第12章蛋白质生物合成七版
生物化学重点
第一章蛋白质的结构和功能第八章核苷酸代谢
第二章核酸的结构与功能第九章物质代谢的联系
第三章酶第十章 DNA的生物合成
第四章糖代谢第十一章 RNA的生物合成
第五章脂类代谢第十二章蛋白质的生物合成第六章生物氧化维生素第十三章基因表达的调控
第七章氨基酸代谢第十七章肝的生物化学
蛋白质的结构与功能
1.蛋白质的含氮量很接近，平均为16％。
2.酸性氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸。碱性氨基酸：赖氨酸、精氨酸、组氨酸。
3. 氨基酸的理化性质：
（1）氨基酸的两性解离性质；
（2）分子中含有共轭双键的氨基酸具有紫外吸收性质。吸收峰280nm；（3）氨基酸与茚三酮水合物共加热，生成的蓝紫色化合物
4. 在某一pH环境溶液中，氨基酸解离生成的阳郭子及阴离子的趋势相同，成为兼性离子。此时环境的pH值称为该氨基酸的等电点（pI）
5.肽的相关概念
(1)寡肽：10个以内氨基酸组成的肽链。
(2)多肽：大于10分子氨基酸组成的肽链。
(3)蛋白质：大于50分子氨基酸组成的肽链。
（4）氨基酸残基：肽链中因脱水缩合而基团不全的氨基酸分子。
6.肽单元：参与肽键的6个原子Cα1、C、O、N、H、Cα2位于同一平面，组成肽单
元。
7. 蛋白质分子四级结构的比较。
一级结构二级结构三级结构四级结构
定义从N-端至C-
端的氨基酸
的排列顺序蛋白质主链的局部空
间结构、不涉及氨基
酸残基侧链构象
整条肽链中所有
原子在三维空间
的排布位置
各亚基间的
空间排布
表现形
式－α-螺旋、β-折叠（片
层）、β-转角、无规
卷曲
结构域、模体
（超二级结构）
亚基聚合
维系键肽键(主
要)
二硫键(次
生物化学(简单清晰)第12章 翻译
30S小亚基：有mRNA结合位点
50S大亚基： E位：排出位（Exit site）
转肽酶活性
大小亚基共同组成：
A位：氨基酰位 (aminoacyl site) P位：肽酰位 (peptidyl site)
三、tRNA与氨基酸的活化
一、肽链合成起始
指mRNA和起始氨基酰-tRNA分别 与核蛋白体结合而形成翻译起始复合物 (translational initiation complex)。
参与起始过程的蛋白质因子称起始 因子（initiation factor，IF）。
参与起始过程的蛋白质因子称起始因 子（initiation factor，IF）。原核生物起 始因子有三种：
第十二章
蛋白质的生物合成(翻译)
Protein Biosynthesis (Translation)
The biochemistry and molecular biology department of CMU
蛋白质的生物合成过程就是将 mRNA分子中由碱基序列组成的遗传 信息，通过遗传密码破译的方式转变 成为蛋白质中的氨基酸排列顺序，因 而称为翻译（translation)。
体、酶、离子） 保温
蛋白质合成停止
poly U，ATP，GTP，氨基酸 多聚苯丙氨酸 （UUU是Phe的密码子）
同样方法证明了CCC是Pro的密码子， AAA是Lys的密码子。
2022年医学院生化课知识点汇总-12章 蛋白质的生物合成
第12章蛋白质的生物合成
学习要求
1．掌握参与蛋白质生物合成的体系；原核生物蛋白质生物合成的基本过程及重要概念。2．熟悉真核生物蛋白质合成过程；蛋白质合成后的加工修饰；蛋白质合成所需的各种因子；
信号肽的概念及组成特点。
3．了解抗生素对翻译的抑制；干扰蛋白质生物合成的生物活性物质。
基本知识点
蛋白质的生物合成即翻译，是以20种编码氨基酸为原料，mRNA为模板，tRNA为运载工具，核糖体提供场所，酶、蛋白质因子、能源物质及无机离子参与的反应过程。蛋白质生物合成分三个阶段，即氨基酸的活化、肽链形成和肽链形成后的加工和靶向输送。
氨基酸的活化是氨基酸与特异tRNA结合形成氨基酰-tRNA的过程，由氨基酰-tRNA 合成酶催化。原核生物起始的氨基酰tRNA是fMet-tRNA fMet，真核生物是Met-tRNAi Met。
肽链的生物合成过程也称核糖体循环，分起始、延长和终止三个阶段。原核生物蛋白质生物合成起始阶段由mRNA与核糖体小亚基先结合，之后fMet-tRNA fMet与核糖体小亚基结合，最后结合了mRNA、fMet-tRNA fMet的小亚基再与核糖体大亚基结合共同组装成翻译起始复合物，需要IF-1、2和3参与。真核生物翻译起始与原核生物相似，区别在于核糖体小亚基先结合Met-tRNAi Met，再结合mRNA。原核生物肽链延长过程经进位、成肽、转位三个步骤不断反复，使肽链从N端到C端不断延长。当核糖体A位上出现终止密码时，原核生物由RF-1、2和3，真核生物由eRF识别并与之结合，肽链合成终止。
生化-第12章-蛋白质的生物合成(20150512)
第二步反应
氨基酰-AMP-E ＋ tRNA
↓
氨基酰-tRNA ＋ AMP ＋ E
• 氨基酰-tRNA合成酶对维持翻译保真性至 关重要：它对底物氨基酸和tRNA都有高
度特异性。
• 氨基酰-tRNA合成酶具有校对活性
（proofreading activity），保证了蛋白质
合成的错误率<0.0001。
2．方向性（direction） 起始密码子总是位于编码区5′-末端， 而终止密码子位于3′-末端，每个密码子的 三个核苷酸也是按照5′→3′方向阅读，不能 倒读。
5′ 读码方向 3′
N
肽链延伸方向
C
3．简并性（degeneracy） 遗传密码中，除色氨酸和甲硫氨酸 仅有一个密码子外，其余氨基酸均有2
四、肽链合成的终止 肽链合成的终止需要释放因子的参与。
原核生物释放因子：RF-1，RF-2，RF-3 真核生物释放因子：eRF 释放因子的功能 一是识别终止密码 ，如 RF-1 特异识别 UAA 、
UAG；而RF-2可识别UAA、UGA。
二是诱导转肽酶改变为酯酶活性，相当于催化
肽酰基转移到水分子 -OH 上，使肽链从核蛋
5
5’-端非翻译区 可读框
3
3’-端非翻译区
从mRNA 5-端起始密码子 AUG到3-端终止密码子之间的核苷酸序列，称为可 读框(open reading frame, ORF)。
第12章蛋白质生物合成资料
4. 通用性(universal)
从简单的病毒到高等的人类，几乎使用 同一套遗传密码，因此，遗传密码表中的这 套“通用密码”基本上适用于生物界的所有 物种，具有通用性。
密码的通用性进一步证明各种生物进化 自同一祖先。
5. 摆动性(wobble) 反密码子与密码子之间的配对有时并不
严格遵守常见的碱基配对规律，这种现象称 为摆动配对(wobble base pairing)。
第三节
肽链的生物合成过程
The Biosynthesis Process of Peptide Chain
肽链的生物合成过程是翻译的中心环节。 翻译时，从 mRNA 的起始密码子 AUG 开始，
按5ˊ→3ˊ方向逐一读码，直至终止密码子。
合成中的肽链从起始甲硫氨酸开始，从 N- 端
→ C- 端延长，直至终止密码子前一位密码子
•影响转位的抗生素
常用抗生素抑制蛋白质生物合成的原理与应用
抗生素 伊短菌素 作用位点 原核、真核核蛋白体 小亚基 作用原理 阻碍翻译起始复合物的形成 抑制氨基酰-tRNA与小亚基 结合 改变构象引起读码错误、抑 制起始 抑制转肽酶、阻断肽链延长 使肽酰基转移到它的氨基上 后脱落 抑制转肽酶、阻断肽链延长 抑制EF-G、阻止转位 阻止转位 应用 抗肿瘤药 抗菌药 抗菌药 抗菌药 抗肿瘤药 医学研究 抗菌药 抗菌药
（二）个别氨基酸的共价修饰
蛋白质的生物合成PPT课件
mRNA
mRNA(messenger RNA)是蛋白质生物合成过程 中直接指令氨基酸掺入的模板，是遗传信息的载体。
原核生物和真核生物mRNA的比较
原核细胞mRNA的结构特点
SD区
顺反子
5´
AGGAGGU
顺反子
顺反子
3´
先导区
插入顺序
插入顺序
末端顺序
帽子结构功能
① 半衰期短 ② 许多原核生物mRNA以多顺反子形式存在 ③ AUG作为起始密码；AUG上游7～12个核苷酸处有一被称为SD序列
（2）载体tRNA凭借自身的反密码子与mRNA 上的密码子相识别而把所携带的氨基酸 送到肽链的一定位置上
（3）遗传信息是通过mRNA上的密码子与 tRNA上的反密码子间碱基配对作用翻译 出来的。
三、核 糖 体
是由rRNA（ribosomal ribonucleic asid）和多 种蛋白质结合而成的一种大的核糖核蛋白颗粒， 蛋白质与rRNA的重量比约为1:2。蛋白质肽键 的合成就是在这种核糖体上进行的。
氨基酸都有专一的酶，只作用于L-氨基 酸，不作用于D-氨基酸。
对tRNA 具有极高专一性。
校对作用：氨酰-tRNA合成酶的水解部位可以水 解错误活化的氨基酸。
氨酰tRNA合成酶：
每一种氨基酸都有至少一种专一的氨酰tRNA合成 酶，它即能识别氨基酸，又能识别tRNA，从而 把特定的氨基酸连到对应的tRNA上，有人也把 氨酰tRNA合成酶的双向识别功能称为第二遗传 密码。
第七版生物化学名词解释
第七版生物化学名词解释
第一章蛋白质的结构与功能
(1)肽键：蛋白质中前一氨基酸的α-羧基与后一氨基酸的α-
(2)
(3)肽键平面：肽键中的C-N键具有部分双键的性质，不能旋转，因此，肽键中的C、O、N、H
(4)蛋白质分子的一级结构：蛋白质分子的一级结构是指构成蛋白质分子的氨基酸在多肽链
中的排列顺序和连接方式
(5)
(6)蛋白质的等电点：在某-pH溶液中，蛋白质分子可游离成正电荷和负电荷相等的兼性离子，即蛋白质分子的净电荷等于零，此时溶液的pH
⑺蛋白质变性：在某些理化因素作用下，蛋白质特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性
质改变和生物学活性的丧失的现象。
⑻协同效应:一个亚基与其配体结合后，能影响另一亚基与配体结合的能力。(正、负)如血
红素与氧结合后，铁原子就能进入卟啉环的小孔中，继而引起肽链位置的变动。
⑼变构效应:蛋白质分子因与某种小分子物质（效应剂）相互作用而致构象发生改变，从
而改变其活性的现象。
⑽分子伴侣：分子伴侣是细胞中一类保守蛋白质，可识别肽链的非天然构象，促进各功能域
和整体蛋白质的正确折叠。细胞至少有两种分子伴侣家族——热休克蛋白和伴侣素。
第二章核酸的化学结构与功能
(1)核酸变性：在某些理化因素的作用下，核酸双链间氢键断裂，双螺旋解开，变成无规则
的线团，此
(2)DNA的复性作用：变性的DNA在适当的条件下，两条彼此分开的多核苷酸链又可重新
通过氢键连接，形成原来的双螺旋结构，并恢复其原有的理化性质，此即DNA的复性。
(3)杂交：两条不同来源的单链DNA，或一条单链DNA，一条RNA，只要它们有大部分互
第12章 蛋白质生物合成(翻译)
延长因子
释放因子
（一）起始阶段
1. 核糖体大小亚基分离
eIF-2B、eIF-3与小亚基结合，在eIF-6参
与下，促进大小亚基解离。 2. Met-tRNAiMet与核糖体小亚基结合
eIF-2结合GTP、Met-tRNAiMet，在其他eIF
参与下，结合于小亚基的P位上。
3. mRNA在核糖体小亚基就位
Ala-tRNAAla Met-tRNAMet
fMet- tRNAfMet
Met-tRNAiMet
Met-tRNAMet 辨 认 结 合 延 长 中 的 AUG ； Met-tRNAiMet 辨 认 结 合 真 核 起 始 AUG ； fMet-tRNAfMet 辨认结合原核起始 AUG ，称 为N-甲酰甲硫氨酰-tRNA。(生成图)
第十二章
蛋白质的生物合成
蛋白质的生物合成又称翻译，是以mRNA 为模板指导合成蛋白质的过程。 第一节 蛋白质生物合成体系 蛋白质生物合成体系复杂，有多种物质 参与合成过程。
参与蛋白质生物合成的物质
20种氨基酸 模板mRNA 核糖体（rRNA+蛋白质） tRNA（氨基酸载体） 氨基酰-tRNA合成酶 起始因子 延长因子 释放因子 能量物质及离子
延长中P位上是肽酰 -tRNA， 转肽酶转移 肽酰基到A位上的氨基酰基上，形成肽键。 图
3. 转位
蛋白质的生物合成(共74张PPT)
❖ 5.密码子是连续的，没有逗号
读码框如果移码会导致移码突变或缺失突 变。
各密码子之间没有分隔信号
15.2 蛋白质生物合成的主要部件
一、mRNA作为指导肽链合成的模板
❖ 从mRNA 5端起始密码子AUG到3端终 止密码子之间的核苷酸序列，各个三联体密 码连续排列编码一个蛋白质多肽链，称为开 放阅读框（open reading frame, ORF）。
氨基酰- tRNA
ATP
AMP＋PPi
B. 氨酰-tRNA合成酶特点
a、专一性：
•对氨基酸有极高的专一性，每种氨基酸都有专 一的酶，只作用于L-氨基酸，不作用于D-氨基酸。
•对tRNA具有极高专一性：一种AARS只能识别装
载同一种氨基酸的一组同工受体（tRNA分子）
b、校对作用：
• AARS具有底物结合位点（包括tRNA、氨 基酸和ATP结合位点）和水解位点。
目录
3. 起始氨基酰tRNA( fMet-tRNAfmet )结合到小亚
基
IF-2 GTP
5'
AUG
3'
IF-1
IF-3
起始 fMet-tRNAfmet以及IF2-GTP一起，识别结合小
亚基P位，并对应模板mRNA的起始密码AUG。
目录
4. 核蛋白体大亚基结合，起始复合物形成
生物化学第12章 核酸代谢与蛋白质的生物合成
课外练习题
一、名词解释
1、嘌呤核苷酸的从头合成途径；
2、嘧啶核苷酸的补救合成途径；
3、半保留复制；
4、冈崎片段；
5、逆转录；
6、复制；
7、转录；
8、外显子；
9、内含子；10、翻译；11、反密码子；12、密码的简并性。
二、符号辨识
1、IMP；
2、PRPP；
3、SSB；
4、cDNA；
三、填空
1、核苷酸的合成包括（）和（）两条途径。
2、脱氧核苷酸是由（）还原而来。
3、DNA的复制方向是从（）端到（）端展开。
4、体内DNA复制主要使用（）作为引物，而在体外进行PCR扩增时使用人工合成的（）作为引物。
5、DNA损伤可分为（）损伤和（）损伤两种类型，造成DNA损伤的因素有（）因素和（）因素。
6、基因转录的方向是从（）端到（）端。
7、第一个被转录的核苷酸一般是（）核苷酸。
8、蛋白质的生物合成是以（）作为模板，以（）作为运输氨基酸的工具，以（）作为合成的场所。
9、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。
10、某一tRNA的反密码子是GGC，它可识别的密码子为（）和（）。
11、原核生物蛋白质合成中第一个被掺入的氨基酸是（）。
12、DNA拓补异构酶（）能够切开DNA的1条链，而DNA拓补异构酶（）能同时切开DNA的2条链。
13、大肠杆菌在DNA复制过程中切除RNA引物的酶是（）。
14、从IMP合成GMP需要消耗（），而从IMP合成AMP需要消耗（）作为能源物质。
15、在大多数DNA修复中，牵涉到四步序列反应，它们的次序是（）、（）、（）和（）。
四、判别正误
1、嘌呤核苷酸是从磷酸核糖焦磷酸开始合成的。（）
第十二章 蛋白质的生物合成(翻译)
第十二章 蛋白质的生物合成(翻译)概念：是指以mRNA为模板，把mRNA分子中4种核苷酸序列编码的遗传信息，解读为蛋白质一级结构中20种氨基酸的排列顺序的过程，称为翻译。翻译是包含起始、延长和终止的连续过程。含义：以碱基（A、G、C、T、U）组成的遗传信息，以遗传密码破读的手段转变为蛋白质的20种氨基酸的排列顺序。遗传信息→DNA→mRNA为模板，加上rRNA,tRNA,pro,E共同合成蛋白质。第一节 蛋白质生物合成体系（掌握）蛋白质的生物合成体系：以mRNA为模板，tRNA为运载体，核蛋白体为装配场所，还包括氨基酸、酶、蛋白质因子（起始因子IF，真核生物的起始因子冠以小 e字头( eukaryote)，称为 eIF；延长因子EF；释放因子RF及核蛋白体释放因子RR）及核苷酸、无机离子等一、翻译模板mRNA及遗传密码1．原核生物：一种mRNA编码功能相关的几种蛋白质，称为多顺反子。如：E.coli乳糖操纵子的结构基因→mRNA→利用乳糖的三种酶（一个酶系统）2．真核生物：一个mRNA分子编码一种蛋白质，称为单顺反子。其mRNA需经过剪接、首尾修饰等才能变成成熟的mRNA。3．遗传密码：从mRNA5’→3’方向，以AUG为开始，每相邻三个核苷酸形成一个三联体，组成一个遗传密码，编码一个氨基酸。（开放读码框架）见表12-164组遗传密码。有意义密码61种，编码20种氨基酸。遗传密码阅读方向：5’-3’起始密码：AUG（蛋氨酸）；终止密码：UAA、UGA、UAG。4．遗传密码特点：1） 连续性：无间断，无标点符号，连续三个一组翻译。框移突变，mRNA链上碱基插入或缺失引起的，造成下游翻译产物氨基酸序列的改变。2） 简并性： 除色氨酸、蛋氨酸外均有2-3个或4-6个密码。其三联体上1，2位碱基相同，而第三位上碱基则不同。密码专一性由头2个碱基决定，三中读二；生物学意义：减少突变的有害效应。不同生物对密码子具有偏爱性。3）摆动性：翻译过程氨基酸的正确加入，需靠mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子相互以碱基配对辨认。mRNA上第三位碱基对上反密码子的第一位碱基辨认时常有不完全遵照碱基互补原则。tRNA的碱基有很多稀有碱基（I），出现于反密码的第1位碱基可与A、U、C配对。表12-2起始密码：AUG（蛋氨酸）；终止密码：UAA、UGA、UAG。4）通用性：从病毒到人类都使用相同的一套遗传密码。但动物体内的线粒体、植物细胞叶绿素有独立的DNA复制系统。二、核蛋白体是多肽链合成的装置1．原核生物： 16SrRNA + 21种rps（核糖体蛋白）—— 小亚基；5S、23SrRNA + 36种rps —— 大亚基大小亚基共同组成核糖体。2．真核生物： 18srRNA + 33rps ——
第蛋白质的生物合成(共23张PPT)
提要
Ø Hale Waihona Puke Baidu心法则：
复 制
转录
D N A
反转录
复 制
翻译
R N A
蛋白质
➢ 核糖体的功能：①识别mRNA上的起始点，②使mRNA 上的密码子与tRNA上的反密码子配对，③合成肽键。
➢蛋白质生物合成的步骤： ①氨酰-tRNA的合成 ②多肽链合成的起始 ③多肽链合成的延伸 ④多肽链合成的终止 ⑤多肽链的折叠与加工
2 30S复合物与50S大亚基结合形成有翻译功能的70S起始复合物。
核糖体的种类、结构和组分
3
1
2
识别。RF , RF 结合到核糖体后，使转肽酶构象转变为 1)N-端甲酰基及多余氨基酸的切除
1 2 有三种终止因子RF1, RF2, RF3参与终止步骤。
干扰素能干扰病毒蛋白质的合成，还对病毒的复制、转录、病毒颗粒的装配等起抑制作用。
结束。
蛋白质生物合成
5 多核糖体结构
在一条mRNA上可以结合多个核糖体，呈念珠状，
称为多核糖体结构。在蛋白质合成中核糖体总是先结合于
mRNA5'-端，从起始密码AUG开始，沿5'→3'方向翻译 密码子，合成多肽链，当移动一段距离后，第二个核糖 体又可与空出的mRNA5'-端结合，沿5'→3'方向进行翻译。
第十二章 蛋白质的生物合成
第十二章蛋白质的生物合成（翻译）
蛋白质的生物合成，即翻译，就是将核酸中由4 种核苷酸序列编码的遗传信息，通过遗传密码破译的方式，解读为蛋白质一级结构中20种氨基酸的排列顺序。
反应过程：
（1）氨基酸的活化
（2）肽链的生物合成
（3）肽链形成后的加工和靶向输送
本章内容
第一节蛋白质生物合成体系
第二节氨基酸的活化
第三节肽链生物合成过程
第四节蛋白质翻译后修饰和靶向输送
第五节蛋白质生物合成的干扰和抑制
第一节蛋白质合成体系
参与蛋白质生物合成的物质
模板：mRNA
场所：核蛋白体（rRNA和蛋白质）
原料：20种氨基酸
运载工具：tRNA
酶及蛋白因子：氨基酰-tRNA合成酶、转肽酶、起始因子、延长因子、释放因子等
能源物质：ATP、GTP
无机离子：Mg2+、K+
一、mRNA是蛋白质生物合成的直接模板
mRNA的基本结构
从-端起始密码子AUG 到-端终止密码子之间的核苷酸序列，称为开放阅读框架(open reading frame, ORF)。
遗传学将编码一个多肽的遗传单位称为顺反子(cistron)。
原核细胞中数个结构基因常串联为一个转录单位，转录生成的mRNA 可编码几种功能相关的蛋白质，为多顺反子(polycistron) 。
真核mRNA 只编码一种蛋白质，为单顺反子(single cistron)。
mRNA 上的遗传密码
在mRNA 的开放阅读框架区，以每3个相邻的核苷酸为一组，代表一种氨基酸(或其他信息)，这种三联体形式的核苷酸序列称为密码子。mRNA 上四种核甘酸：
A 、G 、C 、U 组成64组遗传密码：起始密码子(initiation codon)：AUG ；终止密码子(termination codon) ：UAA 、UAG 、UGA ；61种编码20种氨基酸，称为有意义密码（AUG 编码Met ）。
第十二章 蛋白质的生物合成(11采用)
氨基酰-tRNA的生成（动画）
二、起始肽链合成的氨基酰-tRNA
真核生物： Met-tRNAiMet 原核生物：fMet-tRNAifMet
参与肽链延长的甲硫氨酰-tRNA：Met-tRNAMet
变，导致UNC13D蛋白从287位氨基酸开始 发生移码突变，为纯合子型突变
（三）简并性
61
20AA
遗传密码中，除
色氨酸和甲硫氨酸仅
有一个密码子外，其
余氨基酸有2、3、4
个或多至6个三联体 为其编码。 多个密码子编码一个AA的，这些密码子 称为简并密码子或同义密码子(3/2)
各种氨基酸的密码子数目
二、真核生物的肽链合成过程
（一）起始
1. 核蛋白体大小亚基分离； 2. 起始氨基酰-tRNA的结合； 3. mRNA在小亚基定位结合；
4. 核蛋白体大亚基结合。
从 mRNA 5 端起始密码子 AUG 到 3 端终止 密码子之间的核苷酸序列，各个三联体密码连 续排列编码一个蛋白质多肽链，称为开放阅读 框架(open reading frame, ORF)。
遗传密码的特点
方向性（directionality） 连续性（commalessness）
Pi GTP IF-2 GDP
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第二节 氨基酸的活化
第12章蛋白质生物合成七版
一、氨基酸活化形成氨基酰-tRNA
* 活化的部位：α-COOH
* 活化的形式：氨基酰-tRNA * 能量：-2ATP
Tyr-tRNATyr
氨基酰-tRNA合成酶
氨基酸 + tRNA
氨基酰- tRNA
ATP
AMP＋PPi
* 酶对氨基酸和 tRNA第都12章有蛋白高质生度物合特成七异版 性
第12章蛋白质生物合成七版
遗 传 密 码 表
64个密码子：61个代表20种氨基酸；
第12章蛋白质生物合成七版
3个不表示氨基酸，表示终止信号，称终止密码
*遗传密码的特点： 1. 方向性
三联体密码的阅读方向是5 3。
5'
3'
第12章蛋白质生物合成七版
2. 连续性
第12章蛋白质生物合成七版
起始密码：AUG
第12章蛋白质生物合成七版
* 开放读码框架（open reading frame, ORF) 从mRNA 5端起始密码子AUG到3端终止密码子之间 的核苷酸序列，各个三联体密码连续排列编码一 个蛋白质多肽链，称为开放阅读框架
5'----AUGACACCAGCAAUGCAGGUA……UCA----3'
到人类都通用。
已发现少数例外，如动物细胞的线粒体
AUA：
甲硫氨酸和起始密码
AGA.AGG： 终止密码，
第12章蛋白质生物合成七版
5.摆动性(wobble) 发生于密码子的第三个碱基 和反密码的第一个碱基间 不严格遵守碱基配对原则
第12章蛋白质生物合成七版
第12章蛋白质生物合成七版
密码子、反密码子配对的摆动现象
5'----AUGACACCAGCAAUGCAGGUA……UCA----3'
第12章蛋白质生物合成七版
延长的甲硫氨酰-tRNA
tRNA携带氨基酸的关系： 一种tRNA--- 只能携带一种氨基酸 一种氨基酸--- 多种tRNA来携带 同工tRNA
第12章蛋白质生物合成七版
第三节 蛋白质生物合成过程
第十二章
蛋白质的生物合成 （翻译）
Protein Biosynthesis，Translation
第12章蛋白质生物合成七版
第12章蛋白质生物合成七版
第一节
蛋白质合成体系
Protein Biosynthesis System
第12章蛋白质生物合成七版
蛋白质合成酶系
传递遗传信息的模板mRNA
总反应是式： 氨基酸转运及翻译“适配机”tRNA
P位：肽酰位 (peptidyl site)
A位：氨基酰位 (aminoacyl site)
E位：排出位 (exit site)
第12章蛋白质生物合成七版
原核生物翻译过程中核蛋白体结构模式:
第12章蛋白质生物合成七版
核糖体的功能： 蛋白质合成的场所，由大小亚基组成，
小亚基与mRNA结合，核糖体上有P位 和A位，是形成肽键的中心
The Process of Protein Biosynthesis
第12章蛋白质生物合成七版
翻译过程从阅读框架的5´-AUG开始，按 mRNA模板三联体密码的顺序延长肽链，直至 终止密码出现。
5'---AUGACACCAGCAAUGCAGGUA……UCAUAA---3'
整个翻译过程可分为 ： ❖ 翻译的起始(initiation) ❖ 翻译的延长(elongation) ❖ 翻译的终止第1(2章t蛋e白r质m生i物n合成a七t版ion )
tRNA二级结构与功能的关系？
第12章蛋白质生物合成七版
四、翻译需要的酶类、蛋白质因子 ➢转肽酶：核糖体大亚基上一个蛋白质组分
形成肽键
➢氨基酰-tRNA合成酶：催化氨基酸活化 ➢蛋白因子：起始、延长、释放因子
第12章蛋白质生物合成七版
转肽活性： 将P位上的肽酰基转给A位 上的氨基，生成肽键
第12章蛋白质生物合成七版
氨基酰-tRNA合成酶具有校正活性
第12章蛋白质生物合成七版
糖原 DNA RNA 蛋白质
组成单位 合成原料（底物）
G
UDPG
dNMP
dNTP
NMP
NTP
AA
AA-tRNAAA
第12章蛋白质生物合成七版
二、起始肽链合成的氨基酰-tRNA 真核生物： Met-tRNAiMet 原核生物： fMet-tRNAfMet
第12章蛋白质生物合成七版
三、tRNA是氨基酸运载工具 和翻译的适配器
第12章蛋白质生物合成七版
氨基酸臂
第12章蛋白质生物合成七版
反密码环
第12章蛋白质生物合成七版
tRNA的三级结构示意图
第12章蛋白质生物合成七版
tRNA的功能： 通过3‘CCA-OH将氨基酸带到蛋白质合成
场所，通过反密码子将氨基酸正确就位.
rRNA + 蛋白质
核蛋白体
第12章蛋白质生物合成七版
蛋白质合 成的场所
1.核蛋白体组成及结构
大亚基
小亚基
第12章蛋白质生物合成七版
原核生物
真核生物
2.核糖体上功能结合位点 *有结合各种蛋白因子的部位 *小亚基上有容纳mRNA的部位 *有P位、A位、E位 *有形成肽键的部位
P、A之间有转肽酶
第12章蛋白质生物合成七版
tRNA反密码子 第1位碱基
I
U G AC
mRNA密码子 第3位碱基
U, C, A A, G U, C U G
第12章蛋白质生物合成七版
mRNA的功能： 蛋白质合成的直接模板，碱基顺序按三
联密码决定了氨基酸排列顺序，密码的阅 读方向为5‘→3’
第12章蛋白质生物合成七版
二、核蛋白体是蛋白质生物合成的场所
n（－氨基酸） 蛋白质合成“装配
蛋白质
机”rRNA
供能物质ATP、GTP
其它必需因子
第12章Baidu Nhomakorabea白质生物合成七版
一、mRNA是蛋白质生物合成的直接模板
1.碱基排列顺序决定了氨基酸的排列顺序
第12章蛋白质生物合成七版
2. mRNA上存在遗传密码 * 遗传密码概念：mRNA分子上从5至3方向， 每相邻的3个核苷酸为一组，代表一种氨基酸 或其它信息，这样的三个核苷酸称为三联体密 码(triplet coden)
多肽链刚合成出来： 真核，第一个AA总是甲硫氨酸 原核，第一个第A12A章总蛋白是质生甲物合酰成七甲版 硫氨酸
3.简并性(degeneracy) 一个氨基酸有二个以上的密码，这些密码
的一、二位碱基是相同的，而第三位碱基不同。
同义密码
第12章蛋白质生物合成七版
第12章蛋白质生物合成七版
4. 通用性 蛋白质生物合成的整套密码，从原核生物