生物化学蛋白质生物合成

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生物化学-生化知识点_第十一章 蛋白质的生物合成

生物化学-生化知识点_第十一章  蛋白质的生物合成

第十一章蛋白质的生物合成11-1 遗传密码(下册 P504,37章)蛋白质是生物主要的功能分子,它参与所有的生命活动过程,并起着主导作用。

蛋白质的合成由核酸所控制,决定蛋白质结构的遗传信息编码在核酸分子中。

遗传密码:编码氨基酸的核苷酸序列,通常指核苷酸三联体决定氨基酸的对应关系。

一一一三联密码:核酸分子中只有四种碱基,要为蛋白质分子20种氨基酸编码。

三个碱基编码64个,又称三联密码。

密码子:mRNA上有三个相邻核苷酸组成一个密码子,代表某种氨基酸、肽链合成的起始或终止信号。

蛋白质翻译:在RNA控制下根据核酸链上每3个核苷酸决定一种氨基酸的规则,合成出具有特定氨基酸顺序的蛋白质过程。

全部64个密码子破译后,编写出的遗传密码字典。

见P511 表37-5。

一一一遗传密码的基本特性一1一密码的基本单位遗传密码按5‘→3‘方向编码,为不重叠、无标点的三联体密码子。

起始密码子兼Met:AUG。

终止密码子:UAA、UAG和UGA。

其余61个密码子对应20种氨基酸。

一2一密码的简并性同一种氨基酸有两个或更多密码子的现象称为密码的简并性。

同一种氨基酸不同密码子称为同义密码子,氨基酸密码子的简并见P512表37-6。

简并可以减少有害突变,对物种稳定有一定作用。

一3一密码的变偶性(摆动性)编码同一个氨基酸的密码子前两位碱基都相同,第三位碱基不同,为变偶性。

即密码简并性往往表现在密码子第三位碱基上,如Gly的密码子为GGU、GGC、和GGA。

一4一密码的通用性和变异性通用性:各种低等和高等生物,包括病毒、细菌及真核生物基本上共用一套遗传密码。

变异性:已知线粒体DNA(mtDNA),还有原核生物支原体等少数生物基因密码有一定变异。

一5一密码的防错系统密码的编排方式使得密码子中一个碱基被置换,其结果常常是编码相同的氨基酸或是为物理化学性质接近的氨基酸取代。

11-2 蛋白质合成及转运下册 P5171、氨基酸是怎样被选择及掺入到多肽链当中去的。

生物化学第十一章 蛋白质的生物合成(共65张PPT)全

生物化学第十一章 蛋白质的生物合成(共65张PPT)全

原核、真核生物各种起始因子的生物功能
起始因子
生物功能
IF-1
占 据 A 位 防 止 结 合 其 他 tRN A
原核
生物
EIF-2
促进起始tRNA与小亚基结合
EIF-3
促 进 大 小 亚 基 分 离 , 提 高 P位 对 结 合 起 始 tRNA 敏 感 性
eIF-2
促进起始tRNA与小亚基结合
eIF-2B,eIF-3
eEF-1-A
EF-Ts 再生EF-Tu
eEF-1-B
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
eEF-2
(一)进位(P607 609)
又称注册(registration)
指根据mRNA下一组遗传密 三
码指导,使相应氨基酰-tRNA进 元
入核蛋白体A位。
第一节 蛋白质合成体系
一、翻译模板mRNA及遗传密码
二、核蛋白体是多肽链合成的装置 三、tRNA与氨基酸的活化
P602
一、翻译模板mRNA及遗传密码
(一) mRNA是遗传信息的携带者
1.顺反子(cistron):将编码一个多肽的遗传单位称为顺反
子。
2. 开放阅读框架(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。
mRNA 的结构
原核生物的多顺反子
5 PPP
ORF
ORF
真核生物的单顺反子
5 mG - PPP
3
ORF
蛋白质
3
蛋白质
非编码序列
核蛋白体结合位点
编码序列
起始密码子

大学生物化学课件蛋白质的生物合成

大学生物化学课件蛋白质的生物合成
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。
核糖体结合的分子伴侣
非核糖体结合性分子伴侣— 热休克蛋白 伴侣蛋白
(1)热休克蛋白(heat shock protein, HSP ):
属于应激反应性蛋白,高温应激可诱导该蛋白 合成增加。
在大肠杆菌中包括HSP70, HSP40和GrpE三族
Peptidyl site (P Site)
E位
Aminoacyl site (A Site)
mRNA
肽链合成需要酶类和蛋白质因子
• 蛋白质因子: • (1)起始因子 • 原核生物 IF; 真核生物 eIF • (2)延长因子 • 原核生物 EF; 真核生物 eEF • (3)释放因子 • 原核生物 RF; 真核生物 eRF
第二节 蛋白质生物合成的过程
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。
整个翻译过程可分为三个阶段:
起始(initiation)
延长(elongation)
终止(termination)
一、肽键合成的起始(Initiation)
多肽链合成后需要逐步折叠成天然空间构象才成为有 功能的蛋白质。
时间: 新生肽链N端在核蛋白体上一出现,肽链的折叠
即开始,折叠在肽链合成中、合成后完成。
细胞中大多数天然蛋白质折叠都不是自动完 成,而需要其他酶、蛋白质辅助 :

分子伴侣

蛋白二硫键异构酶

肽-脯氨酰顺反异构酶
1.分子伴侣*(molecular chaperon)
需要:
转位酶(原核生物中是EFG,真核生物中是eEF-2), GTP 结果:

【生物化学】蛋白质的生物合成

【生物化学】蛋白质的生物合成

嘌 呤 霉 素
酯键
(3)转位(translocation)
•转位酶 (translocase): •原核:延长因子G(EF-G),真核:EF-2 • GTP
可结合并水解1分子GTP,促进核 蛋白体向mRNA的3’侧移动
进 位
成肽 转 位
合成
3、肽链终止阶段:
核蛋白体沿mRNA链滑动,不断使多 肽链延长,直到终止信号进入受位。
四、蛋白质生物合成的干扰和抑制
1、抗生素(antibiotics)
名称
作用机制
四环素类 氯霉素类 链霉素类 嘌呤霉素
抑制氨酰-tRNA与原核生物核糖体结合,抑制细菌 蛋白质合成
结合原核生物核糖体大亚基,阻断翻译延长过。高 浓度时,对真核生物线粒体内的蛋白质合成也有阻 断作用 结合原核生物核糖体小亚基,改变其构象,引起读 码错误
,IF)
有抗病毒作
用的蛋白质
1、诱导一种蛋白激酶,使eIF2磷酸 化,从而抑制病毒蛋白质的生物合 成。
2、诱导生成一种寡核苷酸(2’5’A),活化核酸内切酶RNaseL, 可降解病毒RNA。
谢 谢!
(1)识别:释放因子(RF)识别终 止密码,进入核蛋白体的受位。
(2)水解:RF使转肽酶变为水解酶, 多肽链与tRNA之间的酯键被水解, 多肽链释放。
(3)解离:通过水解GTP,使核蛋 白体与mRNA分离,tRNA、RF脱落, 核蛋白体解离为大、小亚基。
进位
肽链的形成 移位
蛋白质 合成过程
肽链合成终止
结构与Tyr-tRNAtyr相似,阻止肽链正常合成
放线菌酮 抑制核糖体转肽酶。且只对真核生物有特异性作用
2、干扰蛋白质生物合成的生物活性物质
名称

生物化学第五节 蛋白质生物合成的干扰与抑制

生物化学第五节 蛋白质生物合成的干扰与抑制

第五节蛋白质生物合成的干扰与抑制2015-07-15 70941 0蛋白质生物合成是许多药物和毒素的作用靶点。

这些药物或毒素可以通过阻断真核或原核生物蛋白质合成体系中某组分的功能、从而干扰和抑制蛋白质生物合成过程。

真核生物与原核生物的翻译过程既相似又有差别,这些差别在临床医学中有重要应用价值。

如抗生素能杀灭细菌但对真核细胞无明显影响,可以蛋白质生物合成所必需的关键组分作为研究新的抗菌药物的靶点。

某些毒素也作用于基因信息传递过程,对毒素作用原理的了解,不仅能研究其致病机制,还可从中发现寻找新药的途径。

一、许多抗生素通过抑制肽链生物合成发挥作用某些抗生素( antibiotics)可抑制细胞的蛋白质合成,仅仅作用于原核细胞蛋白质合成的抗生素可作为抗菌药,抑制细菌生长和繁殖,预防和治疗感染性疾病。

作用于真核细胞的蛋白质合成的抗生素可以作为抗肿瘤药(表17-6)。

表17-6 常用抗生素抑制肽链生物合成的原理与应用(一)抑制肽链合成起始的抗生素伊短菌素( edeine)和密旋霉素(pactamycin)引起mRNA在核糖体上错位而阻碍翻译起始复合物的形成,对所有生物的蛋白质合成均有抑制作用。

伊短菌素还可以影响起始氨基酰-tRNA 的就位和IF-3的功能。

晚霉素(eveninomycin)结合于23S rRNA,阻止fMet-tRNAfMet的结合。

(二)抑制肽链延长的抗生素1.干扰进位的抗生素四环素( tetracycline)特异性结合30S亚基的A 位,抑制氨基酰-tRNA 的进位。

粉霉素(pulvomycin)可降低EF-Tu的GTP酶活性,从而抑制EF-Tu与氨基酰-tRNA结合;黄色霉素(kirromycin)阻止EF-Tu 从核糖体释出。

2.引起读码错误的抗生素氨基糖苷(aminoglycoside)类抗生素能与30S 亚基结合,影响翻译的准确性。

例如,链霉素( streptomycin)与30S亚基结合,改变A位上氨基酰-tRNA与其对应的密码子配对的精确性和效率,使氨基酰-tRNA与mRNA错配;潮霉素B(hygromycin B)和新霉素( neomycin)能与16S rRNA及rpS12结合,干扰30S亚基的解码部位,引起读码错误。

生物化学习题集:第十二章 蛋白质的生物合成

生物化学习题集:第十二章 蛋白质的生物合成

生物化学习题集:第十二章蛋白质的生物合成生物化学习题集:第十二章蛋白质的生物合成第十二章蛋白质的生物合成一、科学知识要点(一)蛋白质生物合成体系的重要组分蛋白质生物合成体系的关键组分主要包含mrna、trna、rrna、有关的酶以及几十种蛋白质因子。

其中,mrna就是蛋白质生物合成的轻易模板。

trna的促进作用彰显在三个方面:3@cca拒绝接受氨基酸;反密码子辨识mrna链上的密码子;相连接多肽链和核糖体。

rrna和几十种蛋白质共同组成制备蛋白质的场所――核糖体。

遗传密码的特点:无标点性、无重叠性;通用性和例外;简并性;变偶性。

(二)蛋白质白质生物合成的过程蛋白质生物合成的过程分四个步骤:氨基酸活化、肽链合成的起始、延伸、终止和释放。

其中,氨基酸活化即为氨酰trna的制备,反应由如上所述的氨酰trna合成酶催化剂,在胞液中展开。

氨酰trna合成酶既能够辨识如上所述的氨基酸,又能够若二随身携带该氨酰基的一组同功受体trna分子。

肽链合成的起始对于大肠杆菌等原核细胞来说,是70s起始复合物的形成。

它需要核糖体30s和50s亚基、带有起始密码子aug的mrna、fmet-trnaf、起始因子if1、if2、if3(分子量分别为10000、80000和21000的蛋白质)以及gtp和mg2+的参加。

肽链制备的延展须要70s初始复合物、氨酰-trna、三种延展因子:一种就是冷不稳定的ef-tu,另一种就是冷平衡的ef-ts,第三种就是倚赖gtp的ef-g以及gtp和mg2+。

肽链合成的终止和释放需要三个终止因子rf1、rf2、rf3蛋白的参与。

比较真核细胞蛋白质生物合成与原核细胞的不同。

(三)蛋白质合成后的修饰蛋白质制备后的几种润色方式:氨基末端的甲酰甲硫氨酸的切除术、肽链的卷曲、氨基酸残基的润色、乌回去一段肽链。

二、习题(一)(一)名词解释1.密码子(codon)2.反义密码子(synonymouscodon)3.反密码子(anticodon)4.变偶假说(wobblehypothesis)5.移码突变(frameshiftmutant)6.氨基酸同功受体(isoacceptor)7.反义rna(antisenserna)8.信号肽(signalpeptide)9.简并密码(degeneratecode)10.核糖体(ribosome)11.多核糖体(polysome)12.氨酰基部位(aminoacylsite)13.肽酰基部位(peptidysite)14.肽基转移酶(peptidyltransferase)15.氨酰-trna合成酶(aminoacy-trnasynthetase)16.蛋白质卷曲(proteinfolding)17.核蛋白体循环(polyribosome)18.锌指(zinefinger)19.亮氨酸拉链(leucinezipper)20.双键促进作用元件(cis-actingelement)21.反式促进作用因子(trans-actingfactor)22.螺旋-环路-螺旋(helix-loop-helix)(二)英文缩写符号1.if(initiationfactor):2.ef(elongationfactor):3.rf(releasefactor):4.hnrna(heterogeneousnuclearrna):5.fmet-trnaf:6.met-trnai:(三)填空题1.蛋白质的生物合成就是以______做为模板,______做为运输氨基酸的工具,_____做为制备的场所。

生物化学第十三章蛋白质生物合成习题含答案

生物化学第十三章蛋白质生物合成习题含答案

一、判断题一、判断题 1. 细胞中三种主要的多聚核苷酸tRNA 、mRNA 和rRNA 都参与蛋白质生物合成。

都参与蛋白质生物合成。

2. 蛋白质分子中的氨基酸顺序是由氨基酸与mRNA 携带的密码子之间互补作用决定的。

携带的密码子之间互补作用决定的。

3. fMet -tRNA fMet 是由对fMet 专一的氨酰tRNA 合成酶催化形成的。

合成酶催化形成的。

4. 一条新链合成开始时,fMet -tRNA fMet 与核糖体的A 位结合。

位结合。

5. 每一个相应的氨酰tRNA 与A 位点结合。

都需要一个延伸因子参加并需要消耗一个GTP 。

6. 蛋白质合成时从mRNA 的5′→3′端阅读密码子,肽链的合成从氨基端开始。

′端阅读密码子,肽链的合成从氨基端开始。

7. tRNA fMet 反密码子既可以是反密码子既可以是pUpApC 也可以是也可以是 pCpApU 。

8. 人工合成一段多聚尿苷酸作模板进行多肽合成时,只有一种氨基酸参入。

人工合成一段多聚尿苷酸作模板进行多肽合成时,只有一种氨基酸参入。

9. 氨酰tRNA 上的反密码子与mRNA 的密码子相互识别,以便把它所携带的氨基酸连接在正确位置上。

正确位置上。

10. 每个氨基酸都能直接与mRNA 密码子相结合。

密码子相结合。

11. 每个tRNA 上的反密码子只能识别一个密码子。

上的反密码子只能识别一个密码子。

12. 多肽或蛋白质分子中一个氨基酸被另一个氨基酸取代是由于基因突变的结果。

13. 蛋白质正确的生物合成取决于携带氨基酸的tRNA 与mRNA 上的密码子正确识别。

二、填空题二、填空题1. 原核细胞中新生肽链N 端的第一个氨基酸是端的第一个氨基酸是 ,必须由相应的酶切除。

,必须由相应的酶切除。

2. 当每个肽键形成终了时,增长的肽链以肽酰tRNA 的形式留在核糖体的的形式留在核糖体的 位 3. 在 过程中水解ATP 的两个高能磷酸酯键释放出的能量足以驱动肽键的合成。

动物生物化学课件:蛋白质的生物合成

动物生物化学课件:蛋白质的生物合成
第十二章
蛋白质的生物合成
将mRNA分子中 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 酸的排列顺序过程,称为蛋白质的生物 合成或翻译。
参与蛋白质生物合成的物质 蛋白质生物合成的过程
第一节 参与蛋白质生物合成的物质
参与蛋白质合成的物质
• 原料:20种氨基酸 • 模板:mRNA • 运载体:tRNA • 场所:核蛋白体(rRNA与蛋白质构成) • 蛋白质因子:
生物功能
占据A位防止结合其他tRNA 促进起始tRNA与小亚基结合 促进大、小亚基分离,提高P位对结合起始tRNA的 敏感性 促进起始tRNA与小亚基结合 最先结合小亚基促进大、小亚基分离 eIF-4F复合物成分,有解螺旋酶活性,促进mRNA 结合小亚基 结合mRNA,促进mRNA扫描定位起始tRNA eIF-4F复合物成分,结合mRNA5`-帽子 eIF-4F复合物成分,结合eIF-4E和PAB
➢ tRNA凭借自身的反密码子与mRNA链上的密码 子相识别,按照mRNA链上的密码子所决定的氨 基酸顺序将所带氨基酸转运到核糖体的特定部位。
一种氨基酸可以有一种以上tRNA作为 运载工具。通常把携带相同氨基酸而反密 码子不同的一组tRNA称为同功tRNA.
氨基酰tRNA----氨基酸的活化形式。 表示为: tRNAPhe
对应同一种氨基酸的不同密码子,称 为同义密码子。同义密码子使用频率不同.
在蛋白质中出现频率越多的氨基酸, 其密码子的数量越多。
4.密码子使用频率不同
• 在蛋白质合成时,对简并密码子的使用频率是 不同的。
• 如UUU和UUC都为苯丙氨酸编码,但在高表 达的蛋白质中使用UUC的频率明显高于UUU。
5. 密码子与反密码子配对的不严格性

生物化学第18章_蛋白质的生物合成

生物化学第18章_蛋白质的生物合成

• 4). 肽基转移酶活性位点
• 位于P和A位点的连接处,靠近tRNA的接受臂. • 23SrRNA,L2,L3,L4,L15,L16
5). 5SrRNA位点
• 在50S亚基上靠近肽基转移酶活性位点 • L5,L8,L25
6). EF-Tu位点
• 位于50S亚基,靠近30S亚基 • L5,L1,L20,L7/L12
7). 转位因子EF-G结合位点
• 在50S亚基,靠近30S亚基界面处.
8). E位点
9).多肽出口位点
蛋白质的合成过程
氨基酸的活化
氨基酸先被tRNA-氨基酰合成酶活化,氨基 酸的羧基以高能键连接于腺苷酸,生成氨酰 腺苷酸 (Aa-AMP),同时释放焦磷酸.
Aa + ATP
氨酰tRNA合成酶
Aa-AMP + ppi
真核生物的多肽定向运输
• 溶酶体 线粒体 叶绿体,细胞核 • 信号肽及其信号肽的识别
信号肽长40个氨基酸残基 N端至少含一个带正电荷的氨基酸残基 在中部有10-15个高度疏水的氨基酸残基 有一个信号肽识别位点,其上游常有高度疏水的5 信号肽并不都在N端卵清蛋白的信号肽位于中部 识别信号肽的
SRP 是一种核蛋白。有300个核苷酸 的RNA和6个多肽组成, SRP 携带 新生多肽链的核糖体结合移动到内 质网上的
eEF-1βγ同EF-Ts功能
(3) 肽键的形成
肽基转移酶催化肽键的形成
3. “接头”的特异性只与反密码子有关
பைடு நூலகம்
延伸及 延伸相关因子
• EF-Tu • EF-Ts • EF-G
•植物中蛋白质翻译的起始
二. 蛋白质合成的动态过程
A0001401.mov

生物化学第十二章-蛋白质的生物合成

生物化学第十二章-蛋白质的生物合成

第十二章蛋白质的生物合成一、蛋白质生物合成体系:生物体内的各种蛋白质都是生物体利用约20种氨基酸为原料自行合成的。

蛋白质的生物合成过程,就是将DNA传递给mRNA的遗传信息,再具体的解译为蛋白质中氨基酸排列顺序的过程,这一过程被称为翻译(translation)。

参与蛋白质生物合成的各种因素构成了蛋白质合成体系,该体系包括:1.mRNA:作为指导蛋白质生物合成的模板。

mRNA中每三个相邻的核苷酸组成三联体,代表一个氨基酸的信息,此三联体就称为密码。

共有64种不同的密码。

遗传密码具有以下特点:①连续性;②简并性;③通用性;④方向性;⑤摆动性;⑥起始密码:AUG;终止密码:UAA、UAG、UGA。

2.tRNA:在氨基酸tRNA合成酶催化下,特定的tRNA可与相应的氨基酸结合,生成氨基酰tRNA,从而携带氨基酸参与蛋白质的生物合成。

tRNA反密码环中部的三个核苷酸构成三联体,可以识别mRNA上相应的密码,此三联体就称为反密码。

反密码对密码的识别,通常也是根据碱基互补原则,即A—U,G—C配对。

但反密码的第一个核苷酸与第三核苷酸之间的配对,并不严格遵循碱基互补原则,这种配对称为不稳定配对。

能够识别mRNA中5′端起动密码AUG的tRNA称为起动tRNA。

在原核生物中,起动tRNA是tRNAfmet;而在真核生物中,起动tRNA是tRNAmet。

3.rRNA和核蛋白体:原核生物中的核蛋白体大小为70S,可分为30S小亚基和50S大亚基。

真核生物中的核蛋白体大小为80S,也分为40S小亚基和60S大亚基。

核蛋白体的大、小亚基分别有不同的功能:⑴小亚基:可与mRNA、GTP和起动tRNA结合。

⑵大亚基:①具有两个不同的tRNA结合点。

A位——受位或氨酰基位,可与新进入的氨基酰tRNA 结合;P位——给位或肽酰基位,可与延伸中的肽酰基tRNA结合。

②具有转肽酶活性。

在蛋白质生物合成过程中,常常由若干核蛋白体结合在同一mRNA分子上,同时进行翻译。

东北师范大学生物化学第十三章蛋白质的生物合成

东北师范大学生物化学第十三章蛋白质的生物合成
第十三章 蛋白质的生物合成
遗传信息的传递
一 蛋白质的合成体系
蛋白质合成的原料是氨基酸,其合成过程非常复杂。
真核生物细胞合成蛋白质需要70多种核糖体蛋白,20 多种 活化氨基酸的酶,10多种辅酶和其他蛋白质因子参加,同时 还要100多种附加的酶类参与蛋白质合成后的修饰、40种 tRNA、4种rRNA,总计300多种不同的大分子参与多肽的 合成。
反密码子
氨酰tRNA合成酶
该酶具有很高的专一性 不仅对其活化的氨基酸专一,而且对 一定的tRNA专一(第二套遗传密码) 校正作用: 水解非正确组合的氨基酸和tRNA之间的共价连 接,对于翻译的正确性是十分重要的
(二)蛋白质的生物合成过程(原核生物) 1 肽链合成的起始
2 肽链的延伸
3 肽链的终止和释放
密码子与反密码子结合时具有一定摆动性
摆动性(变偶性)
密码子的第三位碱基配对不严 格 摆动性的存在合理的解释了密 码子的兼并性,基因突变的危 害降到最低
U A G U C A U C
G
I
3 氨酰tRNA合成酶结合位点
4 核糖体识别位点
二 蛋白质生物合成的分子机制
(一)氨基酸的活化
氨酰tRNA合成酶 消耗2摩尔的ATP 氨基酸的活化是羧基端的活化
白喉毒素: 真核细胞蛋白质合 成的抑制剂
抑制EF2的活性
青霉素
青霉素是本世纪20年代未的一项划时代的科学发现 1928年,英国的细菌学家亚历山大· 弗莱明(英国圣 玛丽学院)发现,发表在1929年英国皇家《实验病 理季刊》 1938年,英国牛津大学病理学家弗洛里和德国生物化 学家钱恩从期刊的资料中找到了有关青霉素的文献 1940年,分离纯化成功青霉素进入临床试验阶段

生物化学蛋白质的生物合成

生物化学蛋白质的生物合成

的作用
伴侣素的主要作用—— 为非自发性折叠蛋白质提供能折叠形成天然 空间构象的微环境。
伴侣素GroEL/GroES系统促进蛋白质折叠过程
(二)蛋白二硫键异构酶 (protein disulfide isomerase, PDI) 在内质网腔活性很高,可在较大区 段肽链中催化错配二硫键断裂并形成正 确二硫键连接,最终使蛋白质形成热力 学最稳定的天然构象。
第一步:活化反应 氨基酸 +ATP+E → 氨基酰-AMP-E + PPi
第二步:转移反应
氨基酰-AMP-E + tRNA

氨基酰-tRNA + AMP + E
氨基酰-tRNA的表示方法
Ala-tRNAAla
Ser-tRNASer Met-tRNAMet 起始肽链合成的氨基酰-tRNA
真核生物: Met-tRNAiMet
每增加一个氨基酸就按 进位→成肽→转 位 这三步不断重复,直到肽链增长到必要的长 度。
移位反应过程
核糖体循环的反应过程
进 位
转肽 移 位
三、蛋白质多肽链合成的终止和释放
蛋白质多肽链合成的终止过程
• 核糖体沿mRNA链滑动,不断使多肽链延长,
直到终止信号进入A位。
识别:RF识别终止密码,进入核糖体的A位。 水解:RF使转肽酶变为酯酶,多肽链与tRNA之间的 酯 键被水解,多肽链释放。 脱离:模板mRNA、RF以及空载tRNA与核糖体脱离 ,
四、蛋白质合成所需的能量
原核生物
氨基酸活化:2个~P
起始: 延长: 1个 2个 GTP GTP
ATP
终止:
1个
GTP
结论:每合成一个肽键至少消耗4个~P。
蛋白质生物合成的特点

四川大学生物化学 蛋白质的生物合成ppt课件

四川大学生物化学 蛋白质的生物合成ppt课件

成肽(peptide bond formation) 转位(translocation)
延长因子(elongation factor, EF )
1.进位:氨基酰tRNA根据mRNA上遗传密码的指引,进
入核蛋白体的A位
GTP Tu Ts
Ts Tu GDP
5'
AUG
GTP
3'
2. 成肽: 由转肽酶催化
2.氨基酰-tRNA的表示方法
表示方法: Arg-tRNAArg tRNAimet /tRNAemet 起始氨基酰-tRNA
原核生物:fMet-tRNAifMet 真核生物:Met-tRNAiMet
第二节
肽链的生物合成过程
蛋白质的生物合成过程从模板mRNA分 子中阅读框架的5’-AUG开始,按三联 体密码的顺序延长肽链,直至终止密 码的出现 整个过程可分为: 起始(initiation) 延长(elongation) 终止(termination)
步骤:
a. 终止密码的辨认 b. 肽链从肽酰-tRNA中水解出来 c. mRNA从核蛋白体中分离及大、 小亚基的拆离
COORF
5'
UAG
3'
多聚核蛋白体(polyribosome)
第三节
蛋白质翻译后修饰和靶向输送
(Posttranslational Modification & Protein Targeting)
开放阅读框架(open reading frame):
指从 mRNA 分 子 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并编 码一条蛋白质多肽链。
遗传密码的特点
a. 方向性(direction):

生物化学蛋白质生物合成

生物化学蛋白质生物合成
目录
(二)蛋白质因子
起始因子( 起始因子(initiation factor,IF) , ) 延长因子( 延长因子(elongation factor,EF) , ) 释放因子( 释放因子(release factor,RF) , )
目录
参与原核生物翻译的各种蛋白质因子及其生物学功能
种类 起始因子 IF-1 IF-2 IF-3 延长因子 生物学功能 占据A位防止结合其他 占据 位防止结合其他tRNA 位防止结合其他 促进起始tRNA与小亚基结合 与小亚基结合 促进起始 促进大小亚基分离,提高 位对结合起始 位对结合起始tRNA的 促进大小亚基分离,提高P位对结合起始 的 敏感性
特异识别UAA、UAG,诱导转肽酶转变为酯酶 、 特异识别 , 特异识别UAA、UGA,诱导转肽酶转变为酯酶 、 特异识别 , 可与核蛋白体其他部位结合, 酶活性, 可与核蛋白体其他部位结合,有GTP酶活性,能 酶活性 介导RF-1及RF-2与核蛋白体的相互作用 介导 及 与核蛋白体的相互作用
目录
参与真核生物翻译的各种蛋白质因子及其生物学功能
目录
不同细胞核蛋白体的组成
原核生物 核蛋白 体 S值 值 rRNA 蛋白质 70S 小亚基 30S 16S-rRNA rpS 21种 种 大亚基 50S 23S-rRNA 5S-rRNA rpL 36种 种 核蛋白 体 80S 真核生物 小亚基 40S 18S-rRNA rpS 33种 种 大亚基 60S 28S-rRNA 5.8S-rRNA 5S-rRNA rpL 49种 种
第12章 章
蛋白质的生物合成 翻译) (翻译)
(遗传密码的特性;起始和终止密码; 遗传密码的特性;起始和终止密码; 蛋白质合成的干扰) 蛋白质合成的干扰)
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(二)、遗传密码词典
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(三)、三联体密码与阅读框
一个蛋白质的氨基酸序列是由连续的三联 体密码子的线性顺序决定的,这个序列的第 一个密码子建立了一种阅读框(reading frame)
平均说来,每个阅读框中的每20个密码 子就应该有一个终止密码子。如果一个 阅读框有50个以上的连续密码子无一个 终止密码子,这段顺序为开放阅读框 (open reading frame)
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(五)、第二遗传密码:氨酰tRNA合成对 底物的正确识别
氨基酸一旦与tRNA形成氨酰-tRNA后,进 一步的去向就由tRNA来决定。
Chapeville and Lipmann 实验
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第二节 与蛋白质合成有关的细胞 器和生物大分子
(二)、多核糖体
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二、mRNA是蛋白质合成的模板
1、可被E.coli 核糖体识别的不同S-D序列
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三、tRNA
1、tRNA结构
2、tRNA三维结构带状图 资料仅供参考,不当之处,请联系改正。 (数字代表核苷酸序列)
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vised methods synthesize RNAs th defined quences
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Established the chemical structure of tRNA
Established the in vitro system for revealing the genetic codes
四、氨酰-tRNA合成酶
1、氨酰-tRNA合成酶的两种类型
Class Ⅰ
Arg Cys Gln Glu Ile Leu Met Trp Tyr Val
Class Ⅱ
Ala Asn Asp Gly His Lys Phe Pro Ser Thr
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2、氨酰-tRNA合成酶反应
4、氨酰-tRNA合成酶对 tRNA的选择性识别
▲E.Coli Glu-tRNA合成酶tRNA识别位点 ▲一些氨酰-tRNA合成酶所识别的确定因素在存在于 反密码子中
▲酵母tRNAphe 的确定因素为五个不同的碱基 ▲共有的12个核苷酸确定t RNAser 家族 ▲单一G:U碱基对决定tRNAAla s
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(2)、真核生物核糖体组件
(3)、原核及真核核糖体的组成 资料仅供参考,不当之处,请联系改正。 与构件图示
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(4)、核糖体 的自装配
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(5)、tRNA与核糖体可能的结合位置图
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第十三章 蛋白质的生物合成
蛋白质是绝大多数信息途径的终产物 蛋白质的合成机制是最复杂的生物合成机 制 尽管蛋白质的合成具有极其复杂,但还是 有相当高的速率
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20世纪50年代蛋白质生物合成 研究的几个重要进展
1.核糖体是蛋白质合成的场所(Paul Zamecnic) 2. tRNA的发现(Mahlon Hoagland and Zamecnik) 3. tRNA充当适配器的作用
(四)、通过 生物化学方法 破解遗传密码
1、均聚多核苷 酸链指导蛋白
质的合成
2、核糖体结合 技术
破解遗传密 码的滤膜结 合试验
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The filter-binding assay 资料仅供参考,不当之处,请联系改正。 for detecting the binding of a trinucleotide to a specific aminoacyl-tRNA molecule: about 50 codons were assigned by this simple and elegant method.
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第一节 遗传密码
一、 三联体密码
(一)遗传密码的一般特性
■1、三个碱基编码一个氨基酸(三联体密码子) ■2、密码是非重叠的 ■3、碱基序列被从一固定且没有标点的固定位置 开始阅读 ■4、密码子是简并的 ■5、通用与例外(在一些线粒体中UGA不是终
止密码子,而是色氨酸的密码子
一、核糖体和多核糖体 (一)、核糖体 1、核糖体的结构与装配 (1)、原核生物核糖体组件
原核生物大肠杆菌核糖体的组成 资料仅供参考,不当之处,请联系改正16SRNA结构图
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E.coli 的7个rRNA操纵子
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四种tRNA主要确定因素(每个碱基由一圆环 代表)
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(a)带有tRNAGln 和ATP的E.coli glu-tRNAGln 复 合酶复合物的溶剂可及图(b) tRNAGln 结构图
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被氨酰-tRNAAla氨酰化的tRNAAla微螺旋模型
Copolymer of repeating dinucleotides 资料仅供参考,不当之处,请联系改正。 always lead to synthesis of polypeptides of repeating dipeptides:
ABABABABABABAB-aa1---aa2---aa1---aa2----
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3、结合有tRNA底物的类型Ⅰ对类型Ⅱ氨 酰-tRNA镜像相互作用图
(a)E.coli glu-tRNA合成酶(Ⅰ类酶) 资料仅供参考,不当之处,请联系改正。 (b)Thermus thermophilus gly-tRNA合成酶 (Ⅱ类酶)
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