遗传信息的翻译PPT课件

1. 氨基酸的活化
tRNA携带氨基酸的反应
氨基酸 + tRNA 氨酰-tRNA合成酶
氨酰-tRNA
ATP
AMP+PPi
起始tRNA
密码子AUG为编码甲硫氨酸（Met）的密码子， 同时作为起始密码。
真核生物：甲硫氨酰-tRNA（Met-tRNA） 原核生物：甲酰甲硫氨酰-tRNA （fMet-tRNA）
U第 三 个
C 字 母
A
G
二、tRNA与氨基酸的转运
1. tRNA的结构
tRNA二级结构
二氢尿 嘧啶环
3’ 5’
氨基酸 接受臂
TψC环
额外环
反密码子环
tRNA的三级结构
2. tRNA的功能 3. tRNA的种类
（1）起始tRNA （2）同工tRNA （3）校正tRNA
三、核糖体的结构和功能 1. 核糖体的结构
列以…AGGA…为核心;（图12-2）
③ 起始tRNA在小亚基上就位；
④ 核糖体大亚基结合。
3. 肽链的延伸
肽链合成的延伸是根据mRNA密码序列的 指导,依次添加氨基酸从N端向C端延伸肽链, 直到合成终止的过程。
需要延伸因子、各种酶和GTP参与。
原核生物延伸因子：EF-Tu EF-Ts EF-G
2. 在ER中的糖基化及修整 实际中所有分泌蛋白和膜蛋白几乎都是
被糖基化的蛋白。 3. 在高尔基体表面的进一步加工
复合寡聚糖是在高尔基体中进一步修整 和加上糖的残基。
四、剪切
很多的前体蛋白要经过剪切后方能成为 成熟的蛋白。
如：胰蛋白酶原经过加工切去部分肽段 才能成为有活性的胰蛋白酶；多蛋白的前体 要经剪切后才能成为成熟的蛋白---逆转录病 毒中的三个基因：
例如：哺乳动物的鸦片样促黑皮激素原(POMC)初翻译 产物为265个氨基酸。
在脑下垂体前叶细胞中，POMC切割成为N-端片段和C 端片段的β-促脂解素。然后N端片段又被切割成较小的N 端片断和促肾上腺皮质激素(ACTH )。而在脑下垂体中叶 细胞中，β-促脂解素再次被切割产生β-内啡肽；ACTH也 被切割产生13肽的α- 促黑激素(α-melanotropin)
gag
pol
env
蛋白质内含子---内蛋白子
与内含子的区别在于，它可以和外蛋白 质子的基因一道表达，而不是其mRNA被切除， 产生前体蛋白以后再从前体中被切除掉。
翻译后加工的生物学意义
一 般 真 核 细 胞 中 一 个 基 因 对 应 一 个 mRNA ， 一 个 mRNA对应一条多肽链，但也有少数的情况，即翻译后的 多肽链经水解后产生几种不同的蛋白质或多肽。
甲酰基经肽甲酰基酶水解 而除去，多数情况甲硫氨 酸也被氨肽酶除去
甲硫氨酸或者氨基端的一 些氨基酸残基常由氨肽酶 催化而水解除去
二、二硫键形成
多肽链中的二硫键，是在肽链合成后，通 过二个半胱氨酸的疏基氧化而形成的
二硫键的形成对 于许多酶和蛋白质 的活性是必需的
三、化学修饰
化学修饰的类型很多，包括：
原核生物核糖体由约2/3的RNA和1/3的 蛋白质组成；真核生物核糖体中RNA约占3/5 的和蛋白质占2/5。
原核、真核核糖体的组成
核糖 体
S值 70S
rRNA
蛋白 质
原核生物 小亚基 大亚基
30S
50S
核糖 体
80S
16S- 5S-rRNA rRNA 23S-rRNA
21种
33种
真核生物
小亚基 大亚基
需要释放因子（RF）的参与 原核生物RF：RF-1、RF-2、RF-3
UAA UAG
UAA UGA
有助于RF1/-2的活性
Baidu Nhomakorabea
GTP
RF1
RF2
GDP+Pi
RF3
IF3
第三节 翻译后的加工
一、N端fMet或Met切除
未加工的蛋白质的N-端：
N-甲酰甲硫氨酸 （原核生物）
甲硫氨酸 （真核生物）
成熟的蛋白质的N-端：
40S
18SrRNA
60S
28S-rRNA 5S-rRNA
5.8SrRNA
33种
49种
2. rRNA 3. 核糖体的功能
第二节 蛋白质生物合成的过程
蛋白质的生物合成也称翻译，即把mRNA 分子中碱基排列顺序转变为蛋白质或多肽链中 的氨基酸排列顺序的过程。
翻译的过程：
✓ 氨基酸的活化 ✓ 肽链合成的起始 ✓ 肽链的延伸 ✓ 肽链合成的终止与释放
2. 肽链合成的起始
肽链合成的起始阶段，是指mRNA和起 始tRNA分别与核糖体结合而形成起始复合 物的过程。
需起始因子IF和ATP、GTP参与。
原核生物70S起始复合物形成(图12-3)
① 蛋白体大、小亚基分离。
② mRNA在小亚基定位结合；
SD
序列：又称核糖体结合位点，是mRNA起始
密码上游的一段富含嘌呤核苷酸的序列，该序
是由肽酰转移酶催化的肽键形成过程。
转肽反应在Ａ位上进行
（3） 移位
延长因子EF-G有移位酶活性，可结合并水解 １分子GTP，促进核糖体向mRNA的３’侧移动。
转肽
移 位
4. 肽链合成的终止和释放
当核糖体上出现mRNA的终止密码后，多肽链合成 停止，肽链从肽酰－tRNA中释出， mRNA、核糖体 大、小亚基等分离，这些过程称为肽链合成终止
第一节 参与蛋白质合成的物质
一、mRNA和遗传密码 1. 遗传密码及其破译
• 信使RNA的发现 • 三联子密码（密码子） 起始密码子，终止密码子
2. 遗传密码的性质
（1）遗传密码的连续性 （2）遗传密码的简并性 （3）遗传密码的摆动性 （4）遗传密码的普遍性和特殊性 （5）遗传密码的防错功能
磷酸化 (如核糖体蛋白质) 糖基化 (如各种糖蛋白) 甲基化 (如组蛋白、肌肉蛋白质) 乙基化 (如组蛋白) 羟基化 (如胶原蛋白) 羧基化 等
1. 折叠 在内质网（ER）腔中折叠和修饰是有关
的，糖分子的连接对于正确的折叠十分必要。 BiP，一个与折叠功能有关的蛋白，属于
分子伴侣Hsp70家庭的一员。有两个功能：?
肽链延伸三个步骤：
（1）进位(entrance) （2）转肽(peptide bond formation) （3）移位(translocation)
核糖体阅读mRNA密码子的方向是5’→3’，肽链 合成从N→C端进行的。
（（11））进位
新的氨酰-tRNA进 入A部位
需ＥＦ－Ｔ参与。
（2）转肽
遗传信息的翻译
学习目标
1. 掌握mRNA、tRNA和核糖体的组成、结构及 功能
2. 掌握蛋白质合成的基本过程和分子机制 3. 明确参与蛋白质合成过程的蛋白质因子作用特
点 4. 掌握蛋白质合成后加工的方式和特点
翻译是指以新生的mRNA为模板，把核苷酸三 联子遗传密码翻译成氨基酸，合成蛋白质多肽链 的过程，是基因表达的最终目的。