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蛋白质的生物合成(一)

蛋白质的生物合成(一)(总分：100.00，做题时间：90分钟)一、{{B}}名词解释{{/B}}(总题数：8，分数：24.00)1.翻译(translation)（分数：3.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(翻译即蛋白质生物合成，指以有功能的mRNA为模板，在核糖体、tRNA和一些蛋白质及酶的共同参与下，以各种氨基酸为原料，合成出蛋白质的反应过程。

)解析：2.遗传密码(genetic code)（分数：3.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(mRNA分子中，从特定位点开始，每3个相邻核苷酸的碱基决定蛋白质合成中特定氨基酸的种类，这种由3个碱基组成的三联体称为遗传密码。

)解析：3.SD序列(Shine-Dalgarno sequence)（分数：3.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(大多数原核生物mRNA分子中，在起始密码子的上游往往有一段富含嘌呤核苷酸的序列，称为SD序列。

该序列在决定蛋白质合成起始的准确性上起作用，因为在30S小亚基中的16SrRNA的3'端含有能与SD序列互补的序列。

因此，SD序列又称为核糖体结合位点。

)解析：4.核糖体循环(ribosome cycle)（分数：3.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(蛋白质生物合成过程中，氨基酸活化后，在核糖体上缩合形成多肽链的过程称为核糖体循环，包括肽链合成的起始、肽链的延长、肽链合成的终止。

高中生物竞赛蛋白质的生物合成课件

b. 具有转肽酶活性
将给(P)位上的肽酰基转移给受(P)位上的氨基酰tRNA，形成肽键。具有GTPase活性，水解GTP，获得能量。具有起始因子、延长因子及释放因子的结合部位。
四、起始因子
这是一些与多肽链合成起动有关的蛋白因子。原核生物中存在3种起动因子，分别称为IF1-3。在真核生物中存在9种起动因子（eIF）。其作用主要是促进核蛋白体小亚基与起动tRNA及模板mRNA结合。
Most identity elements are in the acceptor stem & anticodon loop.
anticodon loop
Aminoacyl-tRNA Synthetases arose
early in evolution. The earliest
aaRSs probably recognized tRNAs
Some amino acids are specified by 2 or more codons.
Synonyms (multiple codons for the same amino acid) in most cases differ only in the 3rd base. Similar codons tend to code for similar amino acids.
GCG Ala GAG Glu
G UGU Cys UGC Cys UGA Stop UGG Trp CGU Arg CGC Arg CGA Arg CGG Arg AGU Ser AGC Ser AGA Arg AGG Arg GGU Gly GGC Gly GGA Gly GGG Gly
3rd base
CCC Pro CAC His

geneticcode

GCU Ala
GAU Asp
GGU Gly
U
GUC Val
GCC Ala
GAC Asp
GGC Gly
C
GUA Val
GCA Ala
GAA Glu
GGA Gly
A
GUG* Val
GCG Ala
GAG Glu
GGG Gly
G
* Sometimes used as initiator codons.
Degeneracy of the code
AUG is used for 3542 genes. GUG is used for 612 genes. UUG is used for 130 genes. AUU is used for 1 gene. CUG may be used for 1 gene.
Codons for termination of translation
Compo- Num-
Relative Amino
Freq.
sition ber Frequency Freq. Acid
of incorp.
3A
1 0.578 1.0 Lys
1.0
2A, 1C 3 3x0.116 3x0.20 Thr*, Asn, Gln 0.27*, 0.24, 0.24
1A, 2C 3 3x0.023 3x0.04 Pro**, His, Thr* 0.07,0.07, (.04*)
• 9 codon families.
– E.g. encode Thr with
• ACU
• ACC
• ACA
• ACG
• 13 codon pairs

遗传密码

遗传密码(genetic code): DNA（或RNA）中的核苷酸序列与蛋白质中氨基酸序列之间的对应关系称为遗传密码。

转录的起始是由DNA的启动子（promoter)控制的，控制中止的部位称中止子（terminator)。

第二节遗传密码的基本特性1、密码是无标点符号的、且相邻密码子互不重叠。

2、密码的简并性：由一种以上密码子编码同一个氨基酸的现象称为简并性（degeneracy），对应于同一氨基酸的密码子称为同义密码子(Synonymous codon)。

密码的简并性可以减少有害突变3、密码的摆动性（变偶性）：密码的专一性主要是由第一第二个碱基所决定，tRNA上的反密码子与mRNA密码子配对时，密码子的第一、二位碱基是严格的，第三位碱基可以有一定的变动。

Crick称这一为变偶性（wobble）.蛋白质的生物合成（翻译）以氨基酸为原料以mRNA为模板以tRNA为运载工具以核糖体为合成场所起始、延长、终止各阶段蛋白因子参与合成后加工成为有活性蛋白质一、mRNA是蛋白质合成的模板二、、t RNA转运活化的氨基酸至mRNA模板上三、核糖体是蛋白质合成的工场第二节蛋白质合成的步骤氨基酸的活化与转运肽链合成的起始肽链的延长肽链合成的终止SD序列(shine-Dalgarno序列):—原核生物1.位于起始密码上游10个核苷酸左右。

2.序列富含嘌呤(如AGGA /GAGG）的一段序列。

3.能和原核生物16s rRNA3’端7个相应的富含嘧啶序列互补。

4.在IF3、IF1促进下和30S亚基结合。

六、蛋白质生物合成抑制剂1 1、、抗菌素类阻断剂氯霉素:与50S（70S）核糖体结合, 抑制肽酰转移酶。

链霉素、新霉素、卡那霉素：与30S 核糖体结合。

可以广泛用作治疗细菌感染的药物。

环己亚胺：与80S核糖体结合可抑制真核生物蛋白质合成。

2、作为蛋白质合成阻断剂的毒素细菌毒素—白喉毒素：是已知的毒性最大的毒素，只要一分子的白喉毒素就足可以使真核细胞内的延伸因子eEF-2失活，对真核生物有剧毒的毒素，抑制蛋白质的合成，几个微克即可致人于死命。

genetic code名词解释

标题：探索基因密码的奥秘1. 前言一提到生物学领域，我们不可避免地会涉及到基因密码这个概念。

基因密码是现代生物学中一个至关重要的名词，它承载着生命的遗传信息，决定着生物体的发育和特征。

本文将深入探讨基因密码的概念、结构和功能，希望能为读者带来更深入的理解。

2. genetic code名词解释基因密码，又称遗传密码，是生物体内遗传信息的载体。

它是一种将DNA或RNA中的特定序列信息翻译成蛋白质的规则。

人类基因组中的基因密码是由4种不同的碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶）组成的基因密码表。

3. 基因密码的结构和功能基因密码由核糖核酸（RNA）和DNA中三个碱基为一组的密码子所组成。

密码子有64个，其中61个对应氨基酸，3个是终止密码子。

这些密码子通过转运RNA将信息转录成蛋白质。

基因密码的结构和功能的理解对生物学研究和医学领域都具有重要意义。

4. 基因密码的破译通过不懈努力，科学家们成功破译了基因密码，揭示了DNA和蛋白质之间的信息转换过程。

这一突破为生物技术和基因工程等领域的发展提供了重要基础，也为人类疾病的治疗和预防带来了新的可能性。

5. 个人观点和理解基因密码的破译是生物学史上的一次伟大突破，它让我们更深刻地理解了生命的奥秘。

对于基因密码的研究，我认为还有许多未知的领域等待我们去探索，我期待着未来生物技术的进步能够给人类带来更多福祉。

6. 总结通过对基因密码的解释和探讨，我们对其结构和功能有了更深入的了解。

基因密码的破译是生物学领域的一大成就，它将对医学和生命科学领域产生深远的影响。

期望我们今后能更多地关注和支持这一领域的发展。

本文旨在通过对基因密码的深度探讨，让读者对其有更全面的认识。

希望这篇文章能为你提供新的启发，同时也期待未来基因密码领域的更多突破和发展。

基因密码的破译，是生物学领域的一大成就。

它不仅让我们对生命的奥秘有了更深刻的理解，也为人类社会带来了许多改变。

可以说，基因密码的破译是人类科学史上的一次伟大进步，它为医学、生物技术和基因工程等领域的发展提供了重要基础，也为人类疾病的治疗和预防带来了新的可能性。

分子生物学-09-1-第四章翻译-遗传密码与tRNA

郜刚分子生物学教案教学单元教案格式第4章翻译之遗传密码与tRNA 课程教案●线粒体与核DNA密码子使用情况的比较生物密码子线粒体DNA编码的氨基酸核DNA编码的氨基酸所有UGA 色氨酸终止子酵母CUA 苏氨酸亮氨酸果蝇AGA 丝氨酸精氨酸哺乳类AGA/G 终止子精氨酸哺乳类AUA 甲硫氨酸异亮氨酸●连续性编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连续阅读，密码间既无间断也无交叉。

●开放阅读框架从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)●摆动配对假说一般来说，生物体内tRNA的种类要少于编码氨基酸的密码子。

密码子的前两位碱基在和反密码子配对时遵循Watson-Crick原则，而第三位碱基则有一定的灵活性，这就是摆动假说（wobble hypothesis）。

一种变化是UGA由终止密码子变为色氨酸的密码子，这可能是进化上最早期的变化U AU GCGtRNA结构特征：1、所有的tRNA 都有相同的二级（三叶草型）和三级结构（倒L 型）。

这种结构上的一致性是其功能所必需的。

因为不同的tRNA 分子都具有相同的功能特征2、 tRNA 有两个关键部位：● 3’端CCA ：接受氨基酸，形成氨酰-tRNA 。

●反密码子部位—与mRNA 结合部位功能特征：1、识别密码子，解读mRNA 的遗传信息： tRNA 在翻译中转运氨基酸的作用，将氨基酸经过密码子与反密码子的相互识别定位在肽链中。

从这一点上看，tRNA 是起具体翻译作用的分子2、运输的工具，转运活化的氨基酸，3、为相应的氨酰tRNA 合成酶提供特异性的识别信息氨基酰-tRNA 合成酶特点：绝对专一性；具校正活性这个概念仅仅是一种功能上的理解前体mRNA 要在5’端加上一个7-甲基鸟核苷三磷酸，这样成熟的mRNA 分子就没有自由的5’端。

蛋白质翻译

核糖体蛋白质＋rRNA－－－－－按一定的顺序形成完整的核糖体
3、核糖体的活性位点
30S小亚基头部基底部中间有一豁口 50S大亚基三个突起
• 两者之间形成一个mRNA通道 (Prok.与 Euk.之间互有异同)
• 根据功能将核糖体上的活性部位分为两类 ♪ 翻译区域 7个活性位点占2/3 ♪ 逐出位点 2个位点（多肽的逐出）占1/3
tRNA
Ala (GGC)
tRNA
Ala (UGC)
具有G3 ：U70 paracodon
--- paracodon 是为AARS（特定氨基酸）所识别的若干碱基（并非均为一对核苷酸）
--- AARS 对paracodon 的识别与结合是通过氨基酸与碱基之间的连接实现的。属于生物 II 型空间密码
实验证实—模板mRNA只能识别特异的tRNA而不是AA
[14C]-Cys-tRNACys
Ni
[14C]-Ala-tRNACys
（2） AA– tRNA合成酶（AARS）
★ 需要三种底物 AA tRNA ATP
★ 因此有三个位点 aa binding site tRNA binding site ATP site
多顺反子mRNA（polycistronic mRNA ）:
mRNA 分子的组成： • 编码区起始AUG到终止密码子 • 前导序列 AUG之前的 5’ 端非编码区（5’UTR）
• 尾巴终止密码子之后，不翻译的 3’ 端
1、原核生物mRNA的特征（1）大部分为多顺反子 spacer: 各顺反子之间（基因之间）的非编码区长度变化很大因此，多顺反子的mRNA翻译有两种情况： a、spacer较长时，下一个基因的产物合成起始是独立的 b、spacer长度较短时,两个顺反子使用相同的核糖体或小亚基( 相当…………，有S-D 序列的特征）所以-----Prok中多顺反子mRNA中各基因的产物数量不一定相等

09版翻译

Tyr-tRNA 阅读 UAG 密码子
AUG UAG AUC UAA UAC AUG
释放因子
抑制突变
Leu
Tyr
Tyr
图 14－17 带有突变反密码子的 tRNA 可抑制无义突变
错义突变：由于结构基因中某个核甘酸的变化使一种氨基酸的密码子变为另一种氨基酸的密码子，这
种基因突变叫错义突变。
GGA（甘氨酸） AGA（精氨酸）
遗传信息流动示意图
翻译：指将mRNA链上的核甘酸从一个特定的起始位
点开始，按每三个核甘酸代表一个氨基酸的原则，依次合成一条多肽链的过程。蛋白质合成的场所是蛋白质合成的模板是核糖体 mRNA tRNA
模板与氨基酸之间的接合体是
蛋白质合成的原料是 20种氨基酸
一、遗传密码——三联子（一）三联子密码定义 mRNA链上每三个核甘酸翻译成蛋白质多肽链上的一个氨基酸，这三个核甘酸就称为密码子或三联子密码(triplet coden) 。
蛋白质合成中核糖体循环
4.4.1 氨基酸活化氨基酸的活化是指氨酰tRNA合成酶（ aminoacyl-tRNA synthetase）催化氨基酸与特异tRNA结合形成氨酰tRNA的过程。
总反应：aminoacyl-tRNA synthetase
AA+tRNA+ATP → AA-tRNA+AMP+PPi
◆蛋白质合成真实性主要决定于： tRNA能否把正确的氨基酸放到新生多肽链的正确位置。 ◆氨酰-tRNA合成酶会引入两种错误：一种是将错误的氨基酸加在tRNA上；另一种是将氨基酸加在错误的tRNA上。前者出错的可能性更大。
氨酰- tRNA合成酶特点

遗传密码子拓展技术在赖氨酸酰化修饰研究中的应用

Journal of China Pharmaceutical University 2023，54（5）：519 - 526学报遗传密码子拓展技术在赖氨酸酰化修饰研究中的应用孔影1，叶慧1，邵畅1，2*，郝海平1**（1中国药科大学药物代谢动力学重点实验室，南京 210009；2深圳市罗湖区人民医院药学部，深圳 518005）摘要赖氨酸酰化修饰在细胞中普遍存在，控制着蛋白质的多种功能；然而，在活细胞中进行特定位点酰化修饰的生物学功能研究还存在困难。

近年来发展的遗传密码子拓展（genetic code expansion ，GCE ）技术通过正交的氨酰基-tRNA 合成酶/tRNA 能够在活细胞内定向插入与天然酰化修饰结构一致的非天然氨基酸(unnatural amino acids, UAAs)，实现在精准引入酰化修饰的基础上研究目的蛋白的理化性质和生物学行为的改变。

此外，GCE 技术还能定点引入无法被去酰化酶识别的模拟酰化修饰的UAAs ，从而提高目的蛋白赖氨酸酰化修饰产物的稳定性。

在目的蛋白特定位点插入“光交联”型UAA 则被用于阐明酰化修饰蛋白的互作蛋白质组。

根据不同结构和功能的酰化修饰分类，分别阐述了GCE 技术结合上述3类UAAs 的新颖设计，及其在研究蛋白酰化修饰对目的蛋白的活性、稳定性、细胞定位、蛋白质-DNA 相互作用和蛋白质-蛋白质相互作用等功能影响中的应用。

最后，展望了GCE 技术在蛋白质酰化修饰研究中的局限和应用前景。

关键词非天然氨基酸；赖氨酸酰化修饰；遗传密码子拓展技术；蛋白组学技术中图分类号 Q755 文献标志码 A 文章编号 1000 -5048（2023）05 -0519 -08doi ：10.11665/j.issn.1000 -5048.2023041401引用本文孔影，叶慧，邵畅，等.遗传密码子拓展技术在赖氨酸酰化修饰研究中的应用［J ］.中国药科大学学报，2023，54（5）：519–526.Cite this article as ： KONG Ying ，YE Hui ，SHAO Chang ， et al . Applications of genetic code expansion in the study of lysine acylation ［J ］.JChina Pharm Univ ，2023，54（5）：519–526.Applications of genetic code expansion in the study of lysine acylationKONG Ying 1, YE Hui 1, SHAO Chang 1,2*, HAO Haiping 1**1Key Laboratory of Drug Metabolism and Pharmacokinetics, China Pharmaceutical University, Nanjing 210009; 2Department of Pharmacy, Shenzhen Luohu People s Hospital, Shenzhen 518005, ChinaAbstract Lysine acylation is a ubiquitous protein modification that controls various aspects of protein function. However, it can be challenging to decipher the biological function of site -specific acylation modifications in liv⁃ing cells.The recently developed genetic code expansion (GCE) technology has enabled site -specific incorpora⁃tion of unnatural amino acids (UAAs) that are structurally consistent with the natural acylation modifications in vivo through orthogonal aminoacyl -tRNA synthetase/tRNA pairs, thus facilitating the study of physicochemical properties and biological behaviors of homogeneously acylated proteins.Besides, GCE technology allows for the targeted introduction of UAAs that mimic acylation modifications but cannot be recognized by deacylases, which improves the stability of lysine acylation modification products.Moreover, the insertion of photo -cross⁃linked UAAs at specific sites of the target protein has been used to elucidate the reciprocal proteome of acylated modified proteins.Based on the introduction of different structural and functional acylation modifications, we described the novel design of GCE technology combined with three types of UAAs, and their application in study⁃收稿日期 2023-04-14通信作者 *Tel ：************E -mail ：sc_cpu@**Tel ：************E -mail ：haipinghao@基金项目国家重点研发计划资助项目（No.2021YFA1301300）；国家自然科学基金资助项目（No.82173783）；江苏省自然科学基金资助项目（No.BK20220088）；中国博士后科学基金资助项目（No.2020M681785）；广东省基础与应用基础研究基金项目（No.2021A1515111100）·药学前沿·519学报Journal of China Pharmaceutical University 2023，54（5）：519 - 526第54 卷ing the functional effects of protein acylation modifications on the enzyme activity, protein stability, cellular localization, protein-DNA interactions and protein-protein interactions of target proteins, with a description of the limitations and prospects of GCE technology in studying protein acylation modification.Key words unnatural amino acids; lysine acylation; genetic code expansion; proteomicsThis study was supported by the National Key Research and Development Program of China (No.2021YFA1301300); the National Natural Science Foundation of China (No.82173783); the Natural Science Foundation of Jiangsu Province (No.BK20220088); the China Postdoctoral Science Foundation (No.2020M681785) and the Guangdong Basic and Applied Basic Research Foundation （No.2021A1515111100）蛋白质翻译后修饰（post-translational modifica⁃tions，PTMs）是一种通过在蛋白质的亲核氨基酸侧链上添加功能基团，进而调节蛋白质的稳定性、酶活性、亚细胞器定位、蛋白质-蛋白质相互作用和蛋白质-DNA相互作用的调控方式[1-4]。

动物医学《基础生物化学-蛋白质的生物合成-翻译》课件

SD序列与核糖体小亚基中16S rRNA的3’ 端互补结合有利于30S起始复合物的形成。
SD 序列
A purine-rich Shine-Dalgarno sequence and a AUG codon marks the start site of polypeptide synthesis on bacterial mRNA molecules.
AMP ＋ E
氨基酰-tRNA表示方法：Ser-tRNASer
tRNA与酶结合的模型
tRNA
ATP 氨基酰-tRNA合成酶
氨基酰-tRNA合成酶的特点
氨基酰-tRNA合成酶具有高度特异性，能够专一识别底物氨基酸和tRNA，保证了翻译的准确无误。
催化氨基酰-tRNA脱酰基，具有校正活化过程中可能发生的错误。
第三步：核糖体大亚基结合，起始复合物形成
30S复合物释放IF3后，与大亚基结合; IF2结合的GTP被水解，IF1、IF2均脱离。 50S大亚基与30S小亚基、模板mRNA以及
起始fMet-tRNAfMet构成起始复合体。
E
IF-1 IF-1
E
真核细胞的合成起始
起始氨基酸是Met，由特殊的tRNA携带为Met-tRNAi
P位
A位
二肽酰-tRNA
(fMet成为N末端)
A位
A位成肽后，P位留下空载tRNA
③ 移位
无负荷的tRNA由E位点释放；肽酰tRNA从A位移到P位； EF-G有转位酶活性，可结合并水解 1
分子GTP，促进核糖体向mRNA的3' 侧移动。
进位
转肽移位
4. 肽链合成的终止
氨基酸进位，肽链形成和延伸，核糖体沿着mRNA的 5’——3’ 方向移位，循环往复，新合成的肽链由N端向着C端不断延长，直至mRNA上出现终止密码，就没有氨基酰-tRNA再进入A位点，肽链的合成终止。

分子生物学第八章-遗传密码 -genetic code

The Central Dogma
Transcription
DNA
RNA
Protein
Replication
Translation
Genetic information transfer from polynucleotide chain into polypeptide chain
2020/3/31
删除3个字母
TAT CAT ARE BIG CAT
结论：3个字母组成一个单词
对T4噬菌体基因的处理方式
在碱基序列中增加或删除1个碱基在碱基序列中增加或删除2个碱基在碱基序列中增加或删除3个碱基
对噬菌体蛋白质产生的影响
无法产生正常功能的蛋白质
无法产生正常功能的蛋白质
可以产生具有部分正常功能的蛋白质
UCUCUCUCUCUCUCUCUCUCUCUC poly[UC] (多聚尿嘧啶-胞嘧啶）无细胞体外蛋白质合成系统
Ser-Leu-Ser-Leu-Ser-Leu-Ser-Leu
poly[Ser-Leu] (多聚丝氨酸-亮氨酸）
UCU可能编码丝氨酸，也可能编码亮氨酸！ CUC可能编码丝氨酸，也可能编码亮氨酸！
The language of mRNA: four alphabet (A,G,C,U) translation
The language of protein: twenty alphabet (amino acid)
2020/3/31
Outline:
1 遗传密码的破译 2 遗传密码的特征与性质 3 遗传密码的简并性和摆动假说 4 改变遗传密码的几类突变
对“遗传密码破译”的整个研究思路做一个总结
数学推理方法：从数学角度推断应该是三个碱基决定一个氨基酸

大肠杆菌trna甲基化位点序列

大肠杆菌trna甲基化位点序列下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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一种向蛋白质定点引入非天然氨基酸的方法

一种向蛋白质定点引入非天然氨基酸的方法
向蛋白质定点引入非天然氨基酸是改变蛋白质结构和功能的重要手段之一。

下面介绍一种常用的方法：
遗传密码扩展法（Genetic Code Expansion）：
1. 设计非天然氨基酸的入肽tRNA：首先设计非天然氨基酸所对应的非天然tRNA，使其具有与非天然氨基酸对应的密码子识别序列。

2. 构建非天然氨基酸合成系统：在细胞内引入合成非天然氨基酸所需要的酶，例如非天然氨基酸合成酶。

3. 转化目标蛋白质的对应密码子为非天然氨基酸的密码子：通过遗传工程手段，将目标蛋白质的对应密码子替换为非天然氨基酸的密码子。

4. 转导目标蛋白质到宿主细胞中：将含有修改后密码子序列的目标蛋白质转导到宿主细胞中。

5. 翻译非天然氨基酸的合成：在宿主细胞中，非天然tRNA将非天然氨基酸装载到对应密码子所在的位置，使目标蛋白质中引入非天然氨基酸。

6. 蛋白质纯化和表征：采用常规的蛋白质纯化方法，对蛋白质进行纯化，并通过质谱等方法进行表征。

通过遗传密码扩展法可以将非天然氨基酸引入蛋白质的特定位点，从而实现蛋白质的结构和功能的改变。

这种方法的重要优点是在原核和真核细胞中均可应用，并且可以对多个位点同时进行非天然氨基酸的引入。

tRNA的结构、功能及合成简介

tRNA的结构、功能及合成简介2008年第43卷第1期生物学通报19tRNA的结构,功能及合成简介俎鲁霞徐国恒(北京大学医学部生理系北京100083)中国图书分类号:Q342文献标识码:A组成的不同的核苷酸的排列顺序携带着不同的遗传信息.DNA分子所储存的遗传信息,必须通过转录传递给信使RNA分子(mRNA),才能到达蛋白质合成的场所——核糖体,然后合成蛋白质的酶系再把mRNA所带来的信息翻译成蛋白质.在合成蛋白质的过程中,必须要有能转运氨基酸的tRNA和构成核糖体的的tRNA的结构,功能及合成作一简单介绍.在所有原核和真核机体中存在3类主要的RNA分子:mRNA,tRNA,rRNA.mRNA分子量大小不均,一基酸掺人顺序的信息,是蛋白质生物合成的模板.rRNA是胞浆蛋白质合成机器——核蛋白体的组成成分.参与蛋白质的合成.tRNA分子较小,长度在74～95个核苷酸之问变化.tRNA的种类很多,一种细胞内约有60～80种所有的tRNA分子都具有三j:叶草型的二级结构.这种三叶草形结构的主要特征是,含有4个臂,其中含有3末端的螺旋区称为氨基酸臂,因为此臂的3末端都是C—C—A—OH序列,可与氨基酸连接.从5末端起的第1个环以含有二氢尿嘧啶为特征,称为二氢尿嘧啶环fDHU环1;第2个环为反密码子环, 其环中部的3个碱基可以与mRNA的i联体密码子形成碱基互补配对,称为反密码子:第3个环含有胸苷(T),假尿苷(),胞苷(C),称为TCC环;此环可能图1通过对tRNA结构的了解,可以知道每个tRNA分子只有1个由3个核苷酸组成的反密码子,只能结合1种氨基酸,将其转运到核蛋白体上,供蛋白质合成使参与.这一点与mRNA不同,合成一段肽链只需要一个各有其特定的tRNA,而且一种氨基酸常有几种tRNA. tRNA上的反密码子,只有与mRNA上的密码子相对应时,才能结合,否则格格不入.据此,在翻译时,带着不同氨基酸的各个tRNA就能较为准确地在mRNA分子上对号入座.核酸对氨基酸特异的功能基并没有亲和力, 那么tRNA与氨基酸的相互识别是如何实现的呢?原来氨基酸的活化及活化后与相应tRNA的结合过程都是由同一类酶所催化,此类酶称为氨基酰一tRNA合成酶,20种这样的酶才能使20种氨基酸能恰当地连接到各NA合成酶准确识别相应的tRNA的重要部分之一. tRNA是如何合成的?首先了解一下RNA合成的基本知识.以DNA为模板,在依赖于DNA的RNA聚起始于DNA模板的一个特定起点,并在另一终点处终称为模板链;另一条链的脱氧核苷酸序列正好与转录出的RNA的核苷酸序列相同(只是T与U的区别1,叫做编码链.在多基因的双链DNA分子中,每个基因的模板并不是全在同一条单链上,一个双链DNA分子的某条链既可作为某些基因的模板链,也可作为其他基的原理就是人为合成以编码链为模板的核酸f反义核酸),这些核酸的序列与模板链一致,与对应的mRNA结合形成双链杂交体.从而抑制mRNA的表达.中细胞核内有3种RNA聚合酶即I.II和III,转录不同需要在聚合酶III催化下才能转录,因此属于III类基生物学通报2008年第43卷第1期因.那么tRNA基因有什么特征呢?tRNA基因长约140原核生物大很多,真核生物众多的tRNA基因是分散在不同的基因组上,即使是携带同一种氨基酸的不同tR—NA的同功受体tRNA基因也通常位于一条以上的染色列,结构基因部分(氨基酸的编码区,又称外显子)常被间单位都要含有启动子和终止子2个必须元件.tRNA的合成过程包括起始,延长和终止3个阶段.下面分别介绍:在原核生物中,当RNA聚合酶的8亚基发现其识别位点时,全酶就与启动子的特异序列结合形成一个封闭的启动子复合物.真核生物转录起始十分复杂,需要一类叫做转录因子的蛋白质分子的协助,它们与RNA聚合酶形成转录起始复合物,共同参与转录起始的过程.tRNA基因的启动子位于转录启始的下游,称为下游启动子或内部启动子;Yc类启动子包括:A盒,B起始复合物的装配步骤如下:TFIIIC结合于A盒和B 盒:TFIIIB结合于A框的上游约50位置,并和TFIIIC —TFIIIC—DNA复合物.随后,TFIIIC离开该复合物,此时复合物为转录起始复合物,只需存在4种NTP,就可以转录生成tRNA.装配过程见图2.tRNA链的延长靠RNA聚合酶III的催化,在起始复合物上第1个GTP的核糖3一OH上与DNA模板能配对的第2个三磷酸核苷起反应形成磷酸二酯键. 聚合进去的核苷酸又有核糖3一OH游离,这样就可按链的合成方向也是5一3.c二画—r———'——————三三三三三三三≥:=一一一=...一一一—一TFIllBo一1Ir(,)——◆上在RNA延长进程中,当RNA聚合酶行进到DNA模板的特定部位——终止信号时,RNA聚合酶就不再组成的反向重复序列,在转录生成的mRNA中有相应的发卡结构.此发卡结构可阻碍RNA聚合酶的行进,富集区,其转录生成的mRNA3末端有多个U残基.通过以上过程生成的是tRNA的前体,即未成熟的tRNA,尚需要在酶的作用下加工修饰后才能成为有不含CCA序列,成熟tRNA的CCA序列是由核苷酰转工还有化学修饰作用,包括碱基的甲基化反应,脱氨反应及还原反应等.综上所述,RNA基因尤其是真核生物tRNA基因的基因的不对称转录合成的tRNA前体经过加工后成为用下结合一种氨基酸,将其转运到核蛋白体上,参与蛋白质的合成.主要参考文献1MurrayR.K.,GrannerD.K.,MayesP.A.,Rodwe11V.W..HarpersU—lustratedBiochemistry.26thed.McGraw-Hill,2003.2周爱儒.生物化学(第5版).北京:人民卫生出版社,2003.3张遒蘅.生物化学(第2版).北京:北京医科大学出版社,2000. 4王金胜.基础生物化学(第1版).北京:中国林业出版社,2003. 5敖世洲.真核生物基因的结构与功能.北京:科学出版社.1989. (E—mail:Xng@.CB)(BH)人类正在加速进化人认为的已经停止或维持一个恒定的速度,而是正处在一个加关论文12月10日发表于美国《国家科学院院刊》(PNAS)上. 领导此次研究的是美国犹他大学的人类学教授Henry过仔细检测,研究人员发现,有7%的人类基因正经历着新近的,快速的变化.更进一步的研究表明,进化速度并不是一直恒定的,新近存在着一个进化的加速Harpending说:"不同人种正在朝着彼此远离的方向进化,我们正变得越来越不同,而且不同大陆上族群的情况也互不相同."他认为这种现象的原因在于,人类在大约4万年前从非洲他同时相信,这种人类进化的加速只是一种暂时性的现象,因为人类自4万年前分散以来,新的环境特别是农业的发展,改变了我们的食物结构和社会体系,而人类至今还在适应这一变化. 摘自《科学时报))2007年12月10日。

生物化学第37章遗传密码课件

不同。在大肠杆菌中, 有时缬氨酸密码子GUG和亮
氨酸密码子UUG也可被用作起始密码子。当其位于
特殊mRNA翻译的起始位置时,
可被起始tRNA
（tRNAf-Met）识别。
蛋白质中硒代半胱氨酸的掺入
少数蛋白质中含有硒代半胱氨酸。硒代半胱氨酸是在蛋白质合成过程中合成进去的, 而不是蛋白质合成后将其中某种氨基酸修饰而成的。所以也有人认为硒代半胱氨酸是第21种蛋白质氨基酸。
大肠杆菌中有一种丝氨酸tRNA, 它能识别阅读框中间的终止密码子UGA。这种tRNA负载了丝氨酸后, 在酶的催化下将丝氨酸转变成硒代半胱氨酸, 再合成到蛋白质中去。
蛋白质中硒代半胱氨酸的掺入
负载了硒代半胱氨酸的tRNA在某些蛋白质的协助下, 能识别编码序列中间的UGA, 将硒代半胱氨酸加入, 而不会加到作为终止密码子的UGA上。在编码硒蛋白的mRNA中有一段称为硒代半胱氨酸插入序列所构成的二级结构, 帮助硒代半胱氨酸 tRNA识别这种密码子。
UGA 终止
Trp Trp
Trp Trp Trp Trp Trp
+
AUA Ile
密码子
AGA AGG Arg
Met
终止
Met
Ser
Met
+
Met
+
+
+
+
+
+
+
+
+
CUN Leu
+ +
Thr Thr
+ + + +
CGG Arg
+ +
+ ? + + + Trp

生物化学名词解释

生物化学名词解释第十九章1, 翻译（translation）: 在蛋白质合成期间, 将存在于mrna上代表一个多肽的核苷酸残基序列转换为多肽链氨基酸残基序列的过程。

2, 遗传密码（genetic code）: 核酸中的核苷酸残基序列与蛋白质中的氨基酸残基序列之间的对应关系。

；连续的3个核苷酸残基序列为一个密码子, 特指一个氨基酸。

标准的遗传密码是由64个密码子组成的, 几乎为所有生物通用。

3, 起始密码子（iniation codon）: 指定蛋白质合成起始位点的密码子。

最常见的起始密码子是蛋氨酸密码: aug4, 终止密码子（termination codon）: 任何trna分子都不能正常识别的, 但可被特殊的蛋白结合并引起新合成的肽链从翻译机器上释放的密码子。

存在三个终止密码子: uag , uaa和uga.5, 密码子（condon）: mrna（或dna）上的三联体核苷酸残基序列, 该序列编码着一个指定的氨基酸 , trna 的反密码子与mrna的密码子互补。

6, 反密码子（anticodon）: trna分子的反密码子环上的三联体核苷酸残基序列。

在翻译期间, 反密码子与mrna中的互补密码子结合。

7, 简并密码子（degenerate codon）: 也称为同义密码子。

是指编码相同的氨基酸的几个不同的密码子。

8, 氨基酸臂（amino arm）: 也称为接纳茎。

trna分子中靠近3ˊ端的核苷酸序列和5ˊ端的序列碱基配对, 形成的可接收氨基酸的臂（茎）。

9, tψc臂（tψc arm）: trna中含有胸腺嘧啶核苷酸-假尿嘧啶核苷酸-胞嘧啶核苷酸残基序列的茎-环结构。

10, 氨酰-trna（aminoacyl-trna）: 在氨基酸臂的3ˊ端的腺苷酸残基共价连接了氨基酸的trna分子。

11, 同工trna（isoacceptor trna）: 结合相同氨基酸的不同的trna分子。

12, 摆动（wobble）: 处于密码子3ˊ端的碱基与之互补的反密码子5ˊ端的碱基（也称为摆动位置）, 例如i可以与密码子上3ˊ端的u, c和a配对。