肽链的生物合成过程优秀课件
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目录
原核生物的肽链合成过程
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。
整个过程可分为 ：
➢ 起始(initiation) ➢ 延长(elongation) ➢ 终止(termination )
6
目录
（一）起始(initiation)
EF-G有转位酶（translocase）活性，可结合并 水解1分子GTP，释放的能量促进核蛋白体向mRNA 的3′侧移动，使起始二肽酰-tRNA-mRNA相对位移 进入核蛋白体P位，而卸载的tRNA则移入E位。
26
目录
Fra Baidu bibliotek
27
目录
成肽→转位→下一轮进位
fMet fMet
Tu GTP
5'
AUG
3'
28
目录
肽链合成延长(核蛋白体循环)过程
进 位
成肽 转 位
延长因子的功能
➢ EF-Tu----促进氨基酰-tRNA进入A位，结合并分 解GTP;
➢ EF-Ts----调节亚基； ➢ EF-G----有转位酶活性，促进mRNA-肽酰-tRNA
由A位移至P位，促进tRNA卸载与释放。
30
目录
（三）终止(termination )
10
目录
S-D序列
➢ 在各种mRNA起始AUG上游约8～13核苷酸部位， 存在一段由4～9个核苷酸组成的一致序列，富 含 嘌 呤 碱 基 ， 如 -AGGAGG- ， 称 为 ShineDalgarno序列(S-D序列)，又称核蛋白体结合位 点(ribosomal binding site, RBS)。一条多顺反子 mRNA序列上的每个基因编码序列均拥有各自 的S-D序列和起始AUG。
➢ 每轮循环使多肽链增加一个氨基酸残基。 18 目录
1. 进位(positioning) 又称注册(registration)，
是指一个氨基酰-tRNA按照 mRNA模板的指令进入并结 合到核蛋白体A位的过程。
19
目录
进位需要延长因子 EF-Tu与EF-Ts参与。
20
目录
进位的反应过程：
Tu TGsTP
fMet-tRNAfMet的敏感性。
17
目录
（二）延长(elongation)
➢ 指在mRNA模板的指导下，氨基酸依次进入 核蛋白体并聚合成多肽链的过程。
➢ 肽链延长在核蛋白体上连续循环式进行，又 称为核蛋白体循环(ribosomal cycle)，包括以 下三步： 1. 进位(positioning)/注册(registration) 2. 成肽(peptide bond formation) 3. 转位(translocation)
23
目录
成肽的反应过程
24
目录
3. 转位(translocation)
转位是在转位酶的催化下，核蛋白体向 mRNA的3´-端移动一个密码子的距离，使 mRNA序列上的下一个密码子进入核蛋白体 的A位、而占据A位的肽酰-tRNA移入P位的 过程。
转位需要延长因子EF-G参与。
25
目录
转位(translocation)
11
目录
S-D序列 ➢ 小亚基中的16S-rRNA 3ˊ-端有一富含嘧啶碱基
的短序列，如-UCCUCC-，通过与S-D序列碱 基互补而使mRNA与小亚基结合。
12
目录
3.起始氨基酰tRNA(fMet-tRNAfMet )结合到小亚基
IF-2 GTP
5'
AUG
3'
IF-1
IF-3
13
目录
4.核蛋白体大亚基结合，起始复合物形成
指mRNA和起始氨基酰-tRNA分别与核蛋 白体结合而形成翻译起始复合物的过程。
1. 核蛋白体大小亚基分离； 2. mRNA在小亚基定位结合； 3. 起始氨基酰-tRNA的结合； 4. 核蛋白体大亚基结合。
7
目录
1.核蛋白体大小亚基分离
IF-1 IF-3
8
目录
2.mRNA在小亚基定位结合
5' IF-3
指核蛋白体A位出现mRNA的终止密码子 后，多肽链合成停止，肽链从肽酰-tRNA中释 出，mRNA、核蛋白体大、小亚基等分离的 过程。
IF-2 GGDTPPPi
5'
AUG
3'
IF-1
IF-3
14
目录
起始复合物形成过程
IF-2G-GGDTTPPPi
5'
AUG
3'
IF-3
IF-1
15
目录
翻译起始复合物的组分 70S完整核糖体 mRNA fMet-tRNAfMet
16
目录
起始因子的功能
➢ IF1----占据A位，防止结合其他的氨基酰tRNA; ➢ IF2----促进起始fMet-tRNAfMet与小亚基的结合； ➢ IF3----促进大、小亚基分离，提高P位对结合
AUG
IF-1
3'
9
目录
原核生物mRNA在核蛋白体小亚基上的准确 定位和结合涉及两种机制：
S-D序列，又称核糖体结合位点(ribosomal binding site, RBS);
mRNA序列上紧接S-D序列后的小核苷酸序列， 可被核蛋白体小亚基蛋白rpS-1识别并结合。
➢ 通过RNA-RNA、RNA-蛋白质相互作用，mRNA序 列上的起始AUG即可在核糖体小亚基上准确定 位而形成复合体。
Tu GDP
Ts GTP
5'
AUG
3'
22
目录
2.成肽(peptide bond formation)
成肽是在转肽酶(peptidase)的催化下，核蛋 白体P位上起始氨基酰-tRNA的N-甲酰甲硫氨酰 基或肽酰-tRNA的肽酰基转移到A位并与A位上 氨基酰-tRNA的α-氨基结合形成肽键的过程。
肽链的生物合成过程
The Biosynthesis Process of Peptide Chain
大理学院基础医学院 林春榕
本节重要知识点
➢ 原核生物肽链合成基本过程； ➢ 70S起始复合物的组成； ➢ 参与原核生物肽链合成的主要蛋白质因子及其
生物学功能。
2
目录
蛋白质生物合成 (protein biosynthesis)
以氨基酸为原料； 以mRNA为模板； 以tRNA为运载工具； 以核糖体为合成场所； 起始、延长、终止各阶段 蛋白因子参与合成蛋白质 的过程。
3
目录
反应过程
氨基酸的活化 肽链的生物合成 肽链形成后的加工 和靶向输送
4
目录
肽链的生物合成过程是翻译的中心环节
➢ 翻译时，从mRNA的起始密 码子AUG开始，按5ˊ→3ˊ方 向逐一读码，直至终止密码 子。于是，合成中的肽链从 起始甲硫氨酸开始，从N-端 →C-端延长，直至终止密码 子前一位密码子所编码的氨 基酸。
目录
原核生物的肽链合成过程
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。
整个过程可分为 ：
➢ 起始(initiation) ➢ 延长(elongation) ➢ 终止(termination )
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（一）起始(initiation)
EF-G有转位酶（translocase）活性，可结合并 水解1分子GTP，释放的能量促进核蛋白体向mRNA 的3′侧移动，使起始二肽酰-tRNA-mRNA相对位移 进入核蛋白体P位，而卸载的tRNA则移入E位。
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Fra Baidu bibliotek
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成肽→转位→下一轮进位
fMet fMet
Tu GTP
5'
AUG
3'
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目录
肽链合成延长(核蛋白体循环)过程
进 位
成肽 转 位
延长因子的功能
➢ EF-Tu----促进氨基酰-tRNA进入A位，结合并分 解GTP;
➢ EF-Ts----调节亚基； ➢ EF-G----有转位酶活性，促进mRNA-肽酰-tRNA
由A位移至P位，促进tRNA卸载与释放。
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（三）终止(termination )
10
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S-D序列
➢ 在各种mRNA起始AUG上游约8～13核苷酸部位， 存在一段由4～9个核苷酸组成的一致序列，富 含 嘌 呤 碱 基 ， 如 -AGGAGG- ， 称 为 ShineDalgarno序列(S-D序列)，又称核蛋白体结合位 点(ribosomal binding site, RBS)。一条多顺反子 mRNA序列上的每个基因编码序列均拥有各自 的S-D序列和起始AUG。
➢ 每轮循环使多肽链增加一个氨基酸残基。 18 目录
1. 进位(positioning) 又称注册(registration)，
是指一个氨基酰-tRNA按照 mRNA模板的指令进入并结 合到核蛋白体A位的过程。
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目录
进位需要延长因子 EF-Tu与EF-Ts参与。
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目录
进位的反应过程：
Tu TGsTP
fMet-tRNAfMet的敏感性。
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目录
（二）延长(elongation)
➢ 指在mRNA模板的指导下，氨基酸依次进入 核蛋白体并聚合成多肽链的过程。
➢ 肽链延长在核蛋白体上连续循环式进行，又 称为核蛋白体循环(ribosomal cycle)，包括以 下三步： 1. 进位(positioning)/注册(registration) 2. 成肽(peptide bond formation) 3. 转位(translocation)
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成肽的反应过程
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3. 转位(translocation)
转位是在转位酶的催化下，核蛋白体向 mRNA的3´-端移动一个密码子的距离，使 mRNA序列上的下一个密码子进入核蛋白体 的A位、而占据A位的肽酰-tRNA移入P位的 过程。
转位需要延长因子EF-G参与。
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转位(translocation)
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S-D序列 ➢ 小亚基中的16S-rRNA 3ˊ-端有一富含嘧啶碱基
的短序列，如-UCCUCC-，通过与S-D序列碱 基互补而使mRNA与小亚基结合。
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目录
3.起始氨基酰tRNA(fMet-tRNAfMet )结合到小亚基
IF-2 GTP
5'
AUG
3'
IF-1
IF-3
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目录
4.核蛋白体大亚基结合，起始复合物形成
指mRNA和起始氨基酰-tRNA分别与核蛋 白体结合而形成翻译起始复合物的过程。
1. 核蛋白体大小亚基分离； 2. mRNA在小亚基定位结合； 3. 起始氨基酰-tRNA的结合； 4. 核蛋白体大亚基结合。
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1.核蛋白体大小亚基分离
IF-1 IF-3
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2.mRNA在小亚基定位结合
5' IF-3
指核蛋白体A位出现mRNA的终止密码子 后，多肽链合成停止，肽链从肽酰-tRNA中释 出，mRNA、核蛋白体大、小亚基等分离的 过程。
IF-2 GGDTPPPi
5'
AUG
3'
IF-1
IF-3
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目录
起始复合物形成过程
IF-2G-GGDTTPPPi
5'
AUG
3'
IF-3
IF-1
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翻译起始复合物的组分 70S完整核糖体 mRNA fMet-tRNAfMet
16
目录
起始因子的功能
➢ IF1----占据A位，防止结合其他的氨基酰tRNA; ➢ IF2----促进起始fMet-tRNAfMet与小亚基的结合； ➢ IF3----促进大、小亚基分离，提高P位对结合
AUG
IF-1
3'
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目录
原核生物mRNA在核蛋白体小亚基上的准确 定位和结合涉及两种机制：
S-D序列，又称核糖体结合位点(ribosomal binding site, RBS);
mRNA序列上紧接S-D序列后的小核苷酸序列， 可被核蛋白体小亚基蛋白rpS-1识别并结合。
➢ 通过RNA-RNA、RNA-蛋白质相互作用，mRNA序 列上的起始AUG即可在核糖体小亚基上准确定 位而形成复合体。
Tu GDP
Ts GTP
5'
AUG
3'
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目录
2.成肽(peptide bond formation)
成肽是在转肽酶(peptidase)的催化下，核蛋 白体P位上起始氨基酰-tRNA的N-甲酰甲硫氨酰 基或肽酰-tRNA的肽酰基转移到A位并与A位上 氨基酰-tRNA的α-氨基结合形成肽键的过程。
肽链的生物合成过程
The Biosynthesis Process of Peptide Chain
大理学院基础医学院 林春榕
本节重要知识点
➢ 原核生物肽链合成基本过程； ➢ 70S起始复合物的组成； ➢ 参与原核生物肽链合成的主要蛋白质因子及其
生物学功能。
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目录
蛋白质生物合成 (protein biosynthesis)
以氨基酸为原料； 以mRNA为模板； 以tRNA为运载工具； 以核糖体为合成场所； 起始、延长、终止各阶段 蛋白因子参与合成蛋白质 的过程。
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目录
反应过程
氨基酸的活化 肽链的生物合成 肽链形成后的加工 和靶向输送
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目录
肽链的生物合成过程是翻译的中心环节
➢ 翻译时，从mRNA的起始密 码子AUG开始，按5ˊ→3ˊ方 向逐一读码，直至终止密码 子。于是，合成中的肽链从 起始甲硫氨酸开始，从N-端 →C-端延长，直至终止密码 子前一位密码子所编码的氨 基酸。