蛋白质合成与加工(翻译)VIP免费

蛋白质的合成与加工ProteinSynthesisandProcessing第十八章第十八章•1954年，PaulZamecnik及其同事实验证明体内蛋白质是由氨基酸合成的。1956年，他们发现了氨基酰-tRNA合成酶。•1958年，M.B.Hoagland和Zamecnik又发现蛋白质生物合成需要可溶性RNA为中介。•1961年，HowardDintzis证明血红蛋白肽链合成方向是从N-末端向C-末端进行。•1961~1966年间，Nirencerg、Matthaei和Khorana先后确定了64个遗传密码。•1973~1976年，麦胚无细胞体系、兔网织无细胞体系分别建立，蛋白质合成的具体过程终于揭晓。蛋白质的生物合成，即翻译（translation）翻译的过程就是将核酸中核苷酸序列编码的遗传信息，通过遗传密码破译的方式解读为蛋白质分子中20种氨基酸的排列顺序。蛋白质合成体系的组成ComponentsRequiredforProteinBiosynthesis第一节参与蛋白质生物合成的三种参与蛋白质生物合成的三种RNARNA：：mRNA（messengerRNA,信使RNA）rRNA（ribosomalRNA,核糖核蛋白体RNA）tRNA（transferRNA,转移RNA）辅助因子包括:起始因子(initiationfactor,IF)延长因子(elongationfactor,EF)释放因子（终止因子）(releasefactor,RF)等氨基酰-tRNA合成酶(aminoacyl-tRNAsynthetase)一、mRNA是蛋白质/多肽链合成的模板在遗传信息传递过程中，DNA转录生成mRNA，mRNA作为蛋白质合成的直接模板，指导蛋白质多肽链的合成。mRNA包括–5-非翻译区(5-untranslatedregion,5-UTR)–开放阅读框架区(openreadingframe,ORF)–3-非翻译区(3-untranslatedregion,3-UTR)原核生物mRNA真核生物mRNA非翻译区核蛋白体结合位点起始密码子终止密码子编码序列PPP5'3'蛋白质PPPmG-5'3'蛋白质AAA目录（一）mRNA含有64种密码子mRNA分子上每3个核苷酸构建一个密码子，编码某一特定氨基酸或作为蛋白质合成的起始、终止信号，称为三联体密码(tripletcodon)，也称遗传密码子(geneticcodon)。起始密码(initiationcodon):AUG终止密码(terminationcodon):UAA、UAG、UGA遗传密码表目录1.遗传密码具有通用性((universaluniversal))（二）遗传密码具有几个特性从原核生物生物（包括病毒、细菌等）、真核生物以及人类都共同使用同一套遗传密码。已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿体。2.密码子具有方向性(direction)起始密码子总是位于mRNA开放阅读框架的5ˊ末端，终止密码子位于3ˊ末端。翻译的方向是从5ˊ到3ˊ末端。3.遗传密码具有连续性(commaless)(commaless)密码子按5′→3′方向每3个一组阅读框架顺序翻译，无标点、不重叠，即连续性mRNA开放阅读框架内发生一个或两个碱基插入或缺失，可引起移码突变(frameshiftmutation)。翻译的蛋白质氨基酸顺序则发生改变。4.遗传密码具有简并性(degeneracy)(degeneracy)目录简并性，即同一种氨基酸具有多个密码子，或者多个密码子代表一种氨基酸的现象。遗传密码中，除色氨酸和甲硫氨酸仅对应一个密码子外，其余氨基酸均有一个以上密码子为其编码。简并性(degeneracy)目录5.遗传密码具有摆动性（wobble）编码同一氨基酸的不同密码子互称同义密码子；同义密码子之间的差异通常只在第3位碱基上，密码子第3位碱基与tRNA反密码子不严格遵守碱基配对规律，而是摆动碱基配对。U摆动配对目录密码子、反密码子配对的摆动性tRNA反密码子第1位碱基IUGACmRNA密码子第3位碱基U、C、AA、GU、CUG二、一种tRNA只能转运一种氨基酸但一种氨基酸可由几种tRNA转运反密码环氨基酸臂tRNA的三级结构示意图三、rRNA与蛋白质组成核糖体——目录蛋白质合成场所核糖体的组成目录原核生物核糖体70SMt2.7×106真核生物核糖体80SMt4.2×106•核糖体在蛋白质合成中有主要作用：核糖体两亚基上具有结合mRNA的位点，还有与起始因子、延长因子、释放因子及各种酶的结合位点；并且具有两个tRNA结合的位点；A位点是氨基酰tRNA结合位点，P位点是肽酰tRNA结合位点。通过将mRNA、氨基酰-tRNA和相关的蛋白因子放置在正确的位置来调节蛋白质的合成。核糖体是合成蛋白质的场所。20种氨基酸（AA）酶及众多蛋白因子，如氨基酰-tRNA合成酶、起始因子(initiationfactor，IF)、...