第十一章_蛋白質(zhì)的生物合成ppt課件

1、第十一章第十一章 蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的生物合成生物合成第一節(jié) 蛋白質(zhì)合成體系一、中心法那么一、中心法那么二、核糖體 無(wú)膜的細(xì)胞器無(wú)膜的細(xì)胞器 由由rRNA和蛋白質(zhì)組成。和蛋白質(zhì)組成。 3個(gè)根本功能：個(gè)根本功能： 識(shí)別識(shí)別mRNA起始位點(diǎn)并開(kāi)場(chǎng)翻譯；起始位點(diǎn)并開(kāi)場(chǎng)翻譯； 密碼子與密碼子與tRNA的反密碼子正確配對(duì)；的反密碼子正確配對(duì)； 合成肽鍵。合成肽鍵。Topic 4: the ribosomeFig 14-17 two views of the ribosome核糖體中多個(gè)活性位點(diǎn)：核糖體中多個(gè)活性位點(diǎn)：mRNA結(jié)合位點(diǎn)，位于小亞基結(jié)合位點(diǎn)，位于小亞基30S頭部。頭部。P肽酰肽酰-tRNA位點(diǎn)，

2、在大腸桿菌核糖體位點(diǎn)，在大腸桿菌核糖體中大部分位于中大部分位于30S亞基，小部分位于亞基，小部分位于50S亞基。與起始亞基。與起始tRNA結(jié)合。結(jié)合。A氨基酰氨基酰-tRNA位點(diǎn)，主要位于位點(diǎn)，主要位于50S亞亞基?；Ｈ?、tRNA和氨基酰tRNA氨基酰tRNA1.1.氨基酸與氨基酸與tRNAtRNA銜接反響銜接反響AA + ATP AAAMP + PPiAA + ATP AAAMP + PPiAAAMP + tRNA AAtRNA + AMPAAAMP + tRNA AAtRNA + AMP2.2.氨基酰氨基酰tRNAtRNA合成酶合成酶 所催化的第一步氨基酸的活化并不嚴(yán)厲專注的，所催化的第

3、一步氨基酸的活化并不嚴(yán)厲專注的，催化的第二步酯化反響高度專注性。催化的第二步酯化反響高度專注性。 是減少蛋白質(zhì)合成錯(cuò)誤幾率的手段之一。是減少蛋白質(zhì)合成錯(cuò)誤幾率的手段之一。四、mRNA 是蛋白質(zhì)合成的直接模板，指點(diǎn)肽鏈的合是蛋白質(zhì)合成的直接模板，指點(diǎn)肽鏈的合成。成。 mRNAmRNA分子上的核苷酸順序決議蛋白質(zhì)分子分子上的核苷酸順序決議蛋白質(zhì)分子的氨基酸順序。的氨基酸順序。第二節(jié)第二節(jié) 遺傳密遺傳密碼碼 mRNAmRNA分子中所存儲(chǔ)的蛋白質(zhì)合成信息，是由組成分子中所存儲(chǔ)的蛋白質(zhì)合成信息，是由組成它的四種堿基它的四種堿基A A、G G、C C和和U U以特定順序陳列成以特定順序陳列成三個(gè)一組的三聯(lián)

4、體代表的，即每三個(gè)堿基代表一三個(gè)一組的三聯(lián)體代表的，即每三個(gè)堿基代表一個(gè)氨基酸信息。個(gè)氨基酸信息。 這種代表遺傳信息的三聯(lián)體稱為密碼子，或三聯(lián)這種代表遺傳信息的三聯(lián)體稱為密碼子，或三聯(lián)體密碼子。體密碼子。 因此因此 mRNA mRNA 分子的堿基順序即表示了所合成蛋白分子的堿基順序即表示了所合成蛋白質(zhì)的氨基酸順序。質(zhì)的氨基酸順序。遺傳密碼表遺傳密碼表密碼性質(zhì)1.密碼子不重疊密碼子不重疊2.密碼子的通用性密碼子的通用性 一切生物共用一套密碼。在真核細(xì)胞線粒體中，一切生物共用一套密碼。在真核細(xì)胞線粒體中，UAG不是終止密碼子，是不是終止密碼子，是Trp的密碼子；的密碼子；AUA不是不是Ile的密碼

5、子，而是的密碼子，而是Met的密碼子；的密碼子；AGA和和AGG不是不是Arg密碼子，而是終止密碼子。密碼子，而是終止密碼子。3.密碼的兼簡(jiǎn)并性密碼的兼簡(jiǎn)并性 除色氨酸和甲硫氨酸各有一個(gè)對(duì)應(yīng)的密碼子，除色氨酸和甲硫氨酸各有一個(gè)對(duì)應(yīng)的密碼子，其他都有兩個(gè)以上。其他都有兩個(gè)以上。4.密碼子的延續(xù)性密碼子的延續(xù)性5.密碼子的擺動(dòng)性密碼子的擺動(dòng)性 tRNA的反密碼子閱讀方向的反密碼子閱讀方向3 5 mRNA上密碼子閱讀方向上密碼子閱讀方向5 3 tRNA的反密碼子的的反密碼子的5末端的堿基可以和幾個(gè)不末端的堿基可以和幾個(gè)不同的堿基配對(duì)。同的堿基配對(duì)。 I C、U、A6.無(wú)編碼氨基酸無(wú)編碼氨基酸 羥脯氨

6、酸和羥賴氨酸無(wú)密碼子羥脯氨酸和羥賴氨酸無(wú)密碼子 第三節(jié)、蛋白質(zhì)的生物合成第三節(jié)、蛋白質(zhì)的生物合成 1.氨基酸的活化氨基酸的活化1氨基酸的活化氨基酸活化的總反響式是：氨基酸活化的總反響式是： 氨基酰氨基酰-tRNA 合成酶合成酶氨基酸氨基酸 + ATP + tRNA + H2O 氨基酰氨基酰-tRNA + AMP + PPi2.在核糖體上合成肽鏈在核糖體上合成肽鏈 氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA經(jīng)過(guò)反密碼臂上的三聯(lián)體反密碼經(jīng)過(guò)反密碼臂上的三聯(lián)體反密碼子識(shí)別子識(shí)別mRNAmRNA上相應(yīng)的遺傳密碼，并將所攜帶的上相應(yīng)的遺傳密碼，并將所攜帶的氨基酸按氨基酸按mRNAmRNA遺傳密碼的順序安頓在特定的

7、位遺傳密碼的順序安頓在特定的位置，最后在核糖體中合成肽鏈。置，最后在核糖體中合成肽鏈。起始密碼的識(shí)別起始密碼的識(shí)別首先識(shí)別出首先識(shí)別出mRNA鏈上的鏈上的起始點(diǎn)起始點(diǎn)AUG，核糖體，核糖體小亞基上的小亞基上的16S rRNA和和mRNA的的SD序列位于起序列位于起始位點(diǎn)上游始位點(diǎn)上游413個(gè)核苷個(gè)核苷酸酸AAGGAGGU 結(jié)結(jié)合合N甲酰甲硫氨酸甲酰甲硫氨酸t(yī)RNA的活化構(gòu)成的活化構(gòu)成起始復(fù)合物的構(gòu)成圖示起始復(fù)合物的構(gòu)成圖示三步 30S亞基與亞基與IF1、IF3結(jié)合，結(jié)合， IF3阻止阻止30S亞亞基與基與50S亞基的結(jié)合；亞基的結(jié)合； 30S起始復(fù)合體的構(gòu)成。起始復(fù)合體的構(gòu)成。 IF2和和GT

8、P結(jié)合結(jié)合再與再與30S亞基結(jié)合，與亞基結(jié)合，與fMet-tRNAfMet 組組成大復(fù)合體；成大復(fù)合體； 大復(fù)合體與大復(fù)合體與50S亞基結(jié)合構(gòu)成亞基結(jié)合構(gòu)成70S亞基。亞基。 IF1、IF3解離。解離。肽鏈的延伸肽鏈的延伸轉(zhuǎn)肽轉(zhuǎn)肽肽酰轉(zhuǎn)移酶肽酰轉(zhuǎn)移酶肽基轉(zhuǎn)移酶肽基轉(zhuǎn)移酶移位移位終止終止多核糖體多核糖體多聚核糖體多聚核糖體蛋白質(zhì)合成過(guò)程小結(jié) 肽鏈合成方向肽鏈合成方向N CN C同位素證明同位素證明 以以mRNAmRNA的的5 5-3-3方向閱讀遺傳密碼方向閱讀遺傳密碼 該合成過(guò)程是一個(gè)耗能過(guò)程該合成過(guò)程是一個(gè)耗能過(guò)程 l 核糖體為核糖體為80S，由，由60S的大亞基和的大亞基和40S的小亞基組成的小亞基組成l 起始密碼起始密碼AUGl 起始起始tRNA為為MettRNAl 起始復(fù)合物結(jié)合在起始復(fù)合物結(jié)合在mRNA 5端端AUG上游的帽子構(gòu)造，真上游的帽子構(gòu)造，真核核mRNA無(wú)富含嘌呤的無(wú)富含嘌呤的SD序列除某些病毒序列除某些病毒mRNA外外 l 已發(fā)現(xiàn)的真核起始因子有近已發(fā)現(xiàn)的真核起始因子有近9種種eukaryote Initiation factor,eIF eIF4A.eIF4E.P220復(fù)合物稱為帽子構(gòu)造結(jié)合復(fù)合物稱為帽子構(gòu)造結(jié)合蛋白復(fù)合物蛋白復(fù)合物CBPCl 肽鏈終止因子肽鏈終止因子EF1