生物化学蛋白质的生物合成ppt

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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

生物化学分子生物学部分课件--蛋白质代谢

生物化学分子生物学部分课件--蛋白质代谢
• 很快,密码子CCC对应Pro, AAA对应Lys, 但 poly(G)没有得到结果(高级结构的缘故)。
用统计 法尝试 确定含 多种核 苷酸的 密码子 的碱基 组份
1964年Nirenberg等发现将核苷酸三联体与对应 的AA-tRNA放在一起,AA-tRNA就会结合到 核糖体上去。
核糖体结合 实验:
Decoding of the Genetic code
Proteins are synthesized at rough ER
核糖体 20世纪50年代Paul Zamecnik通过将同位素标记的氨基酸注射 到大鼠体内,按不同时间取肝脏分析同位素标记的氨基酸跑到 哪里去了。时间长了会在任何地方都有同位素标记,但在注射 后数分钟就检测,同位素全部跑到了含有RNA的小颗粒中(即 核糖体, ribosome)。
密码的特点
• 连续性 • 兼并性
在不同生物中使用同义密码子的频率是不相同 的——偏爱密码
• 摆动配对(变偶现象) • 通用性
– 线粒体的密码有一定的差别 – AUG—起始密码和甲硫氨酸 – UAG、UAA、UGA—终止密码
硒半胱氨酸是大肠杆菌的第21个拥有密码子 的氨基酸(识别UGA)
高浓度时取代 正常Cys,用 在同步辐射实 验中
丙氨基酰tRNA:Ala-tRNAala 精氨基酰tRNA:Arg-tRNAarg 甲硫氨基酰tRNA: Met-tRNAmet
起始密码子AUG编码的Met由tRNAimet (真 核) 或tRNAfmet(原核)转运。 真核细胞起始密码子编码的Met不须甲酰化 大肠杆菌起始密码子编码的Met须甲酰化
The final solution
几乎同时,Gobind Khorana成功地合成了 非随机重复的多聚核苷 酸。当这些多聚物得到 的结果与 Nirenberg的 结果进行比较时,得到 了确切的密码子信息。 如 (AC)n得到的结果是 H和T等量参入,而密 码的分布是等量的CAC 和ACA,因此CAC对应 H, ACA对应T.

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 蛋白质的结构与功能(共112张PPT)

生物化学  蛋白质的结构与功能(共112张PPT)
它就会出现相应的二级结构。
三、多肽链在二级结构基础上进一步折叠形 成三级结构
(一)三级结构是指整条肽链中全部氨基酸 残基的相对空间位置
定义:
整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。 即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。
主要的化学键: 疏水键、离子键、氢键和 范德华力等。
• 肌红蛋白 (Mb)
各种蛋白质的含氮量很接近,平均为16%。
由于体内的含氮物质以蛋白质为主,因此, 只要测定生物样品中的含氮量,就可以根据以 下公式推算出蛋白质的大致含量:
100克样品中蛋白质的含量 (g %) = 每克样品含氮克数× 6.25×100
1/16%
一、组成人体蛋白质的20种L--氨基酸
存在自然界中的氨基酸有300余种,但 组 成 人 体 蛋 白 质 的 氨 基 酸 仅 有 20 种 , 且 均 属 L-α-氨基酸(甘氨酸除外)。
遍存在
-转角
无规卷曲是用来阐述没有确定规律性的那部分 肽链结构。
(五)二级结构可组成蛋白质分子中的模体
在许多蛋白质分子中,可发现二个或三个具有二 级结构的肽段,在空间上相互接近,形成一个有规则
的二级结构组合,被称为超二级结构。
二级结构组合形式有3种:αα,βαβ,ββ 。
二个或三个具有二级结构的肽段,在空间上 相互接近,形成一个特殊的空间构象,称为模体 (motif) 。
CHHR3
COO-
C
+NH3
H
L-氨基酸的丙甘通氨氨式酸酸
除了20种基本的氨基酸外,近年发现硒代半胱氨 酸在某些情况下也可用于合成蛋白质。硒代半胱氨 酸从结构上来看,硒原子替代了半胱氨酸分子中的 硫原子。硒代半胱氨酸存在于少数天然蛋白质中, 包括过氧化物酶和电子传递链中的还原酶等。硒代 半胱氨酸参与蛋白质合成时,并不是由目前已知的 密码子编码,具体机制尚不完全清楚。

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

大连理工大学生物化学课件--蛋白质合成与转运

大连理工大学生物化学课件--蛋白质合成与转运

二、蛋白质生物合成过程
• • • • 蛋白质生物合成过程包括三大步骤: ①氨基酸的活化与搬运; ②活化氨基酸在核蛋白体上的缩合; ③多肽链合成后的加工修饰。
核糖体主要存在于粗面ER
核糖体存在的场所 (1)粗面内质网(主要) 一个细菌细胞内约有20000个核糖体 • (2)细胞溶液 • 真核细胞内可达106个 (3)线粒体和叶绿体 • 在未成熟的蟾蜍卵细胞内则高达1012个
(二)肽链延长阶段:
1.进位:与mRNA下一个密码相对应 的氨基酰tRNA进入核蛋白体的受位(A 位),需GTP,Mg2+,和EF参与。 2.成肽:在转肽酶的催化下,将给位 上的tRNA所携带的甲酰蛋氨酰基或肽 酰基转移到受位上的氨基酰tRNA上, 与 其 α- 氨 基 缩 合 形 成 肽 键 。 此 步 骤 需 Mg2+,K+。给位上已失去蛋氨酰基或肽 酰基的tRNA从核蛋白上脱落。
8、供能物质和无机离子
• 多肽链合成时,需ATP、GTP作为供能物质,并需 Mg2+、K+参与。
• 氨基酸活化时需消耗2分子高能磷酸键,肽键形成 时又消耗2分子高能磷酸键,故缩合一分子氨基酸 残基需消耗4分子高能磷酸键。
氨酰- tRNA合成酶
氨基酸 + tRNA + ATP
无机磷酸酶
氨酰- tRNA + AMP + 2Pi
一、参与蛋白质生物合成的物质
• 生物体内的各种蛋白质都是利用生物体内的氨基酸 为原料自行合成的。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:作为蛋白质生物合成的模板,决定多肽链 中氨基酸的排列顺序; ② tRNA:搬运氨基酸的工具; ③ 核蛋白体:蛋白体生物合成的场所; ④ 酶及其他蛋白质因子;氨酰-tRNA合成酶; ⑤ 供能物质及无机离子。ATP和GTP, Mg2+、K+ ;

生物化学第15章 蛋白质的生物合成

生物化学第15章 蛋白质的生物合成
1 5 4
P397
(2)核糖体的功能 ❖ 详见蛋白质合成过程;
15. 1. 3 tRNA
P398
❖ 每一种组成蛋白质的氨基酸(20种),至少有一种 tRNA 负 责 转 运 , 大 多 数 氨 基 酸 具 有 几 种 用 来 转 运 的 tRNA;
❖ 一个细胞中常含有50或更多的不同tRNA分子; ❖ 书写时,将所运氨基酸写在tRNA的右上角,如
❖ 主要参与物: (1)EF-T:延长因子,有EF-Tu、EF-Ts 、EF-G; (2)能量:GTP; (3)新来的氨酰- tRNA;
核糖体上有接受肽基的P位和接受氨酰基的A位
1. P位:fMet-tRNAfMet在P位; 2. A位:新来的AA- tRNA进A位并成肽; 3. fMet-tRNAfMet移到A位成肽; 4 .肽基移到P位,A位空,又接受新来的氨酰- tRNA;
❖ 真核细胞蛋白质合成机制与大肠杆菌有许多相似之处;
蛋白质合成过程有许多机制保证蛋白质合成的 忠实性
15. 1. 2 核糖体 ❖ 核糖体是蛋白质合成位
❖ 核糖体存在于细胞质中或细胞内膜上: 1. 原核细胞中:核糖体或以游离形式分布在细胞质基质内,
或附着在细胞质膜内侧,或与mRNA 结合形成串状的多 核糖体; 2. 真核细胞中:核糖体既可游离存在,也可与细胞内质网 (真核细胞重要细胞器,属于细胞膜系统)结合,形成
GTP提供,约占生物合成反应总耗能量的90%;
蛋白质的生物合成快速而复杂
❖ 以E.coil为例,蛋白质占细胞干重50%左右。每个细胞 中约有3000种不同的蛋白质分子,每种蛋白质又有无数 分子,而大肠杆菌细胞的分裂周期不过20min,可见蛋 白质生物合成的速度之快;
❖ 蛋白质生物合成过程十分复杂,几乎涉及到细胞内所有 种类的RNA和几十种蛋白质因子;

(生物化学)蛋白质合成

(生物化学)蛋白质合成
活化氨基酸作用
活化后的氨基酸具有更高的反应活性,能够更容易地与tRNA结合, 进而参与蛋白质的合成。
tRNA在氨基酸转运中作用
1 2
tRNA结构特点
tRNA具有三叶草形二级结构和倒L形三级结构, 其3'端CCA序列是氨基酸的结合部位。
tRNA与氨基酸结合
在氨酰-tRNA合成酶的催化下,活化氨基酸与 tRNA的3'端CCA序列结合,形成氨酰-tRNA。
翻译异常
翻译过程中tRNA的错误识别或核糖体的异常导致氨基酸的错误 加入,产生异常蛋白质。
相关疾病举例及临床表现
囊性纤维化
由于基因突变导致CFTR蛋白质合成异常, 使得氯离子通道功能障碍,临床表现为肺部 感染、胰腺功能不全等。
苯丙酮尿症
由于基因突变导致苯丙氨酸羟化酶合成异常,使得 苯丙氨酸代谢障碍,临床表现为智力低下、癫痫等 。
microRNA调控
microRNA是一类小非编码RNA,通过与靶mRNA结合,抑制其翻 译或促进其降解,从而调控基因表达。翻译平调控策略翻译起始调控
通过调控翻译起始复合物的形成和活性,控制蛋 白质合成的起始速率。
翻译延伸调控
通过影响翻译延伸过程中氨酰-tRNA的合成和转 运,调控蛋白质合成的速度和效率。
细胞治疗
通过移植正常的细胞来替代病变细胞,从而 恢复正常的蛋白质合成功能。
THANKS
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(生物化学)蛋白质合 成
目录
• 蛋白质合成概述 • 氨基酸活化与转运 • 核糖体循环与多肽链延伸 • 翻译后修饰与蛋白质折叠
目录
• 蛋白质合成调控机制 • 蛋白质合成异常与疾病关系
01
蛋白质合成概述
蛋白质合成定义与意义

蛋白质合成PPTPPT课件

蛋白质合成PPTPPT课件

蛋白质合成的细胞定位
总结词
蛋白质合成主要发生在细胞内的核糖体上,核糖体是 细胞内蛋白质合成的场所。
详细描述
核糖体是细胞内一种由RNA和蛋白质组成的颗粒状结 构,主要存在于细胞质中。核糖体在蛋白质合成过程中 起着至关重要的作用,它能够读取mRNA上的遗传信 息,将一个个氨基酸按照特定的顺序连接起来形成多肽 链。同时,核糖体还具有催化肽键形成的酶活性,促进 蛋白质合成的进行。除了核糖体外,细胞内还有其他一 些细胞器也参与了蛋白质的合成过程,如内质网、高尔 基体等。这些细胞器在蛋白质的修饰、加工和运输等方 面起着重要作用。
蛋白质合成PPT课件
目录
• 蛋白质合成简介 • 蛋白质合成的过程 • 蛋白质合成的调控 • 蛋白质合成与疾病的关系 • 研究展望
01
蛋白质合成简介
蛋白质合成的基本概念
总结词
蛋白质合成是指细胞内利用已有的小分子物质作为原料,通过一系列酶促反应将氨基酸 按照特定的顺序连接起来形成多肽链,进而形成具有特定结构和功能的蛋白质的过程。
翻译后加工与修饰
总结词
翻译后加工与修饰是蛋白质合成的重要环节,涉及多 种酶促反应和化学修饰。
详细描述
翻译后加工与修饰是蛋白质合成的最后阶段,涉及到 多种酶促反应和化学修饰。这些加工和修饰包括剪切 、磷酸化、糖基化、乙酰化等,有助于完善蛋白质的 结构和功能。这些加工和修饰过程通常在特定的细胞 器或细胞部位进行,需要特定的酶和化学环境的支持 。通过翻译后加工与修饰,蛋白质的结构和性质得以 最终确定,从而发挥其在细胞生命活动中的重要功能 。
04
蛋白质合成与疾病的关系
蛋白质合成异常与疾病的发生
癌症
蛋白质合成异常可能导 致细胞增殖失控,引发

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

动物医学《基础生物化学-蛋白质的生物合成-翻译》课件

动物医学《基础生物化学-蛋白质的生物合成-翻译》课件
SD序列与核糖体小亚基中16S rRNA的3’ 端互补结合有利于30S起始复合物的形成。
SD 序列
A purine-rich Shine-Dalgarno sequence and a AUG codon marks the start site of polypeptide synthesis on bacterial mRNA molecules.
AMP + E
氨基酰-tRNA表示方法:Ser-tRNASer
tRNA与酶结合的模型
tRNA
ATP 氨基酰-tRNA合成酶
氨基酰-tRNA合成酶的特点
氨基酰-tRNA合成酶具有高度特异性, 能够专一识别底物氨基酸和tRNA,保 证了翻译的准确无误。
催化氨基酰-tRNA脱酰基,具有校正活 化过程中可能发生的错误 。
第三步:核糖体大亚基结 合,起始复合物形成
30S复合物释放IF3后,与大亚基结合; IF2结合的GTP被水解,IF1、IF2均脱离。 50S大亚基与30S小亚基、模板mRNA以及
起始fMet-tRNAfMet构成起始复合体。
E
IF-1 IF-1
E
真核细胞的合成起始
起始氨基酸是Met,由特殊的tRNA携带 为Met-tRNAi
P位
A位
二肽酰-tRNA
(fMet成为N末端)
A位
A位成肽后,P位留下空载tRNA
③ 移位
无负荷的tRNA由E位点释放; 肽酰tRNA从A位移到P位; EF-G有转位酶活性,可结合并水解 1
分子GTP,促进核糖体向mRNA的3' 侧移动。
进 位
转肽 移 位
4. 肽链合成的终止
氨基酸进位,肽链形成和延伸,核糖体沿着mRNA的 5’——3’ 方向移位,循环往复,新合成的肽链由N端向 着C端不断延长,直至mRNA上出现终止密码,就没有 氨基酰-tRNA再进入A位点,肽链的合成终止。

蛋白质—蛋白质与氨基酸的代谢(食品生物化学课件)

蛋白质—蛋白质与氨基酸的代谢(食品生物化学课件)
信号肽识别体:识别信号肽的是一种核蛋白质体,称为信 号识别体(signal recognition particle, SRP)。SRP有两个功 能域(domain),一个识别信号肽,一个干扰进入的氨酰tRNA和肽酰移位酶的反应,以终止多肽链的延伸作用。
➢ 新生肽在信号肽的导引下定向送往细胞的各个部 分,以行使各自的生物功能,在这种定向输送过 程中,信号肽被信号肽酶水解。
1.消化
➢ 蛋白质的消化开始于胃(胃蛋白酶),主要在小肠中进行消 化(糜蛋白酶原和胰蛋白酶原,羧肽酶原A和B等,由胰腺 分泌) 。
➢ 酶作用具有专一性,消化道蛋白酶作用同样具有专一性 , 特定的蛋白酶分解特定的肽键。
2.吸收
消化道内的物质透过粘膜进入血液或淋巴的过程称为吸收。 食物蛋白质消化后形成的游离氨基酸和小肽通过肠粘膜的 刷状缘细胞吸收后,其小肽多在肠细胞中被水解,氨基酸 则通过门静脉被输送到肝。肝脏是氨基酸进行各种代谢变 化的重要器官。
2、蛋白质合成后的修饰
当合成蛋白质时,20种不同的胺基酸会合并成为蛋白 质。胺基酸的翻译后修饰会附在蛋白质其他的生物化 学官能团(如醋酸盐、磷酸盐、不同的脂类及碳水化 合物)、改变胺基酸的化学性质,或是造成结构的改 变(如建立双硫键),来扩阔蛋白质的功能。
方式: 1.酶可以从蛋白质的N末 端移除氨基酸,或从中间 将肽链剪开; 2.磷酸化。
酶类
端),生成氨基酸
酸+肽
二肽水解酶类
二肽基肽水解 酶类
水解二肽
作用于多肽链的氨基端,生成二 肽
二肽+H2O→2氨基酸 二肽基多肽+H2O→ 二肽+多肽
肽基二肽水解 作用于多肽链的羧基末端(C-末
酶类
端),生成二肽
多肽基二肽+H2O→ 多肽+二肽
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一、概述
基因的遗传信息在转 录过程中从DNA转移 到mRNA,再由mRNA将 这种遗传信息表达为 蛋白质中氨基酸顺序 的过程叫做翻译。 合成体系:20种氨基 酸,mRNA、tRNA、核 蛋白体、酶和因子, 以及无机离子、ATP 、 GTP 合成方向:N→C 端。

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3. mRNA
携带着DNA的遗传信息,是 多肽链的合成模板 在原核细胞内,存在时间 短,在转录的同时翻译 在真核细胞内,较稳定

蛋白质合成时,mRNA结合 于核糖体小亚基上,大亚 基结合带氨基酸的tRNA, tRNA的反密码子与mRNA密 码子配对,ATP供能,合成 蛋白质。
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P位 点
A位 点
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进位
肽链的形成
核糖体移位
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肽基转移酶
延长过程中肽链的生成
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以mRNA为模板,氨基酸经活化获得的氨酰tRNA为原料, GTP、ATP供能,在核糖体中完成。
1.氨基酸的活化


tRNA 在氨基酰 -tRNA 合成酶的帮助下,能够识别相应 的氨基酸,并通过tRNA氨基酸臂的 3'-OH 与氨基酸的 羧基形成活化酯-氨基酰-tRNA。 氨基酰-tRNA的形成是一个两步反应过程:第一步是氨 基酸与 ATP 作用 , 形成氨基酰腺嘌呤核苷酸; 第二 步是氨基酰基转移到 tRNA 的 3'-OH 端上, 形成氨基 酰-tRNA。
二、参与蛋白质合成的三类RNA及核糖体
1.rRNA
与蛋白质一起构成核糖体——蛋白质合成“工厂” 核糖体结构组成 核糖体的基本功能
结合mRNA,在mRNA上选择适当的区域开始翻译 密码子(mRNA)和反密码子(tRNA)的正确配对 肽键的形成
存在
核糖体可游离存在,真核中,也可同内质网结合,形成粗糙的内 质网。原核中,与mRNA形成串状——多核糖体

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氨基酸的活化
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2.在核糖体上合成肽链

氨基酰 -tRNA 通过反密码臂上的三联体反密码 子识别mRNA上相应的遗传密码,并将所携带的 氨基酸按mRNA遗传密码的顺序安臵在特定的位 臵,最后在核糖体中合成肽链。
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遗传密码
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遗传密码子的特点
无标点、不重叠 密码子是不重叠的,每个三联体中 的三个核苷酸只编码一个氨基酸,核苷酸不重叠使用噬 菌体x174中某些基因之间有重叠现象

简并(degeneracy) 几种密码子对应于相同一种氨基酸。 这些密码子为同义密码子
通用性 绝大多数密码子对各种生物都适用,某些线 粒体中遗传密码有例外 终止信号 UAG、UAA、UGA


起始信号 AUG(真核中起始为Met、原核中起始为fMet, 翻译中间为Met)和氨酸的密码子(GUG)(极少出现)
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四、蛋白质生物合成过程
肽链的合成过程(以原核为例) 起始 延伸 终止与释放
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肽链合成的起始
起始密码的识别 首先辨认出mRNA链上的起 始点(AUG),核糖体小 亚基上的16S rRNA和mRNA 的SD序列(位于起始位点 上游4-13个核苷酸)结 合 N-甲酰甲硫氨酸-tRNA 的活化形成
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原核生 物核糖 体组成
真核生 物核糖 体组成
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2. tRNA
结合氨基酸:一种氨基酸 有几种tRNA携带,结合 需要ATP供能,氨基酸结 合在tRNA3‘-CCA的位臵。 反密码子:每种tRNA的反 密码子,决定了所带氨 基酸能准确的在mRNA上 对号入座 。 反密码子与mRNA的第三个 核苷酸配对时,不严格 遵从碱来自 中国最大的资料库下载
肽链的延长
进位 (氨酰tRNA进入A位点)
参与因子:延长因子EFTu(Tu)、EFTs(Ts)、 GTP、氨酰tRNA
肽链的形成
肽酰基从P位点转移到A位点,形成新的肽链
移位(translocase) 在移位因子(移位酶)EF-G的作用下,核糖体沿 mRNA(5’-3’)作相对移动,使原来在A位点的肽酰 -tRNA回到P位点
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氨基酸活化图示
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氨基酸活化的总反应式是:

氨基酰-tRNA 合成酶 氨基酸 + ATP + tRNA + H2O 氨基酰-tRNA + AMP + PPi
每一种氨基酸至少有一种对应的氨基酰 -tRNA 合成酶。它 既催化氨基酸与 ATP 的作用 , 也催化氨基酰基转移到 tRNA。 氨基酰-tRNA 合成酶具有高度的专一性。 每一种氨基酰 tRNA 合成酶只能识别一种相应的 tRNA。 tRNA 分子能接受相应的氨基酸 , 决定于它特有的碱基顺 序, 而这种碱基顺序能够被氨基酰-tRNA 合成酶所识别。
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三、遗传密码子

为一个氨基酸编码进入蛋白质多肽链特定线性位 臵的三个核苷酸单位称为密码子(Coden)或三联 体密码。
密码子的发现
统计学方法 人工合成仅由一种核苷酸组成的多聚核苷酸,推测由哪一 种氨基酸合成的多肽 核糖体结合试验 1965年,Nirenberg用poly u加入C14 标记的20种aa,仅有苯丙氨酸的寡肽,UUU=苯丙氨酸,用此 法破译了全部密码,编出遗传密码表。
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