蛋白质翻译
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蛋白质翻译名词解释
蛋白质翻译名词解释蛋白质(Protein)，又称朊(Carboxylic)，化学结构通式为C16 H12O10(NH2)2，由20种氨基酸按一定顺序连接而成的一大类生物大分子。
它是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。
它是我们身体的重要组成部分，是在生物遗传、变异和自然选择中起决定性作用的主要遗传物质。
各种蛋白质之间在结构上具有一定的相似性，所以，常常把它们称为同源性物质。
1。
蛋白质：(1) protein，蛋白质： protein2。
蛋白质： ( 1) protein，蛋白质： protein2。
protein，蛋白质： ( 2)RNA(ribonucleic acid)核糖核酸： nucleic acid3。
蛋白质：RNA(ribonucleic acid)核糖核酸： nucleic acid4。
蛋白质：DNA(deoxyribonucleic acid)脱氧核糖核酸： deoxyribonucleic acid5。
蛋白质： RNA(ribonucleic acid)核糖核酸：deoxyribonucleic acid6。
蛋白质： DNA(deoxyribonucleic acid)脱氧核糖核酸： deoxyribonucleic acid7。
蛋白质：DNA(deoxyribonucleic acid)脱氧核糖核酸： deoxyribonucleic acid8。
蛋白质： RNA(ribonucleic acid)核糖核酸：deoxyribonucleic acid9。
蛋白质： DNA(deoxyribonucleic acid)脱氧核糖核酸： deoxyribonucleic acid10。
蛋白质：RNA(ribonucleic acid)核糖核酸： deoxyribonucleic acid11。
蛋白质： RNA(ribonucleic acid)核糖核酸： deoxyribonucleic acid12。
分子生物学--蛋白质的翻译课件
[70S•mRNA•fMet-tRNAf]+GDP+Pi
Initiation requires factors and free subunits
(2)细菌中有三种起始因子 IF-3：稳定30S亚基；辅助 30S亚基与mRNA上起始点特 异性结合； IF-1：与30S亚基结合在A位， 阻止氨酰-tRNA进入；阻止 30S与50S亚基结合。 IF-2：结合特定起始因子 tRNA，控制它进入核糖体； 有核糖体依赖GTP酶活性；
5.1.2 氨酰-tRNA合成酶引入的两种错误
◆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正确的tRNA上； 另一种是将正确的氨基酸加在错误的tRNA上。 前者现错的可能性更大。
Error rates differ at each stage of gene expression
Eplroontegiantibo5yn.2tRr.ai3bno蛋ssfoe白rmfer质omm合ovpee成spta的idloyn三l-gtR个mNRA阶NtAo段，aem简xitne介onadcinygl-tRNA
Termination Polypeptide chain is released from tRNA, and ribosome dissociates from mRNA
I: 次黄嘌呤
1.4.4 读码的连续性
生物合成过程中，mRNA的编码方向是 5`→3`，从N端向C端延伸肽链。一条肽链 合成起始后，密码子按3个一框读下去不重 叠也不跳格，直到终止。
2 蛋白质合成中使用的RNA
概述 2.1 mRNA 2.2 tRNA 2.3 rRNA
Initiation requires factors and free subunits
(2)细菌中有三种起始因子 IF-3：稳定30S亚基；辅助 30S亚基与mRNA上起始点特 异性结合； IF-1：与30S亚基结合在A位， 阻止氨酰-tRNA进入；阻止 30S与50S亚基结合。 IF-2：结合特定起始因子 tRNA，控制它进入核糖体； 有核糖体依赖GTP酶活性；
5.1.2 氨酰-tRNA合成酶引入的两种错误
◆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正确的tRNA上； 另一种是将正确的氨基酸加在错误的tRNA上。 前者现错的可能性更大。
Error rates differ at each stage of gene expression
Eplroontegiantibo5yn.2tRr.ai3bno蛋ssfoe白rmfer质omm合ovpee成spta的idloyn三l-gtR个mNRA阶NtAo段，aem简xitne介onadcinygl-tRNA
Termination Polypeptide chain is released from tRNA, and ribosome dissociates from mRNA
I: 次黄嘌呤
1.4.4 读码的连续性
生物合成过程中，mRNA的编码方向是 5`→3`，从N端向C端延伸肽链。一条肽链 合成起始后，密码子按3个一框读下去不重 叠也不跳格，直到终止。
2 蛋白质合成中使用的RNA
概述 2.1 mRNA 2.2 tRNA 2.3 rRNA
分子生物学-第四章蛋白质的翻译
教案首页课程名称分子生物学任课教师李市场第四章蛋白质翻译计划学时9教学目的和要求：掌握遗传密码的构成及特点。
遗传密码的破译；密码的简并性与变偶假说；密码子的使用频率；起始密码子与终止密码子；遗传密码的突变；重叠密码。
掌握原核生物和真核生物RNA的翻译过程。
核糖体及RNA的结构；氨基酸的激活与氨酰-tRNA的合成；原核生物的蛋白质的生物合成；GTP在蛋白质合成中的作用；真核生物的蛋白质的生物合成；蛋白质折叠与蛋白质生物合成中多肽链的修饰；蛋白质的易位与分泌。
重点：密码的简并性与变偶假说；密码子的使用频率；起始密码子与终止密码子；重叠密码。
核糖体及RNA的结构；氨基酸的激活与氨酰-tRNA的合成；原核生物的蛋白质的生物合成；GTP在蛋白质合成中的作用；真核生物的蛋白质的生物合成；蛋白质折叠与蛋白质生物合成中多肽链的修饰；蛋白质的易位与分泌难点：核糖体及RNA的结构；氨基酸的激活与氨酰-tRNA的合成；原核生物的蛋白质的生物合成；GTP在蛋白质合成中的作用；真核生物的蛋白质的生物合成；蛋白质折叠与蛋白质生物合成中多肽链的修饰；蛋白质的易位与分泌。
思考题：1、以Prok.为例，说明蛋白质翻译终止的机制。
2、简要说明真核生物蛋白质的不同转运机制。
3、说明Prok.和Euk.体内蛋白质的越膜机制。
4、简要说明Prok.与Euk.的翻译起始过程的差别。
第四章蛋白质翻译（Protein Translation）概述：蛋白质翻译是基因表达的第二步，tRNA在翻译过程中起“译员”的作用，参与翻译的RNA 除tRNA外，还有rRNA 和mRNA；tRNA既是密码子的受体,也是氨基酸的受体，tRNA 接受AA要通过氨酰tRNA合成酶及其自身的paracodon的作用才能实现，tRNA通过其自身的anticodon而识别codon，密码子有自身的特性，三联体前两个重要通用性摇摆性，有一定的使用效率；多种翻译因子组成翻译起始复合物，完成翻译的起始、延伸和终止，并且保证其准确性。
9. 蛋白质翻译(1)
摇摆的原因（摇摆假说）：
一般地，同义密码子的第１、２位是保守的，而第３位 则是可变的，意味着该可变位点的配对具有一定的灵活 性。
tRNA的反密码子在反密码环上呈弧状排列，与密码子 不能保持完全的平行排列；另外，反密码子的第1个核 苷酸位于非双链结构的松弛环内，摇摆的自由度较大， 从而导致密码子的第3位核苷酸和反密码子的第1位核苷 酸之间形成非标准的碱基配对。（反密码子的这个位点 称为摇摆位点） 如果tRNA的摇摆位点是被修饰的碱基，就可能出现更 多的选择配对关系。
上次讲解内容
一、顺式作用元件与反式作用因子（重点） 二、真核生物RNA的转录过程 三、真核生物RNA转录后加工（重点） 1. 5’加帽； 2. 3’加尾; 3. 选择性剪接; 4. RNA编辑 四、RNA编辑
碱基的突变
C变为U
ApoB 基因有 29 个外显子
CAA
第 2153 个密码子编码 Glu 编辑
T-loop（TψC环）
• 这个环中始终含有胸 腺嘧啶-假尿嘧啶-胞嘧 啶的序列。 • 它与核糖体大亚基的 5S rRNA结合，稳定 蛋白质的结构
D-loop (DHU环)
直接与氨基酰tRNA合成酶
结合，使氨基酸连接到 tRNA的受体位点上。
tRNA与氨基酰tRNA合成酶的结合
氨基酸连接到受体位点上的过程：
UAA
3’UTR
AAA
Open reading frame（开放阅读框）, ORF （3’非翻译区）
Stop codon(终止密码) UAG UGA UAA
开放阅读框（open reading frame, ORF）： mRNA中从起始密码子（AUG）到终止密 码子（UAA、UAG或UGA）的核酸序列， 它可以编码一条完整的多肽链。
5蛋白质的翻译
proteins，r-proteins)组成，rRNA 组成总分子量的 60％～65％。核糖体的相对大小常常用 沉降系数单位来表示。大肠杆菌的核糖体称为 70S 核糖体，其中的小亚基称为 30S 核糖体， 大亚基称为 50S 核糖体（图 5-8） 。小亚基包含 21 种不同的蛋白质(被称为 S1 一 S21)和 16SrRNA。大亚基由 33 种蛋白质(被命名为 L1～L33)和 23S 及 5SrRNAs 组成(图 5-9)。真核 核糖体称为 80S 核糖体，其中 40S 小亚基包含 33 种蛋白质和 18SrRNA，而 60S 大亚基包含 50 种蛋白质(图 5-9)和 3 种 rRNA （28S， 5.8S 和 5S） 。 真核 5.8SrRNA 与细菌 23SrRNA 的 5SrRNAs 部分同源（表 5.1） 。古细菌核糖体类似于细菌核糖体，但有些包含与真核相同的特别亚基。
组织上，原核生物与真核生物有重要的差别（图 5.1、图 5.2 和图 5.3） 。原核生物的 mRNA 的第一个密码子 AUG 上游的一个重要特征就是 Shine-Dalgarno 序列，而真核生物 mRNA 除
第一个密码子 AUG 的上游是核糖体小亚基扫描 AUG 的信号序列（CCACC）外, 5’端非翻译区 上游为帽子结构, 3’端非翻译区内有多聚腺苷化的信号 AAUAAA 以及其下游的多聚 A 尾巴。 mRNA 是由 DNA 的模板链转录而来， 其序列与编码链相同与模板链互补。 mRNA 的 5’ →3 ’ 三联体密码子序列与蛋白质 N 端到 C 端的氨基酸序列线形相关。原核生物 mRNA 的转录和翻 译发生在时间与空间上具有相对的同一性，其 mRNA 通常不稳定，在合成后的几分钟内翻译 成蛋白质。 真核 mRNA 的合成与成熟都在核内， 成熟的 mRNA 被运往胞质, 作为模板翻译蛋白 质 ， 其 稳 定 性 相 对 较 高 ， 达 几 小 时 。
第四章蛋白质的翻译
摆动假说:
在密码子与反密码子的配对中，前两对严格遵守碱基配对原则，第三 对碱基有一定的自由度，可以“摆动”，因而使某些tRNA可以识别1个 以上的密码子;
如果有几个密码子同时编码一个氨基酸，凡是第一、二位碱基不同的 密码子都对应于各自独立的tRNA。原核有30-45种tRNA，真核有50种 tRNA。 I： Inosine is formed by deamination of adenosine after tRNA synthesis
本章讲授内容： 4.1 遗传密码-----三联子 4.2 tRNA的结构、功能及种类 4.3 核糖体的结构及功能 4.4 蛋白质合成的生物学机制 4.5 蛋白质的运转机制
基因的表达过程：
蛋白质的生物合成是一个比DNA复制和转录更为复杂的过程
基本概念 翻译是指将mRNA链上的核苷酸从一个特定的起始位点开始，
第二步，氨酰基转移到tRNA 3’末端腺苷残基上，与其2’或3’羟基结合。 E-AA-AMP + tRNA→AA-tRNA + E + AMP
4.3 核糖体
核糖体像一个能沿mRNA模板移动 的工厂，执行着蛋白质合成的功能。 它是由几十种蛋白质和几种核糖体 RNA组成的亚细胞颗粒。
5
翻译时从起始密码子AUG开始，沿着mRNA的5′→3′的方向连续 阅 读密码子，直至终止密码子为止，生成一条具有特定氨基酸序列 的多肽链 。
新生的多肽链中氨基酸的组成和排列顺序决定于其DNA碱基组成 及其顺序。因此，作为基因产物的蛋白质最终是受基因控制的。
4.1.1 三联子密码及其破译
遗传密码的破译—确定代表每种氨基酸的具体遗传密码。蛋白质 的氨基酸序列是由mRNA的核苷酸序列决定的，所以，要知道它们 之间的关系就要弄清核苷酸和氨基酸数目的对应关系。
分子生物学-蛋白质的翻译课件
详细描述
核糖体通过识别mRNA上的起始密码子与mRNA结合，形成 翻译起始复合物。这个过程需要消耗能量，以确保核糖体正 确地定位在起始密码子上。
起始复合物的形成
总结词
起始复合物的形成是翻译过程的重要步骤，它涉及到多个蛋白质和RNA分子的相互作 用。
详细描述
起始复合物的形成涉及多个步骤。首先，核糖体与mRNA结合后，需要招募翻译起始 因子，如IF3和IF2。这些因子帮助核糖体正确地定位在起始密码子上，并确保翻译的准 确性。随后，氨酰-tRNA结合到核糖体的A位点上，准备开始多肽链的合成。至此，起
肽链的延长
01
02
03
肽键的形成
氨基酸在加入到肽链中后， 通过肽键的形成相互连接， 形成多肽链。
转肽酶的作用
转肽酶在肽键形成过程中 起催化作用，促进氨基酸 之间的连接。
核糖体的移动
随着肽链的延长，核糖体 沿着mRNA移动，确保下 一个密码子被正确识别和 翻译。
终止密码子的识别
终止密码子的种类
终止密码子有UAA、UAG和UGA三种，它们作为翻译终止的信号 被核糖体识别。
翻译的起始
02
起始密码子
总结词
起始密码子是mRNA上的一个特定 序列，用于标记蛋白质合成的起始位 置。
详细描述
起始密码子是mRNA上的三个连续的 核苷酸，通常为AUG。它不仅标记了 翻译开始的位点，还决定了从这里开 始合成多肽链的方向。
核糖体与mRNA的结合
总结词
核糖体是负责蛋白质合成的细胞器，它通过与mRNA的结合 开始翻译过程。
无意义校正是指当mRNA上的终止密码子提前出现时，核 糖体会提前终止多肽链的合成。这种机制有助于减少多肽 链的错误合成。
蛋白质翻译ppt课件
32
氨基酸的活化形式：氨基酰－tRNA 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
33
（二）起始肽链合成的氨基酰-tRNA
真核生物：
Met
Met-tRNAi
原核生物： fMet-tRNAifMet
34
fMet-tRNAifMet的生成：
35
第二节
蛋白质生物合成过程
39
（一）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； • 起始氨基酰-tRNA的结合； • 核蛋白体大亚基结合。
40
1. 核蛋白体大小亚基分离
IF-1 IF-3
41
2. mRNA在小亚基定位结合
5' IF-3
AUG
IF-1
3'
42
S-D序列：
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。又称为核 蛋白体结合位点（ribosomal binding site ，RBS)
48
• 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） – 成肽（peptide bond formation） – 转位（translocation）
49
肽链合成的延长因子
原核延 长因子
11
重叠密码
非重叠连续的密码 不连续的密码
12
基因损伤引起mRNA阅读框架内的碱 基发生插入或缺失，可能导致框移突变 (frameshift mutation)。
氨基酸的活化形式：氨基酰－tRNA 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
33
（二）起始肽链合成的氨基酰-tRNA
真核生物：
Met
Met-tRNAi
原核生物： fMet-tRNAifMet
34
fMet-tRNAifMet的生成：
35
第二节
蛋白质生物合成过程
39
（一）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； • 起始氨基酰-tRNA的结合； • 核蛋白体大亚基结合。
40
1. 核蛋白体大小亚基分离
IF-1 IF-3
41
2. mRNA在小亚基定位结合
5' IF-3
AUG
IF-1
3'
42
S-D序列：
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。又称为核 蛋白体结合位点（ribosomal binding site ，RBS)
48
• 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） – 成肽（peptide bond formation） – 转位（translocation）
49
肽链合成的延长因子
原核延 长因子
11
重叠密码
非重叠连续的密码 不连续的密码
12
基因损伤引起mRNA阅读框架内的碱 基发生插入或缺失，可能导致框移突变 (frameshift mutation)。
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翻译调控因子（延伸因子）的作用确保只有负载 正确的氨酰-tRNA才能进入核糖体的A位，形成稳 定的结合。
如果错误的氨酰-tRNA进入核糖体的A位，那么由 于错误配对，其缔合能偏低，仅为正确配对的 1/3000，延伸因子会将错误进入的aa-tRNA清除。
原核生物：EF-Tu
真核生物：eEF-1
合，再结合mRNA。
（一）真核生物蛋白质翻译起始
（1）40S核糖体小亚基与起始因子eIF-1和eIF-3结 合，使核糖体大小亚基分离；
（2）形成eIF-2-Met-tRNAMet-GTP三联体复合物； 它们与40S小亚基（包括eIF-1和eIF-3）P位点结 合，形成43S前起始复合物。
（3）在帽子结合复合物起始因子eIF-4F的帮助下， 前起始复合物与mRNA的5’端结合，形成起始复 合物。 eIF-4F复合物包括： eIF-4E（结合到mRNA的5’帽 子结构上)、eIF-4A(解旋酶活性)和eIF-4G（连接 eIF-4E与eIF-3）。
原核生物：EF-T (EF-Tu, EF-Ts)和EF-G
1、AA-tRNA与核糖体A位点的结合
需要消耗GTP，并需EF-Tu、EF-Ts两种延伸因子来进 行能量的再利用。
能量的再生： EF-Tu-GDP+ EF-Ts
EF-Tu-Ts + GDP
EF-Tu-Ts + GTP EF-Tu-GTP + EF-Ts 重新参与下一轮循环
二、真核生物蛋白质翻译（起始） 三、保证蛋白质翻译准确起始的机制（翻译 保真性） 四、复习题
一、原核生物翻译的起始
1. 蛋白质合成装备的组装 2. 模板mRNA在核糖体上的准确定位 3. 起始氨基酸的插入
1. 氨基酸的活化
在氨酰tRNA合成酶的作用下，tRNA与相应的 氨基酸结合为氨酰基-tRNA。（原核生物第 一个氨基酸为甲酰甲硫氨酸）
5、GTP水解提供能量下，50S大亚基与30S 小亚基结合，并释放翻译起始因子。
50S
IF-2 GTP Pi
GDP
5'
SD序列 AAUUGG
3'
IF-3 IF-1
二、肽链的延伸
肽链延伸由许多循环组成，每加一个氨基 酸就是一个循环，每个循环包括：AA-tRNA 与核糖体结合、肽键的生成 和 移位。 延伸因子(elongation factor, EF) ：
AARS
c. 对氨基酸的选择(双筛效应)：AARS的氨基酸结合位 点上有结合位点和水解位点两个功能域，由此形成对 相似氨基酸的严格筛选，降解错误装载的氨基酸。
2.反密码子对密码子的准确识读
核糖体控制着tRNA 和 mRNA之间相互作用 时的空间构象，确保只有正确的反密码子 和密码子的配对。
3.核糖体对进入A位的aa-tRNA在成肽键前的最 后校对。
fMet + tRNAfMet 氨基酰-tRNA合成酶 fMet- tRNAfMet
2. 核糖体大小亚基分离
IF3: 促使30S亚基与 50S大亚基分离，并 与mRNA的SD序列结 合。
IF1: 加强IF-2和IF-3的 酶活性；
IF2: 保证fMettRNAfMet 专一性地与30S亚基P 位点结合；
A. SD序列 B. mRNA的5’帽子结构
C. AUG D. mRNA的3’尾巴
7.真核生物翻译起始过程，核糖体,mRNA， tRNA的组装顺序是（ B）。
A. 核糖体小亚基，mRNA，tRNA，核糖体大亚 基
B. 核糖体小亚基， tRNA， mRNA，核糖体大 亚基
C. 核糖体大亚基，mRNA，tRNA，核糖体小亚 基
们与40S小亚基、eIF-1和eIF-3结合，形成43S前 起始复合物。 3. 在帽子结合复合物起始因子eIF-4F的帮助下， 前起始复合物与mRNA的5’端结合，形成起始 复合物。 4. eIF-4B与eIF-4F复合物结合，激活eIF-4A解旋酶 活性，去除mRNA5’端的二级结构。 5. 起始因子离开起始复合物，大小亚基相结合， 形成包括40S、60S和起始tRNA的成熟翻译起始 复合物。
复习题
1. 请简述原核生物蛋白质翻译的过程？ 2. 请简述真核生物的翻译的起始过程？ 3. 真核生物与原核生物蛋白翻译过程有哪些
差异？ 4. 为什么tRNA可以特异性负载相应的氨基酸？ 5. 保证蛋白质翻译准确起始的机制有哪些？
3.真核生物与原核生物蛋白翻译过程 有哪些差异？
一.翻译起始的装备不同： 原核生物：多顺反子RNA,SD序列与核糖体小
A.50S 大亚基 50S
B.IF-I
C.IF-2
5'
A AGUUG
3ห้องสมุดไป่ตู้
D. tRNA
E. mRNA F.30S小亚基
2、真核与原核细胞蛋白质合成的相同点是 （ C）
（A）翻译与转录偶联进行 （B）模板都是多顺反子 （C） 都需要GTP （D）甲酰甲硫氨酸是第一个氨基酸
3、肽链延伸所必需的酶是： A A、转肽酶 B、酯酶 C、氨基酰tRNA合成酶 D、GTP酶
Tu GTP
5'
AUG
3'
三、肽链的终止
终止因子 （原核生物）
RF1：识别终止密码子UAA和UAG RF2：识别终止密码子UAA和UGA RF3：具GTP酶活性，刺激RF1和
RF2活性，协助肽链的释放
原
蛋白质释 放因子
核
肽
链
合
成
终
止
过
程
原
核
核糖体释放因
肽
子RRF
链
合
成
终
止
过
程
二、真核生物的蛋白质合成
一、真核生物蛋白质合成的装备（与
原核生物的不同点1）
• mRNA： (1) 原核生物：多顺反子（转录单位）
真核生物：单顺反子
一、真核生物蛋白质合成的装备
• mRNA： (2) 真核mRNA无SD序列，但有5’帽子结构，
翻译起始复合物形成于5’帽子结构。 （3）真核生物mRNA3’有ployA结构（提
IF-3 IF-1
3、30S小亚基通过SD序列与mRNA模板 相结合
5'
SD序列 AAUUGG
3'
IF-3
4.在IF-2和GTP的帮助下， fMet-tRNAfMet进 入小亚基，并对位于P位，tRNA上的反密 码子与mRNA上的起始密码子配对。
IF-2 GTP
5'
SD序列 AAUUGG
3'
IF-3 IF-1
位脱离
五.肽链终止情况的不同 原核生物：肽链终止因子RF1，RF2结合于终止密码
子位点，RF3协助肽链的释放;核糖体释放因子RRF 促使核糖体大小亚基解体; 真核生物：由释放因子eRF识别终止密码子位点，并 促使肽链释放和核糖体解体。
复习题：
1. 组装完毕的原核生物翻译起始复合物包括 以下哪些组分：（A，D，E，F）
核糖体
tRNA 的T loop环结 合位点
与5’帽子结构 结合
SD序列结合位 点
二、不同点2
• 真核生物转录和翻译不偶联； • 原核生物转录和翻译相偶联，一边转录，
一边就进行翻译。
三、不同点3
• 翻译起始的过程不同： • 原核生物：核糖体小亚基先与mRNA结
合，再结合tRNA； • 真核生物：核糖体小亚基先与tRNA结
（4）eIF-4B与eIF-4F复合物结合，激活eIF-4A解 旋酶活性，去除mRNA5’端的二级结构。
（5）起始复合物向mRNA3’扫描移动，并识别 起始密码子AUG
（5）起始因子离开起始复合物，大小亚基相 结合。形成包括40S、60S和起始tRNA的成熟 翻译起始复合物。
翻译起始：
1. 40S与eIF1和eIF3结合，大小亚基分离； 2. 形成eIF-2-Met-tRNAMet-GTP三联体复合物；它
高翻译效率），而原核生物没有。
一、真核生物蛋白质合成的装备
tRNA:
真核生物：起始密码子AUG 所编码的氨基酸是Met， 起始AA-tRNA为Met-tRNAMet。 原核生物：起始密码子AUG 所编码的氨基酸并不是 甲硫氨酸本身, 而是甲酰甲硫氨酸，起始AA-tRNA为 fMet-tRNAfMet
不同点4：
不同点5：
三、保证蛋白质翻译准确起 始的机制
1. tRNA对氨基酸的专一性负载
2. tRNA对密码子的准确识读
3. 核糖体对进入A位的aa-tRNA在 成肽键前的最后校对。
1.在AARS的作用下实现 tRNA对氨基酸的 专一性负载
a. 氨基酰tRNA合成酶 （AARS）有三个结合位点： 氨基酸结合位点、tRNA结 合位点、ATP结合位点。其 中前两个位点是专一性的。
亚基结合，无polyA尾巴 真核生物：单顺反子RNA,5’帽子与核糖体小亚
基结合，有polyA尾巴 二.转录与翻译的偶联情况： 原核生物：偶联
真核生物：不偶联
三.翻译起始过程不同： 原核生物：核糖体小亚基与mRNA结合，然后再与
tRNA结合 真核生物：核糖体小亚基与tRNA结合，然后再与
mRNA结合 四.肽链延伸情况的不同： 原核生物：空载的tRNA从核糖体的E位脱离 真核生物：没有E位，空载的tRNA直接从核糖体的P
b. 对tRNA的选择：一种AARS只能识别装载同 一种氨基酸的一组同工受体tRNA。
AARS可以与tRNA 的D loop环结合 （非特异性）
副密码子：tRNA中与AARS发生 D-loop 特异性分子契合的一种空间密 码。是位于tRNA各种环上的特 定碱基；它们可以与AARS中的 特定氨基酸结合。
2、肽键形成 是由转肽酶/肽基转移酶催化
3、移位
如果错误的氨酰-tRNA进入核糖体的A位，那么由 于错误配对，其缔合能偏低，仅为正确配对的 1/3000，延伸因子会将错误进入的aa-tRNA清除。
原核生物：EF-Tu
真核生物：eEF-1
合，再结合mRNA。
（一）真核生物蛋白质翻译起始
（1）40S核糖体小亚基与起始因子eIF-1和eIF-3结 合，使核糖体大小亚基分离；
（2）形成eIF-2-Met-tRNAMet-GTP三联体复合物； 它们与40S小亚基（包括eIF-1和eIF-3）P位点结 合，形成43S前起始复合物。
（3）在帽子结合复合物起始因子eIF-4F的帮助下， 前起始复合物与mRNA的5’端结合，形成起始复 合物。 eIF-4F复合物包括： eIF-4E（结合到mRNA的5’帽 子结构上)、eIF-4A(解旋酶活性)和eIF-4G（连接 eIF-4E与eIF-3）。
原核生物：EF-T (EF-Tu, EF-Ts)和EF-G
1、AA-tRNA与核糖体A位点的结合
需要消耗GTP，并需EF-Tu、EF-Ts两种延伸因子来进 行能量的再利用。
能量的再生： EF-Tu-GDP+ EF-Ts
EF-Tu-Ts + GDP
EF-Tu-Ts + GTP EF-Tu-GTP + EF-Ts 重新参与下一轮循环
二、真核生物蛋白质翻译（起始） 三、保证蛋白质翻译准确起始的机制（翻译 保真性） 四、复习题
一、原核生物翻译的起始
1. 蛋白质合成装备的组装 2. 模板mRNA在核糖体上的准确定位 3. 起始氨基酸的插入
1. 氨基酸的活化
在氨酰tRNA合成酶的作用下，tRNA与相应的 氨基酸结合为氨酰基-tRNA。（原核生物第 一个氨基酸为甲酰甲硫氨酸）
5、GTP水解提供能量下，50S大亚基与30S 小亚基结合，并释放翻译起始因子。
50S
IF-2 GTP Pi
GDP
5'
SD序列 AAUUGG
3'
IF-3 IF-1
二、肽链的延伸
肽链延伸由许多循环组成，每加一个氨基 酸就是一个循环，每个循环包括：AA-tRNA 与核糖体结合、肽键的生成 和 移位。 延伸因子(elongation factor, EF) ：
AARS
c. 对氨基酸的选择(双筛效应)：AARS的氨基酸结合位 点上有结合位点和水解位点两个功能域，由此形成对 相似氨基酸的严格筛选，降解错误装载的氨基酸。
2.反密码子对密码子的准确识读
核糖体控制着tRNA 和 mRNA之间相互作用 时的空间构象，确保只有正确的反密码子 和密码子的配对。
3.核糖体对进入A位的aa-tRNA在成肽键前的最 后校对。
fMet + tRNAfMet 氨基酰-tRNA合成酶 fMet- tRNAfMet
2. 核糖体大小亚基分离
IF3: 促使30S亚基与 50S大亚基分离，并 与mRNA的SD序列结 合。
IF1: 加强IF-2和IF-3的 酶活性；
IF2: 保证fMettRNAfMet 专一性地与30S亚基P 位点结合；
A. SD序列 B. mRNA的5’帽子结构
C. AUG D. mRNA的3’尾巴
7.真核生物翻译起始过程，核糖体,mRNA， tRNA的组装顺序是（ B）。
A. 核糖体小亚基，mRNA，tRNA，核糖体大亚 基
B. 核糖体小亚基， tRNA， mRNA，核糖体大 亚基
C. 核糖体大亚基，mRNA，tRNA，核糖体小亚 基
们与40S小亚基、eIF-1和eIF-3结合，形成43S前 起始复合物。 3. 在帽子结合复合物起始因子eIF-4F的帮助下， 前起始复合物与mRNA的5’端结合，形成起始 复合物。 4. eIF-4B与eIF-4F复合物结合，激活eIF-4A解旋酶 活性，去除mRNA5’端的二级结构。 5. 起始因子离开起始复合物，大小亚基相结合， 形成包括40S、60S和起始tRNA的成熟翻译起始 复合物。
复习题
1. 请简述原核生物蛋白质翻译的过程？ 2. 请简述真核生物的翻译的起始过程？ 3. 真核生物与原核生物蛋白翻译过程有哪些
差异？ 4. 为什么tRNA可以特异性负载相应的氨基酸？ 5. 保证蛋白质翻译准确起始的机制有哪些？
3.真核生物与原核生物蛋白翻译过程 有哪些差异？
一.翻译起始的装备不同： 原核生物：多顺反子RNA,SD序列与核糖体小
A.50S 大亚基 50S
B.IF-I
C.IF-2
5'
A AGUUG
3ห้องสมุดไป่ตู้
D. tRNA
E. mRNA F.30S小亚基
2、真核与原核细胞蛋白质合成的相同点是 （ C）
（A）翻译与转录偶联进行 （B）模板都是多顺反子 （C） 都需要GTP （D）甲酰甲硫氨酸是第一个氨基酸
3、肽链延伸所必需的酶是： A A、转肽酶 B、酯酶 C、氨基酰tRNA合成酶 D、GTP酶
Tu GTP
5'
AUG
3'
三、肽链的终止
终止因子 （原核生物）
RF1：识别终止密码子UAA和UAG RF2：识别终止密码子UAA和UGA RF3：具GTP酶活性，刺激RF1和
RF2活性，协助肽链的释放
原
蛋白质释 放因子
核
肽
链
合
成
终
止
过
程
原
核
核糖体释放因
肽
子RRF
链
合
成
终
止
过
程
二、真核生物的蛋白质合成
一、真核生物蛋白质合成的装备（与
原核生物的不同点1）
• mRNA： (1) 原核生物：多顺反子（转录单位）
真核生物：单顺反子
一、真核生物蛋白质合成的装备
• mRNA： (2) 真核mRNA无SD序列，但有5’帽子结构，
翻译起始复合物形成于5’帽子结构。 （3）真核生物mRNA3’有ployA结构（提
IF-3 IF-1
3、30S小亚基通过SD序列与mRNA模板 相结合
5'
SD序列 AAUUGG
3'
IF-3
4.在IF-2和GTP的帮助下， fMet-tRNAfMet进 入小亚基，并对位于P位，tRNA上的反密 码子与mRNA上的起始密码子配对。
IF-2 GTP
5'
SD序列 AAUUGG
3'
IF-3 IF-1
位脱离
五.肽链终止情况的不同 原核生物：肽链终止因子RF1，RF2结合于终止密码
子位点，RF3协助肽链的释放;核糖体释放因子RRF 促使核糖体大小亚基解体; 真核生物：由释放因子eRF识别终止密码子位点，并 促使肽链释放和核糖体解体。
复习题：
1. 组装完毕的原核生物翻译起始复合物包括 以下哪些组分：（A，D，E，F）
核糖体
tRNA 的T loop环结 合位点
与5’帽子结构 结合
SD序列结合位 点
二、不同点2
• 真核生物转录和翻译不偶联； • 原核生物转录和翻译相偶联，一边转录，
一边就进行翻译。
三、不同点3
• 翻译起始的过程不同： • 原核生物：核糖体小亚基先与mRNA结
合，再结合tRNA； • 真核生物：核糖体小亚基先与tRNA结
（4）eIF-4B与eIF-4F复合物结合，激活eIF-4A解 旋酶活性，去除mRNA5’端的二级结构。
（5）起始复合物向mRNA3’扫描移动，并识别 起始密码子AUG
（5）起始因子离开起始复合物，大小亚基相 结合。形成包括40S、60S和起始tRNA的成熟 翻译起始复合物。
翻译起始：
1. 40S与eIF1和eIF3结合，大小亚基分离； 2. 形成eIF-2-Met-tRNAMet-GTP三联体复合物；它
高翻译效率），而原核生物没有。
一、真核生物蛋白质合成的装备
tRNA:
真核生物：起始密码子AUG 所编码的氨基酸是Met， 起始AA-tRNA为Met-tRNAMet。 原核生物：起始密码子AUG 所编码的氨基酸并不是 甲硫氨酸本身, 而是甲酰甲硫氨酸，起始AA-tRNA为 fMet-tRNAfMet
不同点4：
不同点5：
三、保证蛋白质翻译准确起 始的机制
1. tRNA对氨基酸的专一性负载
2. tRNA对密码子的准确识读
3. 核糖体对进入A位的aa-tRNA在 成肽键前的最后校对。
1.在AARS的作用下实现 tRNA对氨基酸的 专一性负载
a. 氨基酰tRNA合成酶 （AARS）有三个结合位点： 氨基酸结合位点、tRNA结 合位点、ATP结合位点。其 中前两个位点是专一性的。
亚基结合，无polyA尾巴 真核生物：单顺反子RNA,5’帽子与核糖体小亚
基结合，有polyA尾巴 二.转录与翻译的偶联情况： 原核生物：偶联
真核生物：不偶联
三.翻译起始过程不同： 原核生物：核糖体小亚基与mRNA结合，然后再与
tRNA结合 真核生物：核糖体小亚基与tRNA结合，然后再与
mRNA结合 四.肽链延伸情况的不同： 原核生物：空载的tRNA从核糖体的E位脱离 真核生物：没有E位，空载的tRNA直接从核糖体的P
b. 对tRNA的选择：一种AARS只能识别装载同 一种氨基酸的一组同工受体tRNA。
AARS可以与tRNA 的D loop环结合 （非特异性）
副密码子：tRNA中与AARS发生 D-loop 特异性分子契合的一种空间密 码。是位于tRNA各种环上的特 定碱基；它们可以与AARS中的 特定氨基酸结合。
2、肽键形成 是由转肽酶/肽基转移酶催化
3、移位