第十四章 蛋白质的生物合成 - 河北科技大学大学英语精品课

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分子生物学--蛋白质的生物合成课件

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复合物对mRNA进行滑动搜索,寻找起始 密码子AUG
3 1 40S 4C 3 1 40S 4C
AUG
Met
Met
5.生成80S起始复合物
60S
eIF-5
GDP+Pi
各种elF释放
40S
Met
AUG
Met
40S ②
ATP
③ met
ADP+Pi
mRNA
Met elF-2 -GTP - Met-tRNAiMet
1.终止信号的识别:有三种蛋白因子
RF1识别UAA、UAG, RF2识别UAA、UGA。
RF3协助肽链释放。
2. 肽链释放:释放因子使肽酰转移酶活性转变为 水解活性,并释放tRNA,然后核糖体离开。
(三)真核生物蛋白质合成的过程
1. 核糖体:更大,80S,可解离成60S和40S。 2. 起始tRNA:
氨酰-tRNA合成酶将氨基酸装载到tRNA上的过程
氨酰-tRNA的表示方法:
Ala-tRNAAla Ser-tRNASer Met-tRNAMet
E.coli蛋白质的生物合成过程
肽链起始(Initiation)
肽链延伸(Elongation)
肽链终止(Termination)
肽链的起始
1.起始信号:
起始密码子多数是AUG,少数是GUG。
SD序列:起始密码子的上游约10个核苷
酸的地方往往有一段富含嘌呤的序列。 SD序列与核糖体16S rRNA 3’端的核苷酸 序列互补,可促使核糖体与mRNA的结 合。
2.起始tRNA
甲酰甲硫氨酰-tRNA(fMet-tRNAf)
2种可携带Met的tRNA

分子生物学原理教案—蛋白质的生物合成

分子生物学原理教案—蛋白质的生物合成

分子生物学原理教案—蛋白质的生物合成教学要求:1.掌握遗传信息、遗传密码与mRNA的关系,遗传密码的特征。

2.掌握蛋白质生物合成体系中主要RNA、三种酶和多种蛋白质因子的功能和作用特点,生物合成过程及能量变化。

3.了解翻译后蛋白质的加工方式。

4.了解蛋白质合成的干扰和抑制。

课时安排:总学时 4.0第一节蛋白质生物合成体系1.0第二节氨基酸的活化1.0第三节蛋白质的生物合成过程1.0第四节蛋白质翻译后修饰和靶向运输0.6第五节蛋白质生物合成的干扰和抑制0.4重点:1.遗传密码与mRNA的关系及其特征2.蛋白质生物合成体系3.氨基酸的活化难点:蛋白质的生物合成过程教学内容:一、蛋白质生物合成体系1.mRNA是蛋白质生物合成的直接模板遗传密码的方向性、连续性、简并性、通用性和摆动性。

2.核糖体是蛋白质生物合成的场所。

3.tRNA是氨基酸的运载工具及蛋白质生物合成的适配器氨基酸臂、反密码子4.蛋白质生物合成需要酶类、蛋白质因子等二、氨基酸的活化1.氨基酰tRNA 氨基酰tRNA合成酶2.真核生物起始氨基酰tRNA是Met- tRNAi Met三、蛋白质的生物合成过程1.原核生物的肽链合成过程起始:起始因子;延长:延长因子,注册、成肽、转位,核糖体循环;终止:终止密码子。

2.真核生物的肽链合成过程四、蛋白质翻译后修饰和靶向运输1.多肽链折叠为天然构象的蛋白质分子伴侣、蛋白质二硫键异构酶、肽-脯氨酸顺反异构酶。

2.蛋白质一级结构修饰主要是肽键水解和化学修饰3.蛋白质空间结构修饰包括亚基聚合和辅基连接4.合成后蛋白质可被靶向输送至细胞特定部位五、蛋白质生物合成的干扰和抑制1.抗生素对翻译的抑制作用2.其他干扰蛋白质生物合成的物质中、英文专业词汇:translation翻译codon密码子initiation codon起始密码termination codon终止密码code密码ribozyme cycle核糖体循环adaptor转换器post-translational processing翻译后加工interferon干扰素antibiotics抗生素anticodon反密码子releasing factor释放因子wobble pairing摇摆配对degeneracy简并性signal peptide信号肽secretory protein分泌性蛋白质elongation factor延长因子streptomycin链霉素tetracycline四环素chloromycetin氯霉素puromycin嘌呤霉素cycloheximide防线菌酮思考题:1.试简述蛋白质生物合成体系及3种RNA在蛋白质生物合成中的作用。

蛋白质化学-河北科技大学大学英语精品课

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第四章蛋白质化学第一节概述第二节氨基酸第三节肽第三节蛋白质的分子结构第四节蛋白质的性质Fig.1 蛋白质的三维结构第五节蛋白质的分离、纯化和测定第一节概述一、蛋白质通论(一)蛋白质的化学组成与分类1. 元素组成碳 50%氢 7%氧 23%氮 16%硫 0—3%其他微量•蛋白质系数:1克氮所代表的蛋白质质量(克数)。

即6.25凯氏定氮法测定蛋白质含量:蛋白质含量 = 样品蛋白氮 6.252.蛋白质的分类(P158)(二)蛋白质的形状和大小3.蛋白质的相对分子质量(三)蛋白质构象和蛋白质结构1.构象(conformation)•指具有相同结构式和相同构型的分子在空间里可能的多种形态;构象形态间的改变不涉及共价键的破裂。

每一种天然蛋白质都有自己特有的空间结构或三维结构,称之为蛋白质的构象;一个给定的蛋白质可以有多种构象,但只有一种或少数几种在能量上是有利的。

2. 蛋白质结构的不同组织层次超二级结构和结构域(四)蛋白质功能的多样性•蛋白质是构成生物体的基本成分•蛋白质具有多样性的生物学功能•催化、调节、转运、贮存、运动、结构成分、支架作用、防御和进攻、其它。

第二节氨基酸一、氨基酸—蛋白质的构件分子(一)蛋白质水解1. 酸水解2. 碱水解3. 酶水解(二) -氨基酸的一般结构1.结构通式2. 结构特点:•除脯氨酸外,与羧基相邻的α-碳原子上都有一个氨基,因而称为α-氨基酸。

•除甘氨酸外R是H,其它所有氨基酸分子中的α-碳原子都为不对称碳原子,所以:A.氨基酸都具有旋光性。

B.每一种氨基酸都具有D-型和L-型两种立体异构体。

3. 其它特性:–每种氨基酸都有特殊的结晶形状,可用来鉴别氨基酸。

–氨基酸在中性pH时,α氨基和羧基以离子形式存。

二、氨基酸的分类(一)常见的蛋白质氨基酸 (20种)(1)中性氨基酸(5种)–R基均为中性烷基,R基对分子酸碱性影响很小,它们几乎有相同的等电点。

(6.0±0.03)–Gly是唯一不含手性碳原子的氨基酸,因此不具旋光性–从Gly至Ile,R基团疏水性增加(2)R中含有羟基和硫的氨基酸(共4种)(3)R中含有酸性基团及其酰胺(4种)(4)R中含碱性基团(3种)(二)不常见的蛋白质氨基酸–是在蛋白质合成后由常见的氨基酸经修饰而来的(羟脯氨酸和羟赖氨酸等)。

蛋白质生物合成PPT课件演示教学.ppt

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缬 脯 苏 天冬
缬 丙 酪 甘
缬 丙 丝 精
3. 简并性(degeneracy)
1. 核糖体大小亚基分离; 2. 核糖体小亚基结合于mRNA的起始密码子附近; 3. fMet-tRNAfMet结合在核糖体P位 ; 4. 核糖体大亚基结合形成起始复合物。
一、翻译起始复合物的装配启动肽链合成
(a)起始复合物的装配过程;(b)rRNA识别mRNA的核糖体结合位点,保证翻译起始在起始密码子处
密码子(codon)
起始密码子和终止密码子:
遗传密码表
遗传密码的特点
1. 方向性(directional)
翻译时遗传密码的阅读方向是5→3,即读码从mRNA的起始密码子AUG开始,按5→3的方向逐一阅读,直至终止密码子。
N
C
肽链延伸方向
5
3
读码方向
2. 连续性(non-punctuated)
23S-rRNA 5S-rRNA
18S-rRNA
28S-rRNA 5.8S-rRNA 5S-rRNA
蛋白质
rpS 21种
rpL 36种
rpS 33种
rpL 49种
不同细胞核蛋白体的组成
核蛋白体的组成
核糖体在翻译中的功能部位
四、肽链生物合成需要酶类和 蛋白质因子
氨基酰-tRNA合成酶(aminoacyltRNA synthetase),催化氨基酸的活化; 转肽酶(peptidase),催化核蛋白体P位上的肽酰基转移至A位氨基酰-tRNA的氨基上,使酰基与氨基结合形成肽键;并受释放因子的作用后发生变构,表现出酯酶的水解活性,使P位上的肽链与tRNA分离; 转位酶(translocase),催化核蛋白体向mRNA3’-端移动一个密码子的距离,使下一个密码子定位于A位。

第十四章蛋白质的生物合成翻译ppt文档

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tRNA在翻译过程 中起接合体 (adaptor) 作用,又是氨基酸的 运载体。
氨基酸臂
反密码环
(二)起始肽链合成的氨基酰-tRNA
真核生物: Met-tRNAiMet 原核生物: fMet-tRNAifMet
氨基酰-tRNA的表示方法: Ala-tRNAAla Ser-tRNASer Met-tRNAMet
第十四章蛋白质的生物合成翻译
第一节 蛋白质合成体系
Protein Biosynthesis System
参与蛋白质生物合成的物质包括:
三种RNA – mRNA---模板 – rRNA-----合成氨基酸的机器组分 – tRNA------运载氨基酸的工具
20种氨基酸作为原料 酶及蛋白因子,如IF、eIF等 ATP、GTP、无机离子
原核生物与真核生物翻译起始复合物形成的区别
原核生物的起始tRNA是fMet-tRNAfMet,而真核 生物是Met-tRNAMet。原核生物中30S小亚基首先 与mRNA相结合,再与fMet-tRNAfMet结合,最后 与50S大亚基结合。
在真核生物中,40S小亚基首先与Met-tRNAMet 相结合,再与模板mRNA结合,最后与60S大亚基结 合生成80S·mRNA·Met-tRNAMet起始复合物。起 始复合物的生成需要GTP提供能量,需要Mg2+、 NH4+及3个起始因子(IF-l、IF-2、IF-3)的参与。
40S
elF-3

Met Met

Met-tRNAiMet-elF-2 -GTP
mRNA
ATP elF4E, elF4G, elF4A, elF4B,PAB
ADP+Pi
60S
① eIF-2B、eIF-3、

蛋白质的生物合成课件.ppt

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如何转变?
密码子:mRNA分子中,每三个相邻的核苷酸组
成的三联体代表某一种氨基酸或其它信息,称为 密码子或三联密码.一个氨基酸密码子决定着一 个氨基酸。
遗传密码:mRNA中的核苷酸排列序列与蛋白
质中的氨基酸排列序列的关系。生物的遗传密码
是通用的。
四种核苷酸编成三联体可形成 43个即64个密码子.其中: 1.一个起始密码:AUG
小亚基:沿mRNA结合,沿5’ 3’ 方向移动.
大亚基:受位(A位): 结合氨基酰- tRNA
给位(P位):成肽
给位 (P位)
蛋 苏
大亚基
UGU
5’AUG ACA GUU
受位 (A位)
小亚基
3’
蛋白质生物合成过程
1、准备阶段: 氨基酸的活化与转运。
2、中心环节: 核蛋白体循环-活化氨基酸 在核蛋白体上的缩合组装。
氨基酸的活化与转运
1、反应式:
氨基酰-tRNA合成酶
AA + tRNA + ATP
氨基酰-tRNA+AMP+PPi 2、AA结合位置:
AA的α-羧基与tRNA活末端腺苷酸中 核糖2 ’或3’羟基以酯键相结合。
tRNA-CCA-OH(R-3’-OH)
核蛋白体循环(三阶段)
(1)、起始阶段 (2)、延伸阶段 (3)、终止阶段
基因操纵子调节系统示意图
调节基因 转录
操纵子
控制区
信息区
启动基因 操纵基因 RNA聚合酶
结构基因
DNA
(-)
(+) 转录
翻译
mRNA
阻遏蛋白
诱导剂
翻译 蛋白质
血红素对起始因子-2的调节作用
血红素

蛋白质的生物合成课件(0003)

蛋白质的生物合成课件(0003)

蛋白质生物合成的一般过程(原核) 氨基酸的激活 氨基酸在氨酰-tRNA合成酶的作用下,生成氨酰-
tRNA的过程称为氨基酸的激活 氨酰-tRNA合成酶的专一性 对氨基酸一般有高度专一性 只作用于L-氨基酸 有些对氨基酸专一性不高的酶,对tRNA有极高的
专一性 起始复合体的组装 翻译并不是从mRNA的5’-端第一个核苷酸开始,
嘌呤霉素 链霉素、氯霉素等抗生素 亚胺环己酮 白喉毒素
In bacteria, translation and transcription are tightly coupled
磷酸化 特殊基团修饰 糖基的修饰
辅酶辅基的结合 蛋白原的加工 分子伴侣等辅助折叠
蛋白质翻译的调节
mRNA的调节
mRNA的寿命 mRNA的核输出
核糖体的调节
与mRNA的选择性结合 肽链释放的调节
翻译因子的调节
磷酸化/去磷酸化的平衡 翻译因子的数量调控
蛋白质合成抑制剂
合体相互作用, IF3 释放 50S大亚基与前述复合体结合, IF2催化GTP水解成GDP和磷

IF1.IF2释放 fMet- tRNA处于核糖体的P位点 肽链的延伸
延长因子:EFTu,EFTs的活化 EFTu,EFTs的激活循环 氨酰-tRNA与EFTu的结合
侧链基合成的概述 翻译 定义: 生物体的核糖体以mRNA为模板,利用氨基
酸从头合成蛋白质的过程 合成场所: 真核: 内质网,原核: 拟核区 翻译时读取mRNA上信号的顺序是5’ 3’ 蛋白质合成的方向是N C 核糖体的结构 原核核糖体 直径18nm,含60-65%rRNA,30-35%的蛋白质。 大亚基: 50S,含23 S、5 S rRNA,34 种核糖体蛋
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第十三章蛋白质的生物合成
一:填空题
1.蛋白质的生物合成是以______作为模板,_______作为运输氨基酸的工具,________作为合成的场所。

2.细胞内多肽链合成的方向是从_____端到_____端,而阅读mRNA的方向是从____端到_____端。

3.核糖体上能够结合tRNA的部位有________部位、_________部位和__________部位。

4. 同工受体tRNA是指________________。

5.蛋白质的生物合成通常以_____作为起始密码子,有时也以____作为起始密码子,以__、__和____作为终止密码子。

6.SD序列是指原核细胞mRNA的5′-端富含_______碱基的序列,它可以和16SrRNA的3′-端的
_________序列互补配对,而帮助起始密码子的识别。

7. tmRNA是指________________。

8.原核生物蛋白质合成的起始因子(IF)有_______种,延伸因子(EF)有_____种,终止释放因子(RF)有___种;而真核生物细胞质蛋白质合成的延伸因子通常有_____种,真菌有___种,终止释放因子有______种。

9.密码子的第2个核苷酸如果是嘧啶核苷酸,那么该密码子所决定氨基酸通常是_______________。

10.原核生物蛋白质合成中第一个被参入的氨基酸是________________。

11.真核生物细胞质蛋白质合成对起始密码子的识别主要通过________________机制进行。

12. 已发现体内大多数蛋白质正确的构象的形成需要_____的帮助,某些蛋白质的折叠还需要
______和_______________酶的催化。

13. 环状RNA不能有效地作为真核翻译系统的模板是因为________________。

14. 分子伴侣通常具有________________酶的活性。

15. 蛋白质内含子通常具有________________酶的活性。

16. 已有充分的证据表明大肠杆菌的转肽酶由其核糖体的________________承担。

17. 某一tRNA的反密码子是GGC,它可识别的密码子为________________和________________。

18. mRNA上编码区内密码子的突变可造成致死作用,但生物体可通过tRNA反密码子的突变而得以成活。

这种tRNA的突变又称为________________,而这种tRNA称为________________。

19. 以(UAG)n作为模板在无细胞翻译系统中进行翻译可得到________________种多肽。

二:是非题
1.[ ]氨酰-tRNA合成酶可通过其催化的逆反应对误载的氨基酸进行校对。

2.[ ]在蛋白质生物合成中,所有的氨酰-tRNA都是首先进入核糖体的A部位。

3.[ ]由于遗传密码的通用性,所以真核细胞的mRNA可在原核翻译系统中得到正常的翻译。

4.[ ]核糖体蛋白不仅仅参与蛋白质的生物合成。

5.[ ]在翻译起始阶段,由完整的核糖体与mRNA的5′-端结合,从而开始蛋白质的合成。

6.[ ]所有的氨酰-tRNA的合成都需要相应的氨酰-tRNA合成酶的催化。

7.[ ] 氨酰-tRNA进入A部位之前,与EF-Tu结合的GTP必须水解。

8.[ ]fMet-与Met-的合成由同一种氨酰-tRNA合成酶催化。

9.[ ] 从DNA分子的三联体密码可以毫不怀疑地推断出某一多肽的氨基酸序列,但从氨基酸序列并不能准确地推导出相应基因的核苷酸序列。

10.[ ] 在线粒体内的翻译系统中,第一个被参入的氨基酸也都是甲酰甲硫氨酸。

11.[ ] 细胞内的tRNA只参与蛋白质的合成。

12.[ ] 已发现许多蛋白质的三维结构不是由其一级结构决定的,而是由分子伴侣决定的。

13.[ ] 多肽链的折叠发生在蛋白质合成结束以后才开始。

三:单选题
1.[ ] 某一种tRNA的反密码子为5′IUC3′,它识别的密码子序列是
A.AAG
B.CAG
C.GAG
D.GAA
E.AGG
2.[ ] 根据摆动学说,当一个tRNA分子上的反密码子的第一个碱基为次黄嘌呤时,它可以和mRNA 密码子的第三位的几种碱基配对?
A.1
B.2
C.3
D.4
E.5
3.[ ] 以下蛋白质除了哪一种以外不属于G蛋白家族?
A.IF-1
B.IF-2
C.EF-G
D.EF-Tu
E.EF2
4.[ ] 白喉毒素能够抑制真核生物细胞质的蛋白质合成,是因为它抑制了蛋白质合成的哪一个阶段?
A.氨基酸的活化
B.起始
C.氨酰-tRNA的进位
D.转肽
E.移位反应
5.[ ] 既能抑制原核又能抑制真核细胞及其细胞器蛋白质合成的抑制剂是
A.氯霉素
B.红霉素
C.放线菌酮
D.嘌呤霉素
E.蓖麻毒素
四:问答题
1.什么是无细胞翻译系统?经常被使用的无细胞翻译系统有那些?一个无细胞翻译系统中需要那些成分才能满足翻译条件?
2.大肠杆菌某一多肽基因的编码链的序列是:5′
ACAATGTATGGTAGTTCA TTATCCCGGGCGCAAATAACAAACCCGGGTTTC3′<br>⑴写出该基因的无意义链的序列以及它编码的mRNA的序列。

<br>⑵预测它能编码多少个氨基酸。

<br>⑶标出该基因上对紫外线高敏感位点。

<br>⑷如果使用PCR扩增该基因,需要合成两段作为引物,请写出
核苷酸序列。

3. 为什么能够抑制真核细胞的蛋白质合成,但不抑制原核细胞的蛋白质合成?相反人工合成的SD序列能够抑制原核细胞的蛋白质合成,但不抑制真核细胞的蛋白质合成?
4. 简述原核细胞与真核细胞(细胞质)的蛋白质生物合成的主要区别。

如果要在原核细胞中高效表达真核细胞的基因,需要注意什么?
5. 什么是跳跃翻译(Jump translation)和翻译水平的内含子?如何确定一个蛋白质基因在翻译中经历了跳跃?
6. 尽管IF-2,EF-Tu,EF-G和RF-3在蛋白质合成中的作用显著不同,然而这四种蛋白质都有一个氨基酸序列十分相似的结构域。

你估计此结构域的功能会是什么?
7. 假如你纯化得到一种新的蛋白质因子,但不知道它在细胞中的功能,你将采取什么样的方法进行研究?
8. 在大肠杆菌细胞中从mRNA和游离的氨基酸开始翻译1分子76肽需要彻底氧化分解多少分子的葡萄糖以提供所需要的A TP?如果在厌氧细菌内合成同样的多肽,则至少需要消耗多少分子的葡萄糖?。

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