分子生物学：第八章翻译2
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• eIF4E和5’端帽子结合 • eIF4A具有解螺旋酶活性,能够解开mRNA
5’端起始15bp中存在的二级结构 • eIF4B能够激活eIF4A的解螺旋酶活性 • eIF4G用于连接起始复合物中的其它因子 • PABP和mRNA 3’端poly A结合,能够促进
起始复合物的形成
• PABP 能和eIF4G 结合, mRNA形成一个环 形结构
移位
• 核糖体通过EF-G介导的GTP水解所提供的能量向mRNA模板3’末端 移动一个密码子，使两个tRNA完全进入E位和P位(去氨酰－tRNA被 挤入E位;肽基-tRNA进入P位)，mRNA上的第三位密码子对应于A位 准备开始新一轮肽链延伸。
• 需要消耗GTP，并需EF-G延伸因子
肽链合成的终止与释放
肽链合成的延伸
• 进位：新进入的氨酰tRNA结合到70S核糖体的A位点上。 • 成肽：肽键形成，这一过程需要肽酰转移酶。 • 移位：核糖体沿mRNA移动一个密码子的距离。
1. 进位
• 氨酰-tRNA与核糖体A位点 的结合
• 氨酰-tRNA首先与延伸因 子EF-Tu·GTP结合。
• GTP水解提供能量使氨 酰-tRNA进入A位点
• 释放的EF-Tu-GDP在 EF-Ts作用下，形成TuTs，同时释放GDP。随 后，EF-Ts被GTP取代， 形成EF-Tu-GTP，再次 用于运转氨酰tRNA。这 一过程称为Tu-Ts循环。
• EF-Ts是一种循环因子，可使失活 的EF-Tu·GDP变成为有活性的 EF-Tu·GTP。
• 由于EF-Tu只能与起始tRNA之外 AA-tRNA结合，所以起始tRNA不 会结合到A位点。
• 43S复合体与mRNA 5’端复合体 结合，并从5’端扫描起始密码 子，形成48S复合体。
• 43S起始复合物在AUG处正确 定位后，在eIF-5的作用下， eIF-2-GTP水解， eIF-2和eIF-3 等因子从40S亚基上解离。
• 40S亚基与60S亚基结合，形成 80S复合物。
• mRNA 5’端帽子结合复合物:
• 起始密码子的选择（ Kozak的扫描模型）
• eIF1和eIF1A促进43S复合体从帽子结构处开始沿5’UTR移动，直到 找到合适的AUG。
• 合适的AUG并不一定是第一个AUG，因为还需要有正确的上下游序 列（5’-CCRCCAUGG-3’）。该序列与rRNA的一段保守序列互补性 很强。
• Met-tRNAi、rRNA和eIF-2在起始密码子的选择上有重要作用。
产物是一条3’羧基端挂了一个嘌呤霉素残基的小肽,肽酰嘌呤霉素随 后从核糖体上解离出来。
• 通过提前释放肽链来抑制蛋白质合成的。
氯霉素阻止mRNA与核糖体的结合；
四环素类阻止AA-tRNA与核糖体的结合；
链霉素、新霉素、卡那霉素干扰AA-tRNA与核糖体结合而产生错 读。
青霉素、四环素和红霉素只与原核细胞核糖体发生作用，从而阻遏 原核生物蛋白质的合成，抑制细菌生长。
• 当终止密码子UAA、UAG或UGA出现 在核糖体的A位时，没有相应的氨酰tRNA能与之结合。
• 释放因子RF能识别这些密码子并与之 结合，使肽酰转移酶将多肽链转移至 H2O分子，而不是氨酰-tRNA，释放新 生的肽链和tRNA。
• 释放因子RF具有GTP酶活性，它催化 GTP水解，使肽链与核糖体解离。
EF-Tu-GDP+ EF-Ts EF-Tu-Ts + GDP EF-Tu-Ts + GTP EF-Tu-GTP + EF-Ts
成肽
• 由大亚基上肽基转移酶（peptidyl transferase） 完成. • 在形成氨酰-tRNA时能量已经储存，所以，形成肽键无需补充能量。
• 成肽的缩Leabharlann Baidu反应
• 能干扰fMet-tRNA与核糖体的结合，从而阻止蛋白质合成的正 确起始，
• 也会导致mRNA的错读。若以多聚(U)作模板，则除苯丙氨酸 （UUU）外，异亮氨酸（AUU）也会被掺入。
• 链霉素的作用位点在30 S亚基上。
嘌呤霉素是氨酰-tRNA的结构类似物
• 不需要延伸因子就可以结合在核糖体的A位上，抑制AA-tRNA的进入 • 它所带的氨基也能与生长中的肽链上的羧基反应生成肽键，反应的
• 跟原核生物差异之处：
• Met-tRNAi不甲酰化。 • 寻找AUG依靠扫描，而原核生物靠SD序列。 • 有较多起始因子。 • 5‘帽子和3’尾巴都参与起始复合物形成。 • ATP水解提供能量，是结合mRNA所必需的。 • 小亚基首先跟氨酰-tRNA结合再跟mRNA结合。
第一节 肽链合成的延伸和终止
干扰素（interferon, IFN）
• 干扰素是真核细胞被病毒感染后，合成和分泌的一种小分子蛋 白质。它们本身并不直接杀伤或抑制病毒，而主要是通过细胞 表面受体作用使细胞产生抗病毒蛋白。
第八章 翻译2
真核生物翻译起始
真核生物肽链合成的起始
• 翻译起始因子eIF-3可与40S亚基结合，阻止40S与60S结合形 成无活性核糖体。
• Met-tRNAi首先与GTP、eIF-2结合形成三元复合物。然后与 40S亚基结合，形成43S复合体。
• eIF-4F、 eIF-4B、 eIF-4A三种起始因子共同作用下，能够识 别mRNA 5’帽子结构，并具有螺旋酶活性，能够消除mRNA5’ 非翻译区（5’untranslated rigion，5’UTR）的分子内二级结构， 维持5’UTR的单链状态。
• 生物体内合成蛋白质通常是多个核糖体同时与同一mRNA的不同部位 相连，构成多核糖体（polyribosome）。
蛋白质合成的抑制剂的作用原理
阻止mRNA与核糖体的结合； 阻止AA-tRNA与核糖体的结合； 干扰AA-tRNA与核糖体结合而产生错读； 作为竞争性抑制剂抑制蛋白质的合成.
链霉素是一种碱性三糖,可以多种方式抑制原核生物核糖体：
• 原核生物释放因子（release factor）
• RF1：识别终止密码子UAA和UAG • RF2：识别终止密码子UAA和UGA • RF3：具GTP酶活性，刺激RF1和 RF2活性，协助肽链的释放
• 真核细胞释放因子：eRF1 能识别三个终止密码子。
多核糖体(Polyribosome)
5’端起始15bp中存在的二级结构 • eIF4B能够激活eIF4A的解螺旋酶活性 • eIF4G用于连接起始复合物中的其它因子 • PABP和mRNA 3’端poly A结合,能够促进
起始复合物的形成
• PABP 能和eIF4G 结合, mRNA形成一个环 形结构
移位
• 核糖体通过EF-G介导的GTP水解所提供的能量向mRNA模板3’末端 移动一个密码子，使两个tRNA完全进入E位和P位(去氨酰－tRNA被 挤入E位;肽基-tRNA进入P位)，mRNA上的第三位密码子对应于A位 准备开始新一轮肽链延伸。
• 需要消耗GTP，并需EF-G延伸因子
肽链合成的终止与释放
肽链合成的延伸
• 进位：新进入的氨酰tRNA结合到70S核糖体的A位点上。 • 成肽：肽键形成，这一过程需要肽酰转移酶。 • 移位：核糖体沿mRNA移动一个密码子的距离。
1. 进位
• 氨酰-tRNA与核糖体A位点 的结合
• 氨酰-tRNA首先与延伸因 子EF-Tu·GTP结合。
• GTP水解提供能量使氨 酰-tRNA进入A位点
• 释放的EF-Tu-GDP在 EF-Ts作用下，形成TuTs，同时释放GDP。随 后，EF-Ts被GTP取代， 形成EF-Tu-GTP，再次 用于运转氨酰tRNA。这 一过程称为Tu-Ts循环。
• EF-Ts是一种循环因子，可使失活 的EF-Tu·GDP变成为有活性的 EF-Tu·GTP。
• 由于EF-Tu只能与起始tRNA之外 AA-tRNA结合，所以起始tRNA不 会结合到A位点。
• 43S复合体与mRNA 5’端复合体 结合，并从5’端扫描起始密码 子，形成48S复合体。
• 43S起始复合物在AUG处正确 定位后，在eIF-5的作用下， eIF-2-GTP水解， eIF-2和eIF-3 等因子从40S亚基上解离。
• 40S亚基与60S亚基结合，形成 80S复合物。
• mRNA 5’端帽子结合复合物:
• 起始密码子的选择（ Kozak的扫描模型）
• eIF1和eIF1A促进43S复合体从帽子结构处开始沿5’UTR移动，直到 找到合适的AUG。
• 合适的AUG并不一定是第一个AUG，因为还需要有正确的上下游序 列（5’-CCRCCAUGG-3’）。该序列与rRNA的一段保守序列互补性 很强。
• Met-tRNAi、rRNA和eIF-2在起始密码子的选择上有重要作用。
产物是一条3’羧基端挂了一个嘌呤霉素残基的小肽,肽酰嘌呤霉素随 后从核糖体上解离出来。
• 通过提前释放肽链来抑制蛋白质合成的。
氯霉素阻止mRNA与核糖体的结合；
四环素类阻止AA-tRNA与核糖体的结合；
链霉素、新霉素、卡那霉素干扰AA-tRNA与核糖体结合而产生错 读。
青霉素、四环素和红霉素只与原核细胞核糖体发生作用，从而阻遏 原核生物蛋白质的合成，抑制细菌生长。
• 当终止密码子UAA、UAG或UGA出现 在核糖体的A位时，没有相应的氨酰tRNA能与之结合。
• 释放因子RF能识别这些密码子并与之 结合，使肽酰转移酶将多肽链转移至 H2O分子，而不是氨酰-tRNA，释放新 生的肽链和tRNA。
• 释放因子RF具有GTP酶活性，它催化 GTP水解，使肽链与核糖体解离。
EF-Tu-GDP+ EF-Ts EF-Tu-Ts + GDP EF-Tu-Ts + GTP EF-Tu-GTP + EF-Ts
成肽
• 由大亚基上肽基转移酶（peptidyl transferase） 完成. • 在形成氨酰-tRNA时能量已经储存，所以，形成肽键无需补充能量。
• 成肽的缩Leabharlann Baidu反应
• 能干扰fMet-tRNA与核糖体的结合，从而阻止蛋白质合成的正 确起始，
• 也会导致mRNA的错读。若以多聚(U)作模板，则除苯丙氨酸 （UUU）外，异亮氨酸（AUU）也会被掺入。
• 链霉素的作用位点在30 S亚基上。
嘌呤霉素是氨酰-tRNA的结构类似物
• 不需要延伸因子就可以结合在核糖体的A位上，抑制AA-tRNA的进入 • 它所带的氨基也能与生长中的肽链上的羧基反应生成肽键，反应的
• 跟原核生物差异之处：
• Met-tRNAi不甲酰化。 • 寻找AUG依靠扫描，而原核生物靠SD序列。 • 有较多起始因子。 • 5‘帽子和3’尾巴都参与起始复合物形成。 • ATP水解提供能量，是结合mRNA所必需的。 • 小亚基首先跟氨酰-tRNA结合再跟mRNA结合。
第一节 肽链合成的延伸和终止
干扰素（interferon, IFN）
• 干扰素是真核细胞被病毒感染后，合成和分泌的一种小分子蛋 白质。它们本身并不直接杀伤或抑制病毒，而主要是通过细胞 表面受体作用使细胞产生抗病毒蛋白。
第八章 翻译2
真核生物翻译起始
真核生物肽链合成的起始
• 翻译起始因子eIF-3可与40S亚基结合，阻止40S与60S结合形 成无活性核糖体。
• Met-tRNAi首先与GTP、eIF-2结合形成三元复合物。然后与 40S亚基结合，形成43S复合体。
• eIF-4F、 eIF-4B、 eIF-4A三种起始因子共同作用下，能够识 别mRNA 5’帽子结构，并具有螺旋酶活性，能够消除mRNA5’ 非翻译区（5’untranslated rigion，5’UTR）的分子内二级结构， 维持5’UTR的单链状态。
• 生物体内合成蛋白质通常是多个核糖体同时与同一mRNA的不同部位 相连，构成多核糖体（polyribosome）。
蛋白质合成的抑制剂的作用原理
阻止mRNA与核糖体的结合； 阻止AA-tRNA与核糖体的结合； 干扰AA-tRNA与核糖体结合而产生错读； 作为竞争性抑制剂抑制蛋白质的合成.
链霉素是一种碱性三糖,可以多种方式抑制原核生物核糖体：
• 原核生物释放因子（release factor）
• RF1：识别终止密码子UAA和UAG • RF2：识别终止密码子UAA和UGA • RF3：具GTP酶活性，刺激RF1和 RF2活性，协助肽链的释放
• 真核细胞释放因子：eRF1 能识别三个终止密码子。
多核糖体(Polyribosome)