酶的生物合成法生产 (2)优秀课件

fMet-tRNA正好位于mRNA的起始密码子上（AUG）。
3.大小亚基结合
mRNA
给位
小亚基 蛋
受位
5’AUG ACA 3’
蛋氨酰tRNA
GTP
蛋 大亚基
UAC
UAC
5’AUG ACA 3’GDP+Pi 5’AUG ACA 3’
肽链合成的起始阶段
肽链合成的延伸阶段
1.进位:氨基酰-tRNA进入受位; 2.转肽:形成肽键,在转肽酶作用下,给位与
个氨基酸都是甲酰甲硫氨酸（fMet）。
核蛋白体循环（三阶段）
1、起始阶段 2、延伸阶段 3、终止阶段
肽链合成的起始阶段
1.mRNA与小亚基结合：形成30S-mRNA-IF3复合物 2.AUG与蛋氨酰-tRNA结合：
30S-mRNA-IF3 fMet-tRNA-IF2-GTP
IF1 30S起始复合物
转录模板
模板链（templatte strand） 反意义链(antisense strand)
启动子（promoter)
DNA
3 ´ 5 ´
终止子 (terminator)
5´ 3´
非信息区
有意义链(sense strand)
3’ 5’
有意义链
反意义链
5’
3’ T C GAG TAC
AGCTCATG
二、酶生物合成的调节
酶的生物合成法生产 (2)优秀课 件
第一节 酶生物合成及调节
一、酶的生物合成
遗传信息传递的中心法则
转 录 传 递
转录 给
R
N
A
RNA ，
再
复制 由
R
N
DNA
逆转录 翻译
复制 蛋白质
核酸是生物遗传的物质基础, 蛋白质是生命活动的体现者.
DNA
复制 密码
子代DNA
转录
信使RNA
翻译 蛋白质
蛋白质生物合成依赖核酸正常功能,核酸生 物合成及基因表达的调节需要蛋白质参与.
酪
5’
酪氨酰- tRNA
AUG
反密码
GUU UAC ACA
5’
3’ mRNA
密码与反密码的碱基配对
rRNA
rRNA与蛋白质组成核蛋白体,是蛋白 质合成的场所.由大小两个亚基组成:
小亚基:与mRNA结合,沿5’ 3’ 方向移动.
大亚基:受位(A位): 结合氨基酰- tRNA
给位(P位):成肽
给位
3
The basic principle of transcription
RNA链的延伸图解
模板链（反义链）
复链
有义链
解链
新生RNA 5´
3´
RNA-DNA杂交螺旋
聚合酶的移动方向
延长部位
（二）蛋白质的生物合成--翻译(translation)
翻译:以mRNA为模板，以氨基酸为底物，在核糖体 上通过各种tRNA、酶和辅助因子的作用，合成多肽 链的过程。
肽链合成后的“加工处理”
1. N端改造 fMet的切除 2. 信号肽（signal peptide） 的切除 3. 肽链中氨基酸残基的化学修饰 4. 乙酰化、甲基化、磷酸化、糖基化 4.切除前体中功能不必需肽段
某些多肽要经特殊的酶切一段肽链后才有生物活 性(如：胰岛素) 5.肽链的折叠 6.二硫键的形成
移位
UAC UGU
GTP 5’AUG ACA GUU 3’
转肽
肽链合成的终止阶段
1.出现终止密码并与终止因子结合; 2.肽键水解,多肽释放; 3.tRNA,mRNA,大小亚基解离.
终
UAC 5’AUG UAA 3’
肽链wk.baidu.com
终
UAC 5’AUG UAA 3’
5’
3’ UAC
终
终
UAC 5’AUG UAA 3’
1.一个起始密码:AUG
位于mRNA的5’末端,并兼作蛋氨酸的密码.
2.三个终止密码:UAA UGA UAG 位于mRNA的3’末端
3.多数氨基酸拥有2-4个密码.
tRNA
tRNA是氨基酸的转运工具,能携带活 化的氨基酸到核蛋白体。
tRNA有特异性,至少有20种以上。每 种tRNA的反密码环顶端均有由三个核苷 酸组成的反密码,能与mRNA上相应的密码 互补结合(碱基互补配对)。
受位结合;
3.移位:核蛋白体向3’端移动一个密码子的
位置,空出受位,不断地进位、转肽、 移位,使肽链延长。
苏 蛋
蛋苏
UGU
UAC
5’AUG ACA 3’ GTP GDP+Pi
起始复合体
蛋 苏
UAC UGU 5’AUG ACA GUU 3’
进位 Mg+
蛋
K+
苏
UGU
5’AUG ACA GUU 3’ GDP+Pi
(P位)
蛋 苏
大亚基
UGU
5’AUG ACA GUU
受位 (A位)
小亚基
3’
蛋白质的合成过程
（大肠杆菌）
❖ 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
氨基酸的活化与转运
反应式：
氨基酰-tRNA合成酶
AA + tRNA + ATP
氨基酰-tRNA+AMP+PPi
对于E.coli而言，肽链合成时的第一
（一）RNA的生物合成--转录(transcription)
定义:以DNA为模板，以核苷三磷酸为底物，在RNA聚
合酶（转录酶）的作用下，生成RNA分子的过程。
遗传信息:DNA片段中的核苷酸排列顺序. 分类 : mRNA tRNA rRNA
特点:以DNA双链中的一条链的某个片段为模板.
有意义链:有指导转录作用的一条DNA链. 反意义链:无转录功能的一条DNA链.
起始因子
σ
全 酶 （ holoenzym e）
核 心 酶 （ core enzym e）
β'σ α α
β
β'
α α
β
RNA合成过程
起始
双链DNA 局部解开
启动子（ promoteRr)NA聚合酶
磷酸二酯
键形成
离开 延长阶段
解链区到达 基因终点
终止阶段
55
5 5
5
3 3 3
5 RNA
终止子 (terminator)
CGAGUAC
RNA聚合酶
3’
5’ RNA
PPi
UTP
GTP
ATP
CTP UTP
RNA在DNA模板上的生物合成
RNA的转录过程(三步)
1.起始 2.延长 3.终止
转录合成的RNA是rRNA、tRNA、mRNA的前体, 还需经过加工修饰后才具有生物学功能.
原核生物的RNA聚合酶(DDRP)
E. coli的RNA聚合酶是由四种亚基组成的五聚体 （ 2 ）
mRNA 翻译 蛋白质
各种信息
各种蛋白质
（核苷酸排列顺序）（氨基酸排列顺序）
mRNA
是带有DNA遗传信息指导蛋白质合成的直接 模板。
氨基酸密码
mRNA分子中,每三个相邻的核苷酸组成的三联 体代表某种氨基酸或其它信息,称为密码子（codon） 或三联体密码。
四种核苷酸编成三联体可形成43个即64个密 码子.其中: