基因组学第9章_PPT幻灯片
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3) 目前已在古细菌,真细菌和真核生物中发 现130多种具内切肽的蛋白质.
4) 内切肽的切除机制基本相同.
内 切 肽 的 切 除 过 程
内切肽有保守的顺序组成
蛋白质剪接(内切肽切除)的分子机制
蛋 白 质 反 式 剪 接
蛋 添加的基团 修饰的残基(s)
白
Phosphoryl Methyl
tyr, ser,thr, his lys
no
的
Baidu Nhomakorabea
Prenyl
cys
no
修
ADP-ribose
?
泛素化
lys
yes no
饰
-------------------------------------------------------------------
蛋白质N-端修饰—酰基化
1) 真核生物细胞质中80%的蛋白质均被乙酰基化. 2) 细菌中绝大多数蛋白质起始氨基酸甲硫氨酸被
2）降解子 酵母中发现至少有10种不同的蛋白质降解 信号氨基酸基序，它们包括：1）N端降解子 （Ndegron），位于蛋白质N端的一段氨基酸顺序。
3）PEST序列 一段位于蛋白质内部的富含脯氨酸 （P）、谷氨酸（E）、丝氨酸（S）和苏氨酸（T） 的顺序。
蛋白质降解靶标与蛋白质半衰期
On average, a protein‘s half-life correlates with its N-terminal residue. This is called the N-end rule. 蛋白质半衰期取决于N-端残基的现象称位N-端
真核生物的N-联糖基化
蛋白质糖基化的过程(1)
蛋白质糖基化的过程(2)
蛋白质的折叠
蛋 白 质 的 折 叠 的 可 逆 性
蛋 白 质 折 叠 的 过 程
（1）
蛋 白 质 折 叠 过
程
（2）
分子伴侣（1）
分子伴侣（2）
蛋 白 质 折 叠 体 的 功 能
叶绿体中蛋白质的折叠
蛋白质降解
1) 蛋白质降解的场所及装置. 2) 蛋白质降解受严格的程序控制. 3) 蛋白质降解的标签或信号-泛素. 4) 蛋白质选择性降解的过程-泛素化 5) 蛋白质降解是一个涉及众多生物学
功能的环节. 6) 蛋白质降解与基因表达调控.
真核细胞内蛋白质降解的场所
动物细胞的溶酶体(lysosome)是蛋白质降解场所.
除
细胞质中合成的线粒体蛋白质含有前序列(presequence), 类似叶绿体蛋白质的靶向导肽, 进入线粒体时被切除.
线粒体蛋白质信号顺序切除
哺乳动物阿黑皮质素在不同细胞中的 切割产生不同的多肽激素
内切肽(Intein)
1) 所谓内切肽是指翻译产生的多肽序列中 被切除的内部多肽顺序.
2) 含有内切肽的蛋白质必需将内切肽切除 才能成为成熟的蛋白质.
泛素介导的蛋白质降解
蛋白质降解靶标
1）毁坏盒 人类蛋白质IκBα和β-catenin以及HIV病 毒Vpu蛋白含有-Asp-Ser-Gly-X-X-Ser-序列，细胞周 期蛋白（cyclin）A、B1和B2含有识别顺序-ArgLeu-Gly-X-X-X-Ile-Gly-，也是蛋白质磷酸化的位点 （Laney Jeffrey D. and Mark Hochstrasser.，1999）。
真核生物蛋白质合成
mRNA翻译调控
两种调控水平: 1) 整体调控: 主要集中在翻译起始 2) 专一性调控: 针对不同的蛋白质合成
翻 译 起 始
--
真 核 生 物
(1)
翻译起始的Kozak顺序
不同生物翻译起始顺序比较
古细菌的翻译类似真核生物
在许多方面，古细菌翻译更多地类似真核生物而非细菌, 不同之处是，古细菌的70S核糖体、23S、16S和5S rRNA 与真细菌类似。古细菌的翻译方式十分奇特，其rRNA的 碱基配对二级结构与真细菌显著不同，也有别于真核生 物rRNA，但古细菌与rRNA结合的蛋白质却类似真核生 物。古细菌mRNA的5‘-端加帽，3’-端具多聚腺苷酸，翻 译起始与真核生物类似，涉及扫描过程。古细菌的tRNA 有些独特的个性，如三叶草的TψC臂中缺少胸腺嘧啶， 并在不同的位置有些核苷酸发生在真细菌与真核生物中 未见过的修饰。古细菌由翻译起始tRNA携带的甲硫氨酸 并非N-甲基甲硫氨酸，但翻译和延伸因子与真核生物类 似。
甲基化, 即甲硫甲酰氨酸. 3) 焦谷氨酸(pyroglutamate )为蛋白质N-端的谷氨
酸或谷氨酰胺形成的环酰胺(cyclic amide). 4) 豆蔻酰化(myristoylation) 为信号传导蛋白N-端
甘氨酸在翻译时发生的脂化分子
蛋白 质氨 基酸 侧链 的修 饰
-磷酸 化
蛋白质的修饰—两类糖基化
规法则:
Met, Ser, Ala, Thr, Val, or Gly: 半衰期少于20 hs. Phe, Leu, Asp, Lys, or Arg : 半衰期为3 min或少于
质
Acetyl
lys, N-terinus
可逆性
yes yes yes(lys)
氨
Hydroxyl
pro, lys
no
基
Carboxyl
glu
no
酸
Sugars Myristyl
ser, thr, hydroxypro,asn no
cys, his
no
侧
Glycoophospholipid
链
C-terminus
程 序 性 移 码
专 一 性 翻 译 起 始 调 控
蛋白质的加工与修饰
蛋白质加工: 1) 引导肽或导肽的切除. 2) 将多肽链可变剪切产生顺序重叠功能各异
蛋白质. 3) 切除蛋白质内部顺序, 连接两侧顺序.
蛋白质修饰: 将蛋白质中的氨基酸进行修饰, 添加不同的化 学基团.
进入 叶绿 体或 线粒 体的 蛋白 质引 导肽 的切
专一性翻译起始调控
发夹结构的调控机理
1) 发夹结构由翻译起始复合物eIF4A解除 2) 解除发夹结构需要能量.
IRES顺序
1) IRES: internal ribosome entry site 2) IRES的作用: 核糖体可以IRES直接结合
起始翻译, 无需扫描. 适合无帽结构mRNA, 多顺反子的内部 起始翻译. 3) 例子: 无加帽的细胞自身的mRNA和病 毒的无加帽mRNA; SV40重叠基因的 mRNA内部翻译起始.
4) 内切肽的切除机制基本相同.
内 切 肽 的 切 除 过 程
内切肽有保守的顺序组成
蛋白质剪接(内切肽切除)的分子机制
蛋 白 质 反 式 剪 接
蛋 添加的基团 修饰的残基(s)
白
Phosphoryl Methyl
tyr, ser,thr, his lys
no
的
Baidu Nhomakorabea
Prenyl
cys
no
修
ADP-ribose
?
泛素化
lys
yes no
饰
-------------------------------------------------------------------
蛋白质N-端修饰—酰基化
1) 真核生物细胞质中80%的蛋白质均被乙酰基化. 2) 细菌中绝大多数蛋白质起始氨基酸甲硫氨酸被
2）降解子 酵母中发现至少有10种不同的蛋白质降解 信号氨基酸基序，它们包括：1）N端降解子 （Ndegron），位于蛋白质N端的一段氨基酸顺序。
3）PEST序列 一段位于蛋白质内部的富含脯氨酸 （P）、谷氨酸（E）、丝氨酸（S）和苏氨酸（T） 的顺序。
蛋白质降解靶标与蛋白质半衰期
On average, a protein‘s half-life correlates with its N-terminal residue. This is called the N-end rule. 蛋白质半衰期取决于N-端残基的现象称位N-端
真核生物的N-联糖基化
蛋白质糖基化的过程(1)
蛋白质糖基化的过程(2)
蛋白质的折叠
蛋 白 质 的 折 叠 的 可 逆 性
蛋 白 质 折 叠 的 过 程
（1）
蛋 白 质 折 叠 过
程
（2）
分子伴侣（1）
分子伴侣（2）
蛋 白 质 折 叠 体 的 功 能
叶绿体中蛋白质的折叠
蛋白质降解
1) 蛋白质降解的场所及装置. 2) 蛋白质降解受严格的程序控制. 3) 蛋白质降解的标签或信号-泛素. 4) 蛋白质选择性降解的过程-泛素化 5) 蛋白质降解是一个涉及众多生物学
功能的环节. 6) 蛋白质降解与基因表达调控.
真核细胞内蛋白质降解的场所
动物细胞的溶酶体(lysosome)是蛋白质降解场所.
除
细胞质中合成的线粒体蛋白质含有前序列(presequence), 类似叶绿体蛋白质的靶向导肽, 进入线粒体时被切除.
线粒体蛋白质信号顺序切除
哺乳动物阿黑皮质素在不同细胞中的 切割产生不同的多肽激素
内切肽(Intein)
1) 所谓内切肽是指翻译产生的多肽序列中 被切除的内部多肽顺序.
2) 含有内切肽的蛋白质必需将内切肽切除 才能成为成熟的蛋白质.
泛素介导的蛋白质降解
蛋白质降解靶标
1）毁坏盒 人类蛋白质IκBα和β-catenin以及HIV病 毒Vpu蛋白含有-Asp-Ser-Gly-X-X-Ser-序列，细胞周 期蛋白（cyclin）A、B1和B2含有识别顺序-ArgLeu-Gly-X-X-X-Ile-Gly-，也是蛋白质磷酸化的位点 （Laney Jeffrey D. and Mark Hochstrasser.，1999）。
真核生物蛋白质合成
mRNA翻译调控
两种调控水平: 1) 整体调控: 主要集中在翻译起始 2) 专一性调控: 针对不同的蛋白质合成
翻 译 起 始
--
真 核 生 物
(1)
翻译起始的Kozak顺序
不同生物翻译起始顺序比较
古细菌的翻译类似真核生物
在许多方面，古细菌翻译更多地类似真核生物而非细菌, 不同之处是，古细菌的70S核糖体、23S、16S和5S rRNA 与真细菌类似。古细菌的翻译方式十分奇特，其rRNA的 碱基配对二级结构与真细菌显著不同，也有别于真核生 物rRNA，但古细菌与rRNA结合的蛋白质却类似真核生 物。古细菌mRNA的5‘-端加帽，3’-端具多聚腺苷酸，翻 译起始与真核生物类似，涉及扫描过程。古细菌的tRNA 有些独特的个性，如三叶草的TψC臂中缺少胸腺嘧啶， 并在不同的位置有些核苷酸发生在真细菌与真核生物中 未见过的修饰。古细菌由翻译起始tRNA携带的甲硫氨酸 并非N-甲基甲硫氨酸，但翻译和延伸因子与真核生物类 似。
甲基化, 即甲硫甲酰氨酸. 3) 焦谷氨酸(pyroglutamate )为蛋白质N-端的谷氨
酸或谷氨酰胺形成的环酰胺(cyclic amide). 4) 豆蔻酰化(myristoylation) 为信号传导蛋白N-端
甘氨酸在翻译时发生的脂化分子
蛋白 质氨 基酸 侧链 的修 饰
-磷酸 化
蛋白质的修饰—两类糖基化
规法则:
Met, Ser, Ala, Thr, Val, or Gly: 半衰期少于20 hs. Phe, Leu, Asp, Lys, or Arg : 半衰期为3 min或少于
质
Acetyl
lys, N-terinus
可逆性
yes yes yes(lys)
氨
Hydroxyl
pro, lys
no
基
Carboxyl
glu
no
酸
Sugars Myristyl
ser, thr, hydroxypro,asn no
cys, his
no
侧
Glycoophospholipid
链
C-terminus
程 序 性 移 码
专 一 性 翻 译 起 始 调 控
蛋白质的加工与修饰
蛋白质加工: 1) 引导肽或导肽的切除. 2) 将多肽链可变剪切产生顺序重叠功能各异
蛋白质. 3) 切除蛋白质内部顺序, 连接两侧顺序.
蛋白质修饰: 将蛋白质中的氨基酸进行修饰, 添加不同的化 学基团.
进入 叶绿 体或 线粒 体的 蛋白 质引 导肽 的切
专一性翻译起始调控
发夹结构的调控机理
1) 发夹结构由翻译起始复合物eIF4A解除 2) 解除发夹结构需要能量.
IRES顺序
1) IRES: internal ribosome entry site 2) IRES的作用: 核糖体可以IRES直接结合
起始翻译, 无需扫描. 适合无帽结构mRNA, 多顺反子的内部 起始翻译. 3) 例子: 无加帽的细胞自身的mRNA和病 毒的无加帽mRNA; SV40重叠基因的 mRNA内部翻译起始.