翻译过程及后加工

促进核蛋白体分离成大小亚基
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延伸因子
原核延 长因子
生物功能
对应真核 延长因子
EF-Tu 促进氨基酰-tRNA进入A位， EF-1-α 结合分解GTP
EF-Ts 调节亚基
EF-1-βγ
EFG 有转位酶活性，促进mRNA- EF-2 肽酰-tRNA由A位前移到P位， 促进卸载tRNA释放
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蛋白质前体的加工与折叠
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IF-2G-GGDTTPPPi
5'
AUG
3'
IF-3
IF-1
起始过程消耗1个GTP。
肽链的延伸
分为三步： 1）AA-tRNA与核糖体结合 2）肽键的生成 3）移位
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Tu TGsTP
Tu GDP
Ts GTP
5'
AUG
3'
fMet fMet
Tu GTP
5'
AUG
3'
肽链的终止
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B、分子伴侣（Molecular chaperone） 定义：细胞内帮助新生肽链正确组装为成熟蛋白质， 而本身却不是最终功能蛋白质分子的组成成分的分子。
功能：① 可促进多种多肽链的折叠或者阻止多肽的错误折 叠。
②和部分折叠或没有折叠的蛋白质分子结合，稳定 其构象，免遭其它酶的水解或促进蛋白质折叠成正确的空 间结构。
多聚核糖体的生物学意义 细胞内各种多肽的合成，不论
其分子量的大小或是mRNA的长短如 何，单位时间内所合成的多肽分子数 目都大体相等。
以多聚核糖体的形式进行多肽 合成，对mRNA的利用及对其浓度的 调控更为经济和有效。
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❖ 细菌中转录与翻译 是偶联在一起的
❖ 在真核生物中， mRNA是在细胞核 中合成的，而蛋白 质合成发生在细胞 质中，是通过细胞 质中游离的核糖体， 或是通过与内质网 相连的核糖体合成 的
RF
5'
UAG
3'
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真核生物翻译与原核生物翻译的区别
❖ 起始特点：a.核蛋白体是80S;b.起始因子种类多；
c.起始tRNA的Met不需甲酰化;d.mRNA的5’帽子和 3’poly A尾结构与mRNA在核蛋白体就位有关；e.起始 tRNA先与核蛋白体小亚基结合，然后再结合mRNA
❖ 延伸特点：真核生物肽链合成的延长过程与原核基
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原核生物中蛋白质的越膜
信号肽（N端信号序列）:分泌蛋白的N端15～30个AA的前 导序列为越膜信号
15—30 aa
1—3 aa
1—10aa
15—20aa
富含Arg+, Lys+ ----- 富含 Phe, Leu, Ile…
亲水螺旋
疏水螺旋
S.S.酶切割位点
反向平行，形成 hairpin
插入到膜中
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原核生物分泌性蛋白质穿膜的分子模式
α- α Helix hairpin
S.S. 酶
S.S.
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真核生物中蛋白质的越膜
信号肽序列（S.S.）和原核类似
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（1）越膜机制： a、S.S.在信号识别颗粒（signal recognition particle
SRP ）的帮助下插入到粗面内质网中 b、结合核糖体的SRP遇到内质网上的受体时不再阻止核
翻译过程
一 多聚核糖体 二 肽链的合成 三 真核生物翻译与原核生物翻译的区别 四 蛋白质前体的加工与折叠 五 蛋白质的转运机制
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多聚核糖体(polysome)
概念 核糖体在细胞内并不是单个独立地 执行功能，而是由多个甚至几十个核 糖体串连在一条mRNA分子上高效地 进行肽链的合成，这种具有特殊功能 与形态结构的核糖体与mRNA的聚合 体称为多聚核糖体。
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
eIF-6
一 蛋白质前体的加工 1 N端fMet或Met的切除 2 二硫键的形成 3 切除新生肽中非功能片段 4 特定氨基酸的修饰 5 亚基的聚合 6 辅基结合 二 蛋白质前体的折叠
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二硫键的形成
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❖ 新生蛋白质经蛋白酶切割后变成有功能的成熟蛋白质。
❖ 左：新生蛋白质在去掉N端一部分残基后变成有功能 的蛋白质；
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。
❖ 终止特点：原核生物有三种释放因子：RF-1，RF-
2，RF-3 ；而真核生物释放因子只有一种：eRF
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真核生物翻译起始因子
起始因子
生物功能
eIF-2
促进起始tRNA与小亚基结合
eIF-2B, eIF- 促进大小亚基分离 3
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蛋白质的转运机制
In Euk. ---核糖体附着在粗糙内质网 (rough endoplasmic reticulum RER) →合成蛋白质 →进入内质网 →进入顺式高尔基体部分停留 →反式高尔基体 →选择，加工，分泌，扩散 In Prok. --- 核糖体附着在细胞内膜（inner membrane） →合成蛋白质 →穿过内膜进入间质 →通过外膜 →扩散到细 胞外
❖ 肽链的延伸过程中，当终止密码子UAA、UAG或UGA出 现在核糖体的A位时，没有相应的AA-tRNA能与之结 合，而释放因子能识别这些密码子并与之结合，水 解P位上多肽链与tRNA之间的二酯键。接着，新生的 肽链和tRNA从核糖体上释放，核糖体大、小亚基解 体，蛋白质合成结束。
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COO-
3
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肽链的合成
❖ 蛋白质的合成过程比较复杂，由核糖体、 mRNA和tRNA三者密切配合共同完成，一般要 经过肽链合成的起始、延伸和终止三个阶段的 反应，才能转译出多肽产物。
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翻译的起始
❖ 翻译起始又可被分成三步： – 第一步，30S小亚基首先与翻译起始因子IF-1，IF-2结合， 再在SD序列的帮助下与mRNA模板结合。 – 第二步，在IF-2和GTP的帮助下，fMet-tRNAfMet进入小亚 基的P位，tRNA上的反密码子与mRNA上的起始密码子配 对。 – 第三步，带有tRNA，mRNA，三个翻译起始因子的小亚 基复合物与50S大亚基结合，GTP水解，释放翻译起始因 子。
❖ 右：某些病毒（反转录病毒）可合成无活性的多聚蛋 白质，经蛋白酶切割后成为有功能成熟蛋白。
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前胰岛素原蛋白翻译后成熟过程示意图
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二 蛋白质前体的折叠
A、折叠酶 蛋白质二硫键异构酶（protein disulfide isomerase，PDI) ： 可以识别和水解非正确配对的二硫键，使它们在正确的 半胱氨酸残基位置上重新形成二硫键； 肽基脯氨酸顺反异构酶（peptidyl prolyl cis-trans isomerase，PPI 催化加速肽基脯氨酸的顺反异构化，在蛋白质的折叠/解 折叠中起重要作用。它也可能参与蛋白质复合物的组装/解 组装、蛋白质运输及调节蛋白质活性。
糖体翻译（SSR 信号序列受体） c、内质网上的S.S.受体和核糖体受体作用使新生肽进入
易位通道，随之S.S.被切除
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（2）越膜后的加工 a、内质网中滞留 b、内质网中加工： 折叠、糖基化等 c、加工后的定位和分
泌 （蛋白中的信号补丁）
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