堿性染料結(jié)合。單個(gè)核糖體上存在四個(gè)活性部位，在蛋白質(zhì)合成中各有專(zhuān)一的識(shí)別作用。1．A部位：氨基酸部位或受位：主要在大亞基上，是接受氨?；?tRNA的部位。2．P部位：肽基部位或供位：主要在小亞基上，是釋放tRNA的部位。3．肽基轉(zhuǎn)移酶部位（肽合成酶），簡(jiǎn)稱(chēng)T因子：位于大亞基上，催化氨基酸間形成肽鍵，使肽鏈延長(zhǎng)。4．GTP酶部位：即轉(zhuǎn)位酶（EF-G），簡(jiǎn)稱(chēng)G因子，對(duì)GTP具有活性，催化肽鍵從供體部位→受體部位。另外，核糖體上還有許多與起始因子、延長(zhǎng)因子、釋放因子以及各種酶相結(jié)合的位點(diǎn)。核糖體的大小是以沉降系數(shù)S來(lái)表示，S數(shù)值越大、顆粒越大、分子量越大。原核細(xì)胞與真核細(xì)胞核糖體的大小亞基是不同的。50S（大亞基）

23S,5S

RNAS+

原核（70S)

34種蛋白質(zhì)

55種蛋白質(zhì)

30S（小亞基）

21種蛋白質(zhì)+

16S

RNA真核（80S)

60S（大亞基）

28S

5.8S

5SRNA+

45種蛋白質(zhì)

78種蛋白質(zhì)

40S（小亞基）

33種蛋白質(zhì)+

18SRNA三、分布除哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞外，細(xì)胞中都有核糖體存在。按位置可分為游離核糖體和附著核糖體。游離核糖體位于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中（如存在于線粒體、葉綠體中），主要合成結(jié)構(gòu)性蛋白（內(nèi)源性蛋白）。附著核糖體主要附著在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（RER）上，負(fù)責(zé)合成膜蛋白和水溶性蛋白（分泌蛋白、膜蛋白、溶酶體蛋白、駐留蛋白）。四、分類(lèi)按存在部位可分為三種類(lèi)型：細(xì)胞質(zhì)核糖體、線粒體核糖體、葉綠體核糖體。按生物類(lèi)型可分為兩種類(lèi)型：真核生物（具有兩種核糖體，其中線粒體中的核糖體與細(xì)胞質(zhì)核糖體不相同）核糖體和原核生物（只有一種核糖體）核糖體。五、核糖體蛋白構(gòu)成核糖體的蛋白質(zhì)。大腸桿菌核糖體蛋白的初級(jí)結(jié)構(gòu)均被確定。大腸桿菌核糖體的30S亞基含S1—S21共21種蛋白質(zhì)，50S亞基含L1—L31共31種蛋白質(zhì)。這些蛋白質(zhì)已被全部分離純化。分子量約1萬(wàn)到3萬(wàn)。除S6、L7、L12之外全是堿性蛋白質(zhì)。這些蛋白質(zhì)是免疫學(xué)上獨(dú)立的蛋白質(zhì)，只有L7、L12顯示出相互交叉反應(yīng)。已知L7與L12是同一蛋白質(zhì)，L7的N末端被乙?；?。已經(jīng)確定了幾種蛋白的一級(jí)結(jié)構(gòu)。機(jī)能已經(jīng)明確的蛋白質(zhì)如下述：S1：與蛋白質(zhì)合成的i因子（干擾因子）和Qβ復(fù)制酶的亞基Ⅰ為同一物質(zhì)，可與mRNA結(jié)合；S4：ram（核糖體的雙關(guān)性ribosomal

ambiguity）基因的產(chǎn)物；S5：SPc〔壯觀霉素（Spectinomycin）抗性〕基因的產(chǎn)物；S12