20种以上氨酰-tRNA合成酶
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15
核糖体结构 1. 由大、小两个亚基组成
16
2. 核糖体蛋白 核糖体上有多个活性中心，每个中心都由
一组特殊的核糖体蛋白(ribosomal protein, RP, r-蛋白) 例如，大肠杆菌核糖体小亚基由21种r-蛋白 组成，分别用RPS1-S21表示，大亚基由36种 r-蛋白组成，用RPL1-L36表示。
13
密
3
码
子
5
与
tRNA
反
密
码
子
的
反密码子
配
对 关
5 mRNA
AU C 12 3
3
系
密码子
14
9.2.3 核糖体是蛋白质生物合成的场所 核糖体是由rRNA（ribosomal ribonucleic acid）和多种蛋白质结合而成的一种大的核糖核 蛋白颗粒，蛋白质肽键的合成就是在核糖体上 进行的。
50S大亚基上约20种蛋白质能不同程度 与23S rRNA结合。
27
5.8S rRNA 真核生物核糖体大亚基特有的rRNA,相
Monocistronic Versus Polycistronic mRNA
12
(Source: David P. Clark, Molecular Biology)
9.2.2 tRNA转运活化的氨基酸至mRNA模板
tRNA的功能 • 3´-端上的氨基酸接受位点 • 识别氨酰- tRNA合成酶的位点 • 核糖体识别位点 • 反密码子位点
第9章 蛋白质的生物合成——翻译 本章内容
9.1 蛋白质生物合成概述 9.2蛋白质生物合成的分子基础 9.3 翻译的过程 9.4蛋白质的运输 9.5 蛋白质的修饰、降解与稳定性研究
9.1 蛋白质生物合成概述
mRNA上所携带的遗传信息,到多肽链上所携 带的遗传信息的传递，类似于以一种语言翻译 成另一种语言，以mRNA为模板的蛋白质合成过 程称为翻译(translation)。
17
3. 核糖体RNA(rRNA) (1)5S rRNA
原核生物及真核生物细胞的核糖体大 亚基中共有的一种RNA.
18
5S rRNA相对分子质量约为40 kDa， 长度约为120 nt，分子中有5个螺旋。它 在70S核糖体的50S核糖体大亚基中，与 核糖体蛋白质L5、L18及L25结合。5S rRNA约60%的核苷酸形成了链内碱基对。
顺反子
Poly(A)尾巴的功能 ① 是mRNA由细胞核进入细胞质
所必需的形式 ② 它大大提高了mRNA在细胞质
中的稳定性
PolyA 3´
帽子结构功能
① 使mRNA免遭核酸酶的破坏 ② 使mRNA能与核糖体小亚基结合并开始
合成蛋白质 ③ 被蛋白质合成的起始因子所识别，从
而促进蛋白质的合成。
AAAAAAA-OH
23
在16S rRNA3'端还有一段序列与23S rRNA互补。在30S与50S亚基结合中起作 用。另有研究表明，16S rRNA也能与进 入核糖体P位点及A位点的tRNA反密码子 直接作用。
24
23S rRNA 相对分子质量约为1.2 MDa，长度约为
2900 nt，一半以上核苷酸以分子内双链形 式存在，产生超过100个螺旋。它在70S核 糖体的50S亚基中，与核糖体蛋白质L1、 L2、L3、L4、L9和L23结合形成初级复合 物。
翻 译 过 程 十 分 复 杂 ， 需 要 mRNA 、 tRNA 、rRNA和多种蛋白因子参与。在此过程中 mRNA为合成的模板，tRNA为运输氨基酸工 具，核糖体是合成蛋白质的场所，蛋白质 合成的方向为N-C端。
例如，真核生物有70多种核糖体蛋白， 20种以上氨酰-tRNA合成酶，10种以上起 始因子、延伸因子及终止因子，50种左右 tRNA,各种rRNA、mRNA、100种以上翻 译后加工酶参与蛋白质合成与加工。
说明：蛋白质合成是以RNA为模板；而RNA合成又 是以DNA 为模板的。
7
原核细胞mRNA的结构特点
①半衰期短 ②许多原核生物mRNA以多顺反子形式存在 ③AUG作为起始密码, AUG上游7～12个核苷
酸处有一被称为SD序列的保守区， 与16S rRNA3' 端反向互补而使mRNA与核糖体结 合。
8
SD序列(Shine-Dalgarno序列):---原核生物 1.位于起始密码上游 2.富含嘌呤(如AGGA /GAGG） 3.能和16s rRNA相应的富含嘧啶序列互补 4.在IF3、IF1促进下和30S亚基结合
9
SD序列
起始密码
真核细胞mRNA的结构特点
m7G-5´ppp-N-3 ´ p 5´ “帽子”
4
Source:en.wikipedia
9.2 蛋白质生物合成的分子基础
9.2.1 mRNA是蛋白质生物合成的模板 mRNA 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。
6
证明mRNA 是翻译的模板
实验1：系统中加入RNase，蛋白质合成立刻终止
实验2：系统中加入DNase，蛋白质合成在30分钟后终止。
21
在30S核糖体亚基组装过程中，16S rRNA与其核糖体蛋白质S4、S7、S8、S15、 S17和S20结合先行成初级复合物。
22
蛋白质合成时，16S rRNA中的一些 序列与30S核糖体亚基、mRNA及一些翻 译因子的结合有关。核糖体16S rRNA的3' 端一段保守序列ACCUCCUUA，与 mRNA的5'端的SD序列， 起始翻译。
19
2个高度保守序列 CGAAC:与tRNA的TψC环的GTψCG配对
GCGCCGAAUGGUAGU:与23S rRNA的一 段序列互补。这是5S rRNA与50S 大亚基相 互作用位点。
20
16S rRNA 30S核糖体亚基中含有16S rRNA。
16S rRNA的相对分子质量约为0.6 MDa， 长度约为1540 nt。16S rRNA约有一半的 核苷酸形成链内碱基对，使其具有约60个 螺旋；分子中未配对部分则形成突环。
25
Байду номын сангаас
23S rRNA是核糖体催化功能的核心， 其结构域Ⅴ具有肽酰转移酶活性。位于核 糖体P位点的23S rRNA部分有特定区域能 与进入核糖体的tRNA形成互补碱基对。
26
在23S rRNA 5′端有一段12个核苷酸 序列，与5S rRNA第72-83位核苷酸互补， 表明50S大亚基上这2种RNA之间存在相互 作用。
核糖体结构 1. 由大、小两个亚基组成
16
2. 核糖体蛋白 核糖体上有多个活性中心，每个中心都由
一组特殊的核糖体蛋白(ribosomal protein, RP, r-蛋白) 例如，大肠杆菌核糖体小亚基由21种r-蛋白 组成，分别用RPS1-S21表示，大亚基由36种 r-蛋白组成，用RPL1-L36表示。
13
密
3
码
子
5
与
tRNA
反
密
码
子
的
反密码子
配
对 关
5 mRNA
AU C 12 3
3
系
密码子
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9.2.3 核糖体是蛋白质生物合成的场所 核糖体是由rRNA（ribosomal ribonucleic acid）和多种蛋白质结合而成的一种大的核糖核 蛋白颗粒，蛋白质肽键的合成就是在核糖体上 进行的。
50S大亚基上约20种蛋白质能不同程度 与23S rRNA结合。
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5.8S rRNA 真核生物核糖体大亚基特有的rRNA,相
Monocistronic Versus Polycistronic mRNA
12
(Source: David P. Clark, Molecular Biology)
9.2.2 tRNA转运活化的氨基酸至mRNA模板
tRNA的功能 • 3´-端上的氨基酸接受位点 • 识别氨酰- tRNA合成酶的位点 • 核糖体识别位点 • 反密码子位点
第9章 蛋白质的生物合成——翻译 本章内容
9.1 蛋白质生物合成概述 9.2蛋白质生物合成的分子基础 9.3 翻译的过程 9.4蛋白质的运输 9.5 蛋白质的修饰、降解与稳定性研究
9.1 蛋白质生物合成概述
mRNA上所携带的遗传信息,到多肽链上所携 带的遗传信息的传递，类似于以一种语言翻译 成另一种语言，以mRNA为模板的蛋白质合成过 程称为翻译(translation)。
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3. 核糖体RNA(rRNA) (1)5S rRNA
原核生物及真核生物细胞的核糖体大 亚基中共有的一种RNA.
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5S rRNA相对分子质量约为40 kDa， 长度约为120 nt，分子中有5个螺旋。它 在70S核糖体的50S核糖体大亚基中，与 核糖体蛋白质L5、L18及L25结合。5S rRNA约60%的核苷酸形成了链内碱基对。
顺反子
Poly(A)尾巴的功能 ① 是mRNA由细胞核进入细胞质
所必需的形式 ② 它大大提高了mRNA在细胞质
中的稳定性
PolyA 3´
帽子结构功能
① 使mRNA免遭核酸酶的破坏 ② 使mRNA能与核糖体小亚基结合并开始
合成蛋白质 ③ 被蛋白质合成的起始因子所识别，从
而促进蛋白质的合成。
AAAAAAA-OH
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在16S rRNA3'端还有一段序列与23S rRNA互补。在30S与50S亚基结合中起作 用。另有研究表明，16S rRNA也能与进 入核糖体P位点及A位点的tRNA反密码子 直接作用。
24
23S rRNA 相对分子质量约为1.2 MDa，长度约为
2900 nt，一半以上核苷酸以分子内双链形 式存在，产生超过100个螺旋。它在70S核 糖体的50S亚基中，与核糖体蛋白质L1、 L2、L3、L4、L9和L23结合形成初级复合 物。
翻 译 过 程 十 分 复 杂 ， 需 要 mRNA 、 tRNA 、rRNA和多种蛋白因子参与。在此过程中 mRNA为合成的模板，tRNA为运输氨基酸工 具，核糖体是合成蛋白质的场所，蛋白质 合成的方向为N-C端。
例如，真核生物有70多种核糖体蛋白， 20种以上氨酰-tRNA合成酶，10种以上起 始因子、延伸因子及终止因子，50种左右 tRNA,各种rRNA、mRNA、100种以上翻 译后加工酶参与蛋白质合成与加工。
说明：蛋白质合成是以RNA为模板；而RNA合成又 是以DNA 为模板的。
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原核细胞mRNA的结构特点
①半衰期短 ②许多原核生物mRNA以多顺反子形式存在 ③AUG作为起始密码, AUG上游7～12个核苷
酸处有一被称为SD序列的保守区， 与16S rRNA3' 端反向互补而使mRNA与核糖体结 合。
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SD序列(Shine-Dalgarno序列):---原核生物 1.位于起始密码上游 2.富含嘌呤(如AGGA /GAGG） 3.能和16s rRNA相应的富含嘧啶序列互补 4.在IF3、IF1促进下和30S亚基结合
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SD序列
起始密码
真核细胞mRNA的结构特点
m7G-5´ppp-N-3 ´ p 5´ “帽子”
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Source:en.wikipedia
9.2 蛋白质生物合成的分子基础
9.2.1 mRNA是蛋白质生物合成的模板 mRNA 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。
6
证明mRNA 是翻译的模板
实验1：系统中加入RNase，蛋白质合成立刻终止
实验2：系统中加入DNase，蛋白质合成在30分钟后终止。
21
在30S核糖体亚基组装过程中，16S rRNA与其核糖体蛋白质S4、S7、S8、S15、 S17和S20结合先行成初级复合物。
22
蛋白质合成时，16S rRNA中的一些 序列与30S核糖体亚基、mRNA及一些翻 译因子的结合有关。核糖体16S rRNA的3' 端一段保守序列ACCUCCUUA，与 mRNA的5'端的SD序列， 起始翻译。
19
2个高度保守序列 CGAAC:与tRNA的TψC环的GTψCG配对
GCGCCGAAUGGUAGU:与23S rRNA的一 段序列互补。这是5S rRNA与50S 大亚基相 互作用位点。
20
16S rRNA 30S核糖体亚基中含有16S rRNA。
16S rRNA的相对分子质量约为0.6 MDa， 长度约为1540 nt。16S rRNA约有一半的 核苷酸形成链内碱基对，使其具有约60个 螺旋；分子中未配对部分则形成突环。
25
Байду номын сангаас
23S rRNA是核糖体催化功能的核心， 其结构域Ⅴ具有肽酰转移酶活性。位于核 糖体P位点的23S rRNA部分有特定区域能 与进入核糖体的tRNA形成互补碱基对。
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在23S rRNA 5′端有一段12个核苷酸 序列，与5S rRNA第72-83位核苷酸互补， 表明50S大亚基上这2种RNA之间存在相互 作用。