蛋白质合成及转运
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
四环素(土霉素、金霉素)
但不能通过真核生物细胞膜 对70S核糖体的敏感性更高
四环素类抗生素对真核细胞核糖体也有抑制
氯霉素——广谱抗生素 与核糖体A位紧密结合,阻碍氨基酰tRNA进入 抑制肽酰转移酶活性,肽链延伸受到影响
50S大亚基蛋白组分
四环素族
氯霉素
链霉素和卡那霉素
嘌呤霉素
放线菌酮
抗生素抑制蛋白质生物合成的原理
eIF-6
促进核蛋白体分离成大小亚基
Met
40S
Met
Met
40S
60S
mRNA
eIF-2B、eIF-3、 eIF-6
①
elF-3
②
GDP+Pi
各种elF释放
elF-5
④
ATP
ADP+Pi
elF4E, elF4G, elF4A, elF4B,PAB
③
真核生物翻译起始复合物形成过程
Met-tRNAiMet-elF-2 -GTP
参与起始过程的蛋白质因子称起始因子(initiation factor,IF)。
肽链合成起始
在原核生物mRNA起始密码AUG上游,存在4~9个富含嘌呤碱的一致性序列,如-AGGAGG-,称为S-D序列。
A
C
B
又称为核蛋白体结合位点(ribosomal binding site,RBS)
能与16S核糖体RNA识别,以帮助从起始AUG处开始翻译。
ORF
每种AA都至少有一种tRNA负责转运 通常一种AA具有几种tRNA
01
tRNA转运活化的AA到模板上
02
反密码子位点
tRNA分子具有4个位点:
3’CCA-OH氨基酸接受位点
核糖体识别位点
识别氨酰-tRNA合成酶位点
核蛋白体的组成
核蛋白体
原核生物
真核生物
蛋白质
S值
rRNA
蛋白质
S值
rRNA
嘌呤霉素作用示意图
(4)干扰素(interferon,IFN) 病毒感染的宿主细胞产生 白细胞(α)、成纤维~(β)、免疫~(γ) 干扰素结合于细胞膜,活化抗病毒蛋白基因 诱导产生: 蛋白激酶使eIF2磷酸化失活; 2’—5’腺嘌呤寡聚核苷酸合成酶 2’—5’A激活磷酸二酯酶水解mRNA
2
mRNA结构简图
mRNA上存在遗传密码
mRNA分子上从5至3方向,由AUG开始,每3个核苷酸为一组,决定肽链上某一个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号,称为三联体密码(triplet codon)。
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条多肽链,称为开放阅读框架(open reading frame, ORF)。
抗菌药 抗菌药 抗菌药 抗菌药 抗菌药 医学研究 抗肿瘤药
(2)毒素
白喉霉素 共价修饰使EF-2失活 一条多肽单链,2个二硫键,2个结构域 β 结构域与细胞表面受体结合→ 毒素蛋白水解断裂 二硫键还原,产生A、B两片段: B协助A通过细胞膜,A为蛋白修饰酶
催化蛋白发生ADP-核糖基化
S-D序列:
Shine和Dalgarno
S-D序列
核糖体结合位点序列
原核生物mRNA 5’端的SD序列 ——识别16S rRNA
01
02
03
04
真核生物
5’端有核糖体进入部位
帽子结构帮助识别
向3’扫描至AUG
05
GCCGCCpurCCAUGG
STEP4
STEP3
STEP2
STEP1
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:
IF-3
IF-1
A
U
G
5'
3'
IF-2
GTP
IF-2
-GTP
GDP
Pi
起始过程消耗1个GTP。
真核生物翻译起始复合物形成
核蛋白体大小亚基分离;
起始氨基酰-tRNA结合;
核蛋白体大亚基结合。
mRNA在核蛋白体小亚基就位;
起始因子
生物功能
eIF-2
促进起始tRNA与小亚基结合
eIF-2B, eIF-3
Met
60S
1
核蛋白体是80S;
2
起始因子种类多;
5
起始tRNA先与核蛋白体小亚基结合,然后再结合mRNA
4
mRNA的5’帽子和3’poly A尾结构与mRNA在核蛋白体就位有关;
3
起始tRNA的Met不需甲酰化;
真核生物翻译起始的特点
指按照mRNA密码序列的指导,依次添加氨基酸从N端向C端延伸肽链,直到合成终止的过程。 (七)蛋白质合成的延伸(elongation)
多核糖体(polysome)
多聚核蛋白体
多核糖体(polys 毒素 抗代谢物 干扰素
蛋白质生物合成是很多天然抗生素和某些毒素的作用靶点。它们就是通过阻断真核、原核生物蛋白质翻译体系某组分功能,干扰和抑制蛋白质生物合成过程而起作用的。
(九)蛋白质合成的抑制剂
含有密码子 阅读方向5’到3’ 起始密码和终止密码 3’端:真核生物有PolyA尾巴 5’端:决定起始密码的选择
一、蛋白质合成的分子基础
(一)模板是mRNA
mRNA是遗传信息的携带者
1
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)。 真核生物一个mRNA只编码一种蛋白质,为单顺反子(single cistron)。
促进大小亚基分离
eIF-4A
eIF-4F复合物成分,有解螺旋酶活性,促进mRNA结合小亚基
eIF-4B
促进mRNA扫描定位起始AUG
eIF-4E
eIF-4F复合物成分,结合mRNA 5’帽子
eIF-4G
eIF-4F复合物成分,结合eIF-4E和PAB
eIF-5
促进各种起始因子从小亚基解离,进而结合大亚基
氨基酸的活化部位:α-羧基
氨基酸与tRNA连接方式:酯键
氨基酸活化耗能:2个~P
氨酰tRNA合成酶的校正功能 ——水解非正确组合的AA和tRNA
异亮氨酰 – tRNAIle 缬氨酰 – tRNAVal 缬氨酰 – tRNAIle则被水解: 缬氨酸+ tRNAIle
翻译起始于Met的参与 tRNAMet:携带Met掺入蛋白内部 tRNAiMet :起始Met 掺入 ——由同一种tRNA合成酶合成 起始因子识别tRNAiMet 延伸因子识别tRNAMet
IF-1:占据A位防止结合其他tRNA。
IF-2:促进起始tRNA与小亚基结合。
IF-3:促进大小亚基分离,提高P位对结合起始tRNA敏感性。
原核生物翻译起始复合物形成
核蛋白体大小亚基分离;
mRNA在小亚基定位结合;
核蛋白体大亚基结合。
起始氨基酰-tRNA的结合;
1.核蛋白体大小亚基分离
IF-3 IF-1
链霉素、卡那霉素、新霉素
(1)抗菌素
主要抑制G-菌Pr合成三个阶段: 起始复合物形成—使氨基酰tRNA从复合物脱落; 肽链延伸阶段—使氨基酰tRNA与mRNA错配; 终止阶段—阻碍终止因子与核蛋白体结合, 已合成的多肽链无法释放, 抑制70S核糖体的解离
作用于细菌30S小亚基,抑制起始复合物形成 抑制氨酰tRNA进入核糖体A位,阻滞肽链延伸; 影响终止因子与核糖体的结合
A
U
G
5'
3'
IF-3
IF-1
2. mRNA在小亚基定位结合
IF-3
IF-1
IF-2
GTP
A
U
G
5'
3'
3. 起始氨基酰tRNA与小亚基结合
4. 核蛋白体大亚基结合
IF-3
IF-1
IF-2
GTP
GDP
Pi
A
U
G
5'
3'
A:aminoacyl site
P:peptide site
E:exit site(大部分在大亚基上)
A位:氨基酰位
(aminoacyl site)
P位:肽酰位
(peptidyl site)
氨酰tRNA的生成-氨基酸的活化
氨基酸 + tRNA
氨基酰- tRNA
ATP
AMP+PPi
氨酰-tRNA合成酶
二、翻译的步骤
第一步反应
氨基酸+ATP+E —→氨基酰-AMP-E+AMP + PPi
氨基酰-AMP-E
EF-Tu
促进氨基酰-tRNA进入A位,结合分解GTP
EF-1-α
EF-Ts
调节亚基
EF-1-βγ
EFG
有转位酶活性,促进mRNA-肽酰-tRNA由A位前移到P位,促进卸载tRNA释放
EF-2
进位
延长因子EF-T催化进位(原核生物)
Tu
Ts
GTP
GDP
A
U
G
5'
3'
Tu
Ts
GTP
②转肽:肽酰转移酶(核糖体参与催化)
肽链的延长是在核蛋白体上连续性循环式进行,又称为核蛋白体循环(ribosomal cycle)。
每次循环增加一个氨基酸,分为以下三步: 进位(entrance) 转肽(peptide bond formation) 移位(translocation)
肽链合成的延长因子
原核延长因子
生物功能
对应真核延长因子
(四)一个特殊的tRNA启动蛋白的合成
fMet - tRNAiMet
原核生物中的甲酰Met
翻译起始于mRNA与核糖体的结合
01
原核生物借助SD序列
02
蛋白因子帮助合成的起始
03
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)。
真核生物延长过程
1
2
翻译的终止(terminate)
肽酰转移酶活性变为酯酶活性 当mRNA上终止密码(UAA、UAG、UGA)出现后,多肽链合成停止,肽链从肽酰-tRNA中释出,mRNA、核蛋白体等分离,这些过程称为肽链合成终止。
释放因子的功能
识别终止密码, RF-1特异识别UAA、UAG; RF-2可识别UAA、UGA。 诱导转肽酶改变为酯酶活性,使肽链从核蛋白体上释放。
第二步反应
+
tRNA
↓
氨基酰-tRNA
+
+
AMP
E
型和Ⅱ型酶
氨酰tRNA合成酶识别:AA、tRNA 、ATP
氨基酰-tRNA合成酶对氨基酸和tRNA都有高度特异性。
氨基酰-tRNA的表示方法: Ala-tRNAAla Ser-tRNASer Met-tRNAMet
1
2
氨基酸的活化形式:氨基酰-tRNA
白喉毒素(diphtheria toxin)的作用机理
(3)抗代谢物
结构与天然代谢物相似 竞争性抑制代谢中酶/反应 嘌呤霉素 结构与Tyr-tRNA Tyr相似,进入核糖体A位 连于肽链的C端,形成肽酰嘌呤霉素, 容易脱落,肽链合成提前终止 嘌呤霉素对原/真核生物翻译过程均有干扰 用于肿瘤治疗
第38章 蛋白质合成及转运
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)。
合成场所:核糖体
原料:AA、tRNA 、mRNA 、rRNA
酶、蛋白因子
ATP、GTP、无机离子
蛋白质的生物合成
抗生素
作用点
作用原理
应用
四环素族(金霉素 新霉素、土霉素) 链霉素、卡那霉素 氯霉素、林可霉素 红霉素 梭链孢酸 放线菌酮 嘌呤霉素
原核小亚基 原核小亚基 原核大亚基 原核大亚基 原核大亚基 真核大亚基 真核、原核核蛋白体
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、阻断延长 抑制转肽酶、妨碍转位 与EFG-GTP结合,抑制肽链延长 抑制转肽酶、阻断延长 氨基酰-tRNA类似物,进位后引起未成熟肽链脱落
延长因子EF-G有转位酶(translocase )活性,可结合并水解1分子GTP,促进核蛋白体向mRNA的3’侧移动。
01
移位:EF-G(EF-2)
02
进位 移位 转肽
真核生物肽链合成的延长过程与原核基本相似,但有不同的反应体系和延长因子。 另外,真核细胞核蛋白体没有E位,转位时卸载的tRNA直接从P位脱落。
原核肽链合成终止过程
U
A
G
5'
3'
RF
COO-
原核生物蛋白质合成的能量计算
氨基酸活化:2个~P ATP
起始: 1个 GTP
延长: 2个 GTP
终止: 1个 GTP
结论:每合成一个肽键至少消耗4个~P。
一个mRNA分子可同时有多个核蛋白体在进行同一种蛋白质的合成,这种mRNA和多个核蛋白体的聚合物称为多聚核蛋白体。
小亚基
21种
30S
16S
33种
40S
18S
大亚基
34种
50S
23S 5S
49种
60S
28S 5.8S 5S
核蛋白体
70S
80S
(三)核糖体是蛋白质合成的工厂
原核生物核蛋白体结构模式
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:
但不能通过真核生物细胞膜 对70S核糖体的敏感性更高
四环素类抗生素对真核细胞核糖体也有抑制
氯霉素——广谱抗生素 与核糖体A位紧密结合,阻碍氨基酰tRNA进入 抑制肽酰转移酶活性,肽链延伸受到影响
50S大亚基蛋白组分
四环素族
氯霉素
链霉素和卡那霉素
嘌呤霉素
放线菌酮
抗生素抑制蛋白质生物合成的原理
eIF-6
促进核蛋白体分离成大小亚基
Met
40S
Met
Met
40S
60S
mRNA
eIF-2B、eIF-3、 eIF-6
①
elF-3
②
GDP+Pi
各种elF释放
elF-5
④
ATP
ADP+Pi
elF4E, elF4G, elF4A, elF4B,PAB
③
真核生物翻译起始复合物形成过程
Met-tRNAiMet-elF-2 -GTP
参与起始过程的蛋白质因子称起始因子(initiation factor,IF)。
肽链合成起始
在原核生物mRNA起始密码AUG上游,存在4~9个富含嘌呤碱的一致性序列,如-AGGAGG-,称为S-D序列。
A
C
B
又称为核蛋白体结合位点(ribosomal binding site,RBS)
能与16S核糖体RNA识别,以帮助从起始AUG处开始翻译。
ORF
每种AA都至少有一种tRNA负责转运 通常一种AA具有几种tRNA
01
tRNA转运活化的AA到模板上
02
反密码子位点
tRNA分子具有4个位点:
3’CCA-OH氨基酸接受位点
核糖体识别位点
识别氨酰-tRNA合成酶位点
核蛋白体的组成
核蛋白体
原核生物
真核生物
蛋白质
S值
rRNA
蛋白质
S值
rRNA
嘌呤霉素作用示意图
(4)干扰素(interferon,IFN) 病毒感染的宿主细胞产生 白细胞(α)、成纤维~(β)、免疫~(γ) 干扰素结合于细胞膜,活化抗病毒蛋白基因 诱导产生: 蛋白激酶使eIF2磷酸化失活; 2’—5’腺嘌呤寡聚核苷酸合成酶 2’—5’A激活磷酸二酯酶水解mRNA
2
mRNA结构简图
mRNA上存在遗传密码
mRNA分子上从5至3方向,由AUG开始,每3个核苷酸为一组,决定肽链上某一个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号,称为三联体密码(triplet codon)。
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条多肽链,称为开放阅读框架(open reading frame, ORF)。
抗菌药 抗菌药 抗菌药 抗菌药 抗菌药 医学研究 抗肿瘤药
(2)毒素
白喉霉素 共价修饰使EF-2失活 一条多肽单链,2个二硫键,2个结构域 β 结构域与细胞表面受体结合→ 毒素蛋白水解断裂 二硫键还原,产生A、B两片段: B协助A通过细胞膜,A为蛋白修饰酶
催化蛋白发生ADP-核糖基化
S-D序列:
Shine和Dalgarno
S-D序列
核糖体结合位点序列
原核生物mRNA 5’端的SD序列 ——识别16S rRNA
01
02
03
04
真核生物
5’端有核糖体进入部位
帽子结构帮助识别
向3’扫描至AUG
05
GCCGCCpurCCAUGG
STEP4
STEP3
STEP2
STEP1
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:
IF-3
IF-1
A
U
G
5'
3'
IF-2
GTP
IF-2
-GTP
GDP
Pi
起始过程消耗1个GTP。
真核生物翻译起始复合物形成
核蛋白体大小亚基分离;
起始氨基酰-tRNA结合;
核蛋白体大亚基结合。
mRNA在核蛋白体小亚基就位;
起始因子
生物功能
eIF-2
促进起始tRNA与小亚基结合
eIF-2B, eIF-3
Met
60S
1
核蛋白体是80S;
2
起始因子种类多;
5
起始tRNA先与核蛋白体小亚基结合,然后再结合mRNA
4
mRNA的5’帽子和3’poly A尾结构与mRNA在核蛋白体就位有关;
3
起始tRNA的Met不需甲酰化;
真核生物翻译起始的特点
指按照mRNA密码序列的指导,依次添加氨基酸从N端向C端延伸肽链,直到合成终止的过程。 (七)蛋白质合成的延伸(elongation)
多核糖体(polysome)
多聚核蛋白体
多核糖体(polys 毒素 抗代谢物 干扰素
蛋白质生物合成是很多天然抗生素和某些毒素的作用靶点。它们就是通过阻断真核、原核生物蛋白质翻译体系某组分功能,干扰和抑制蛋白质生物合成过程而起作用的。
(九)蛋白质合成的抑制剂
含有密码子 阅读方向5’到3’ 起始密码和终止密码 3’端:真核生物有PolyA尾巴 5’端:决定起始密码的选择
一、蛋白质合成的分子基础
(一)模板是mRNA
mRNA是遗传信息的携带者
1
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)。 真核生物一个mRNA只编码一种蛋白质,为单顺反子(single cistron)。
促进大小亚基分离
eIF-4A
eIF-4F复合物成分,有解螺旋酶活性,促进mRNA结合小亚基
eIF-4B
促进mRNA扫描定位起始AUG
eIF-4E
eIF-4F复合物成分,结合mRNA 5’帽子
eIF-4G
eIF-4F复合物成分,结合eIF-4E和PAB
eIF-5
促进各种起始因子从小亚基解离,进而结合大亚基
氨基酸的活化部位:α-羧基
氨基酸与tRNA连接方式:酯键
氨基酸活化耗能:2个~P
氨酰tRNA合成酶的校正功能 ——水解非正确组合的AA和tRNA
异亮氨酰 – tRNAIle 缬氨酰 – tRNAVal 缬氨酰 – tRNAIle则被水解: 缬氨酸+ tRNAIle
翻译起始于Met的参与 tRNAMet:携带Met掺入蛋白内部 tRNAiMet :起始Met 掺入 ——由同一种tRNA合成酶合成 起始因子识别tRNAiMet 延伸因子识别tRNAMet
IF-1:占据A位防止结合其他tRNA。
IF-2:促进起始tRNA与小亚基结合。
IF-3:促进大小亚基分离,提高P位对结合起始tRNA敏感性。
原核生物翻译起始复合物形成
核蛋白体大小亚基分离;
mRNA在小亚基定位结合;
核蛋白体大亚基结合。
起始氨基酰-tRNA的结合;
1.核蛋白体大小亚基分离
IF-3 IF-1
链霉素、卡那霉素、新霉素
(1)抗菌素
主要抑制G-菌Pr合成三个阶段: 起始复合物形成—使氨基酰tRNA从复合物脱落; 肽链延伸阶段—使氨基酰tRNA与mRNA错配; 终止阶段—阻碍终止因子与核蛋白体结合, 已合成的多肽链无法释放, 抑制70S核糖体的解离
作用于细菌30S小亚基,抑制起始复合物形成 抑制氨酰tRNA进入核糖体A位,阻滞肽链延伸; 影响终止因子与核糖体的结合
A
U
G
5'
3'
IF-3
IF-1
2. mRNA在小亚基定位结合
IF-3
IF-1
IF-2
GTP
A
U
G
5'
3'
3. 起始氨基酰tRNA与小亚基结合
4. 核蛋白体大亚基结合
IF-3
IF-1
IF-2
GTP
GDP
Pi
A
U
G
5'
3'
A:aminoacyl site
P:peptide site
E:exit site(大部分在大亚基上)
A位:氨基酰位
(aminoacyl site)
P位:肽酰位
(peptidyl site)
氨酰tRNA的生成-氨基酸的活化
氨基酸 + tRNA
氨基酰- tRNA
ATP
AMP+PPi
氨酰-tRNA合成酶
二、翻译的步骤
第一步反应
氨基酸+ATP+E —→氨基酰-AMP-E+AMP + PPi
氨基酰-AMP-E
EF-Tu
促进氨基酰-tRNA进入A位,结合分解GTP
EF-1-α
EF-Ts
调节亚基
EF-1-βγ
EFG
有转位酶活性,促进mRNA-肽酰-tRNA由A位前移到P位,促进卸载tRNA释放
EF-2
进位
延长因子EF-T催化进位(原核生物)
Tu
Ts
GTP
GDP
A
U
G
5'
3'
Tu
Ts
GTP
②转肽:肽酰转移酶(核糖体参与催化)
肽链的延长是在核蛋白体上连续性循环式进行,又称为核蛋白体循环(ribosomal cycle)。
每次循环增加一个氨基酸,分为以下三步: 进位(entrance) 转肽(peptide bond formation) 移位(translocation)
肽链合成的延长因子
原核延长因子
生物功能
对应真核延长因子
(四)一个特殊的tRNA启动蛋白的合成
fMet - tRNAiMet
原核生物中的甲酰Met
翻译起始于mRNA与核糖体的结合
01
原核生物借助SD序列
02
蛋白因子帮助合成的起始
03
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)。
真核生物延长过程
1
2
翻译的终止(terminate)
肽酰转移酶活性变为酯酶活性 当mRNA上终止密码(UAA、UAG、UGA)出现后,多肽链合成停止,肽链从肽酰-tRNA中释出,mRNA、核蛋白体等分离,这些过程称为肽链合成终止。
释放因子的功能
识别终止密码, RF-1特异识别UAA、UAG; RF-2可识别UAA、UGA。 诱导转肽酶改变为酯酶活性,使肽链从核蛋白体上释放。
第二步反应
+
tRNA
↓
氨基酰-tRNA
+
+
AMP
E
型和Ⅱ型酶
氨酰tRNA合成酶识别:AA、tRNA 、ATP
氨基酰-tRNA合成酶对氨基酸和tRNA都有高度特异性。
氨基酰-tRNA的表示方法: Ala-tRNAAla Ser-tRNASer Met-tRNAMet
1
2
氨基酸的活化形式:氨基酰-tRNA
白喉毒素(diphtheria toxin)的作用机理
(3)抗代谢物
结构与天然代谢物相似 竞争性抑制代谢中酶/反应 嘌呤霉素 结构与Tyr-tRNA Tyr相似,进入核糖体A位 连于肽链的C端,形成肽酰嘌呤霉素, 容易脱落,肽链合成提前终止 嘌呤霉素对原/真核生物翻译过程均有干扰 用于肿瘤治疗
第38章 蛋白质合成及转运
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)。
合成场所:核糖体
原料:AA、tRNA 、mRNA 、rRNA
酶、蛋白因子
ATP、GTP、无机离子
蛋白质的生物合成
抗生素
作用点
作用原理
应用
四环素族(金霉素 新霉素、土霉素) 链霉素、卡那霉素 氯霉素、林可霉素 红霉素 梭链孢酸 放线菌酮 嘌呤霉素
原核小亚基 原核小亚基 原核大亚基 原核大亚基 原核大亚基 真核大亚基 真核、原核核蛋白体
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、阻断延长 抑制转肽酶、妨碍转位 与EFG-GTP结合,抑制肽链延长 抑制转肽酶、阻断延长 氨基酰-tRNA类似物,进位后引起未成熟肽链脱落
延长因子EF-G有转位酶(translocase )活性,可结合并水解1分子GTP,促进核蛋白体向mRNA的3’侧移动。
01
移位:EF-G(EF-2)
02
进位 移位 转肽
真核生物肽链合成的延长过程与原核基本相似,但有不同的反应体系和延长因子。 另外,真核细胞核蛋白体没有E位,转位时卸载的tRNA直接从P位脱落。
原核肽链合成终止过程
U
A
G
5'
3'
RF
COO-
原核生物蛋白质合成的能量计算
氨基酸活化:2个~P ATP
起始: 1个 GTP
延长: 2个 GTP
终止: 1个 GTP
结论:每合成一个肽键至少消耗4个~P。
一个mRNA分子可同时有多个核蛋白体在进行同一种蛋白质的合成,这种mRNA和多个核蛋白体的聚合物称为多聚核蛋白体。
小亚基
21种
30S
16S
33种
40S
18S
大亚基
34种
50S
23S 5S
49种
60S
28S 5.8S 5S
核蛋白体
70S
80S
(三)核糖体是蛋白质合成的工厂
原核生物核蛋白体结构模式
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: