第12章 蛋白质的生物合成

第12章蛋白质的生物合成

学习要求

1．掌握参与蛋白质生物合成的体系；原核生物蛋白质生物合成的基本过程及重要概念。

2．熟悉真核生物蛋白质合成过程；蛋白质合成后的加工修饰；蛋白质合成所需的各种因子；信号肽的概念及组成特点。

3．了解蛋白质的靶向输送；抗生素对翻译的抑制；干扰蛋白质生物合成的生物活性物质。

基本知识点

蛋白质的生物合成即翻译，是以20种编码氨基酸为原料，mRNA为模板，tRNA为运载工具，核糖体提供场所，酶、蛋白质因子、能源物质及无机离子参与的反应过程。蛋白质生物合成分三个阶段，即氨基酸的活化、肽链形成和肽链形成后的加工和靶向输送。

氨基酸的活化是氨基酸与特异tRNA结合形成氨基酰-tRNA的过程，由氨基酰-tRNA合成酶催化。原核生物起始的氨基酰tRNA是fMet-tRNA fMet，真核生物是Met-tRNAi Met。

肽链的生物合成过程也称核糖体循环，分起始、延长和终止三个阶段。原核生物蛋白质生物合成起始阶段由mRNA与核糖体小亚基先结合，之后fMet-tRNA fMet与核糖体小亚基结合，最后结合了mRNA、fMet-tRNA fMet的小亚基再与核糖体大亚基结合共同组装成翻译起始复合物，需要IF-1、2和3参与。真核生物翻译起始与原核生物相似，区别在于核糖体小亚基先结合Met-tRNAi Met，再结合mRNA。原核生物肽链延长过程经进位、成肽、转位三个步骤不断反复，使肽链从N端到C端不断延长。当核糖体A位上出现终止密码时，原核生物由RF-1、2和3，真核生物由eRF识别并与之结合，肽链合成终止。

翻译后加工是使新生多肽链经加工后转变为具有天然构象的功能蛋白质。翻译后修饰包括多肽链折叠、一级结构和空间结构的修饰等。蛋白质的靶向输送使合成的蛋白质前体定向输送到相应细胞部位发挥作用。在真核细胞胞液合成的分泌型蛋白、溶酶体蛋白、内质网蛋白、线粒体蛋白、质膜蛋白和细胞核蛋白等前体肽链中特有的信号序列引导蛋白通过不同机制而被靶向输送。

某些药物和生物活性物质能抑制或干扰蛋白质的生物合成。许多抗生素通过作用于蛋白质生物合成过程中的不同环节从而抑制蛋白质生物合成，最终发挥杀

菌、抑菌或抗肿瘤的作用；白喉毒素、干扰素等作用于特异的靶位点而干扰或抑制蛋白质的生物合成。

自测练习题

一、选择题

（一）A型题

1．蛋白质生物合成

A．从mRNA的3' 端向5' 端进行B．由N端向C端进行

C．由C端向N端进行D．由28S-tRNA指导E．由5S-rRNA指导2．蛋白质生物合成的延长阶段不需要

A．转肽酶B．GTP C．EF-Tu、EF-Ts、EFG

D．mRNA E．fMet-tRNA fMet

3．有关蛋白质合成的叙述正确的是

A．真核生物先靠S-D序列使mRNA结合核糖体

B．真核生物帽子结合蛋白复合物（eIF-4F复合物）在起始过程中发挥作用C．IF比eIF种类多

D．原核生物和真核生物使用不同的起始密码

E．原核生物有TATAAT作为起始序列，真核生物则是TATA

4．关于氨基酸密码子的描述错误的是

A．密码子有种属特异性，所以不同生物合成不同的蛋白质

B．密码子阅读有方向性，从5' 端向3' 端进行

C．一种氨基酸可有一组以上的密码子

D．一组密码子只代表一种氨基酸

E．密码子第3位（3' 端）碱基在决定掺入氨基酸的特异性方面重要性较小5．遗传密码的简并性是

A．蛋氨酸密码可作起始密码B．一个密码子可编码多种氨基酸

C．多个密码子可编码同一种氨基酸D．密码子与反密码子之间不严格配对E．所有生物可使用同一套密码

6．遗传密码的摆动性正确含义是

A．一个密码子可以代表不同的氨基酸

B．密码子与反密码子可以任意配对

C．一种反密码子能与第三位碱基不同的几种密码子配对

D．指核糖体沿着mRNA 从5' 端向3' 端移动

E．热运动所导致的DNA双螺旋局部变性

7．一个tRNA的反密码子为5'-IGC-3' ，它可识别的密码是

A．GCA B．GCG C．CCG D．ACG E．UCG 8．信号肽识别颗粒（signal recognition particles，SRP）可识别

A．RNA聚合酶B．DNA聚合酶C．核小体

D．分泌蛋白的N端序列E．多聚腺苷酸

9．下列关于多聚核糖体（polysome）叙述正确的是

A．是一种多顺反子

B．是mRNA的前体

C．是mRNA与核糖体小亚基的聚合体

D．是核糖体大、小亚基的聚合体

E．是一组核糖体与一个mRNA不同区段的结合物

10．关于蛋白质生物合成的描述哪一项是错误的

A．氨基酸必须活化成活性氨基酸

B．氨基酸的羧基被活化

C．20种编码氨基酸各自有相应的密码

D．活化的氨基酸靠相应的tRNA搬运到核糖体

E．tRNA的反密码子与mRNA上的密码子严格按碱基配对原则结合11．核糖体结合位点（ribosomal binding site，RBS）

A．也称Pribnow盒B．在原核生物mRNA上C．真核生物转录起点D．由Meselson-stahl首先发现E．在tRNA分子上

12．翻译延长的进位

A．指翻译起始复合物的生成

B．肽酰-tRNA进入P位

C．由延长因子EF-G带领，不需消耗能量

D．是下一位氨基酸的氨基酰-tRNA进入核糖体的A位

E．多肽链离开核糖体

13．翻译延长需要

A．氨基酰-tRNA转移酶B．磷酸化酶C．氨基酸合成酶

D．肽链聚合酶E．转肽酶