蛋白质翻译总结
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氨基酸的活化a.起始信号(AUG-甲硫氨酸密码子)和缬氨酸(GUG)极少出现i.真核生物起始氨基酸—甲硫氨酸,原核生物-甲酰甲硫氨酸
ii.SD序列:存在于原核生物起始密码子AUG上游7~12个核苷酸处的一种4~7个核苷酸的保
守片段,与16srRNA3’端反向互补。功能将mRNA的AUG起始密码子置于核糖体的适当位置以便起始翻译作用。
1)原核生物的SD序列:原核mRNA起始密码子上一段可与核糖体结合的序列。30s小亚基首先与
翻译因子IF-1(与30s结合)和IF-3(稳定小亚基,帮助其与mRNA结合位点的识别)结合,通过SD序列与mRNA模板相结合。
iii.真核生物依赖于结合5'帽,核糖体小亚基沿mRNA5'端帽子结构扫描到RBS
iv.在IF2起始因子和GTP的帮助下,fMet-tRNA进入小亚基的P位,tRNA上的反密码子与mRNA密码子配对。
v.小亚基复合物与50s大亚基结合,GTP水解,释放翻译起始因子vi.翻译的起始
b.后续氨基酸与核糖体的集合:第二个氨酰-tRNA与EF-Tu.GTP形成复合物,进入核糖体的A位,水解产生GDP并在EF-Ts的作用下释放GDP并使EF-Tu结合另一分子GTP形成新的循环。i.肽键的生成:AA-tRNA占据A位,fMet-tRNA占据P位,在肽基转移酶的催化下,A位上的AA-tRNA转移到P位,P位上的起始tRNA转移至E位,与fMet-tRNA上的氨基酸生产肽键。起始RNA随后离开。
ii.移位:核糖体通过EF-G介导的GTP水解所提供的能量向mRNA模板3'末端移动一个密码子,二
肽基-tRNA完全进入P位点
iii.肽链的延申
c.当终止密码子UAA,UAG,UGA出现在核糖体的A位时,没有相应的AA-tRNA能与其结合,而释放因子能识别密码子并与之结合,水解P位上的多肽链与tRNA之间的二酯键,然后新生的肽链释放,核糖体大小亚基解体
i.肽链的终止
d.N端fMet或Met的切除i.二硫键的形成ii.特定氨基酸的修饰iii.新生肽段非功能片段的切除iv.蛋白质前体的加工
e.无义突变:DNA序列中任何导致编码氨基酸的三联密码子突变转变为终止密码子
UAA,UGA,UAG中的突变,使得蛋白质合成提前终止,合成无功能或无意义的多肽。1)错义突变:由于结构基因中某种核苷酸的变化使一种氨基酸的密码变成另一种密码。2)同工tRNA:识别携带相同氨基酸的tRNA
i.校正tRNA:
ii.tRNA种类
f.蛋白质的生物合成
1.翻译
2019年6月19日
19:50
无义突变的校正tRNA可以通过改变反密码子区校正无义突变
1)错义突变的校正tRNA通过反密码子区的改变把正确的氨基酸加到肽链上,合成正常的蛋白
质。
2)小结:
2.
阻止mRNA与核糖体结合:氯毒素a.阻止AA-tRNA与核糖体结合:四环素b.干扰fMet-tRNA与核糖体的结合:链霉素
c.结合在核糖体的A位上,抑制AA-tRNA的进入:嘌呤毒素(AA-tRNA结构类似物)提前释放肽链来
抑制蛋白质的合成
d.青霉素,四环素和红霉素仅与原核细胞核糖体发生作用
e.氯毒素和嘌呤毒素都可以
f.蛋白质合成抑制剂
3.蛋白质的合成与运转同时发生,如分泌蛋白的运转i.大多有信号肽ii.共翻译易位
a.线粒体、叶绿体蛋白质
i.翻译后易位
b.蛋白质转运机制
4.泛素激活酶E1,泛素结合酶E2,泛素连接酶E3
a.第一步:ATP供能的情况下,E1黏附在泛素分子尾部的Cys残基上激活泛素分子
b.E1再将激活的泛素分子转移到E2上
c.蛋白质的降解
5.
E2和一些种类不同的E3共同识别靶蛋白,对其进行泛素化修饰;经历泛素化修饰的蛋白质常被运送
到蛋白降解体系中降解。
d.1.参与蛋白质生物合成的酶和因子有哪些?简述其作用。 甲酰转移酶:将甲硫酰胺-tRNA甲酰化;
起始因子:参与蛋白质生物合成起始的蛋白因子,原核生物中为IF-1,IF-2,IF-3;真核生物中有EIF-2,EIF-3,EIF-4A、B、E、G,EIF-5等
延伸因子:参与蛋白质生物合成过程中肽链延伸的蛋白因子;EF-Tu·GTP复合物;肽基转移酶:生成肽链;
移位因子:EF-G,使核糖体移动,延伸肽链;
释放因子:作用是与终止密码子结合终止肽链的的合成并使肽链从核糖体上释放出来。分为两类:I类释放因子识别终止密码,并能催化新合成的多肽链从P位点的tRNA中水解释放出来;II类释放因子在多肽链释放后刺激I类释放因子从核糖体中解离出来。细菌中为RF1,RF2,RF3,真核细胞中为eRF1和eRF3。答:氨酰-tRNA合成酶:氨基酸的活化;
RRF因子--核糖体再循环因子:释放空载的tRNA。
氨酰tRNA合成酶,用于催化氨基酸与tRNA的连接i.IF-1,阻止tRNA结合到A位点
ii.IF-2,与起始过程的3个主要成分相互作用,阻止其他负载tRNA与小亚基结合iii.IF-3,在前一个循环结束时与小亚基结合阻止其与大亚基的结合iv.原核生物:
a)eIF1:识别AUG起始密码子i.eIF2 : 将Met-tRNA结合到40s亚基
ii.eIF3,结合到40S亚基上以助于形成游离的40S亚基,阻止其与60S亚基的结合
iii.eIF1A:结合到核糖体40S亚基上以助于形成游离的40S亚基,阻止60S亚基的结合;协助三联体复合物结
合到40S亚基
iv.eIF5:三联体复合物的GTP酶激活蛋白,参与多因子复合物的组装v.eIF4B:激活eIF4F的活性
vi.eIF4E:帽结合蛋白,结合与mRNA的5‘末端帽子结构
1.eIF4G:作为scaffold蛋白,募集其他因子,通过C末端与另一延伸因子eIF3与核糖体相连
2.eIF4A: 解旋酶
3.eIF4B:催化eIF4A
4.PABP: 结合3’的POLY(A)尾巴
5.eIF4F:促进mRNA与预起始复合物结合
vii.真核生物
b)比较原核真核蛋白质翻译的异同
相同点:蛋白质合成体系都相同,需要核糖体、mRNA、tRNA,需要多种蛋白质因子的参与,需要20种氨基酸作为原料;氨基酸活化后才能参与蛋白质的合成;合成过程都包括:起始、延伸、终止三个阶段;蛋白质都需要进行翻译后的加工过程。