蛋白质合成体系PPT课件
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RNA 核苷酸序列
翻译器
多肽链 氨基酸序列
tRNA
tRNA是多肽链和mRNA之间的接合器
二. tRNA
原核生物：60±种 真核生物：100～120 种
同工tRNA (Isoacceptor)
携带相同氨基酸，但识别 不同密码子的一组tRNA
tRNA
tRNA的功能 (1) 接受氨基酸 (2) 识别mRNA上的密码子 (3) 连结多肽链和核糖体
UCU/CUC
Ser/Leu ?
1.遗传密码的破译
遗传密码
M. Nirenberg & P. Leder (1964. Science 145;1399)
In vitro
UCU (trinucleotide)
Ser-C14, Leu, Lys, Arg,… Ser, Leu-C14, Lys, Arg,… Ser, Leu, Lys-C14, Arg,… ……
tRNAaa Ribosome Nitrocellulose filter
2.遗传密码字典
遗传密码
遗传密码字典列出了由四种碱基组合 成的64种三联体，即64个密码子。
其中密码子的阅读方向为 5′→ 3′
3.遗传密码的特点 ❖ 密码的无标点性、无重叠性
遗传密码
ATG CGG AAA TGG CCG AAT GAT 连续依次读码。
3. 核糖体的活性部位 催化部位
GTP水解部位
在大亚基上， 在核糖体移位 时水解GTP
P位 A位
三. 核糖体
肽酰转移酶
四. mRNA
一条mRNA链上，既有编码区，又有非编码区
mRNA 上 能 够 编码一条多肽 链合成的区段
1. 原核生物mRNA 多顺反子的
四. mRNA
一条mRNA分子中包含多个编码区
配对不严格
一定范围内的 可选择配对
1. 核糖体的存在部位
三. 核糖体
原核生物的核糖体存在于细胞质中；
真核生物的核糖体一部分在细胞质中， 另一部分与内质网结合，形成粗面内质网。 此外在其线粒体和叶绿体中也有核糖体。
2. 核糖体的组成
三. 核糖体
核糖体
30S
原核生 物
70S 50S
40S
真核生 物
遗传密码
❖ 密码的无标点性、无重叠性 ❖ 密码子的简并性
一个氨基酸可以有几个不同的密码子。 同义密码子：编码同一个氨基酸的一组密码子。
密码子的简并性在生物物种的稳定性上 具有重要的意义。
3.遗传密码的特点
遗传密码
❖ 密码的无标点性、无重叠性 ❖ 密码子的简并性 ❖ 密码子的基本通用性
密码子的通用性是指生物细胞共同使用同一 套遗传密码字典。
具体化
密码子
coden
mRNA中3个连续的核苷 酸可编码1种氨基酸，这种 核苷酸三联体称为密码子
遗传密码
遗传密码
1.遗传密码的破译
遗传密码
❖ 体外翻译系统的建立； ❖ 核酸人工合成； ❖ 核糖体结合技术。
Nirenberg & Khorana于1968年获诺贝尔奖。
1.遗传密码的破译
Marshall Nirenberg (1961)
二. tRNA
二. tRNA
tRNA的功能 (2) 识别mRNA上的密码子
Wobble hypothesis
密码子与反密码子的配对具有 摆动性 —— 一种tRNA常常能识 别几种同义密码子
3' anticoden 5'
321ຫໍສະໝຸດ Baidu
123
5' coden 3'
wobble base tRNA的第34位Nt
原核生物
真核生物
起始因子 延长因子 终止因子
IF1、IF2、IF3 EF-Tu、EF-Ts、EF-G RF1、RF2、 RF3
eIF EF-1，EF-2 RF
P441
个人观点供参考，欢迎讨论！
编码区
编码区
编码区
leader
300±Nt
spacer
spacer
trailer
2. 真核生物mRNA 单顺反子的
四. mRNA
一条mRNA分子中只有1个编码区
cap
5'非编码区
编码区
tail
3'非编码区
五. 蛋白质因子
在蛋白质合成体系中，还有溶解在胞质中的蛋 白质，在蛋白质合成的不同阶段起作用，分别有：
80S 60S
rRNA
16S 23S、5S
18S 28S、5S、
5.8S
蛋白质 21种 34种 30-32种 36-50种
3. 核糖体的活性部位 结合部位
三. 核糖体
mRNA结合部位
大小亚基之间 的细沟，用于 接纳mRNA
P位 A位
tRNA结合部位
小部分在30S 大部分在50S
A位 氨酰tRNA的结合部位 P位 正在延长的多肽基tRNA的结合部位
只有在一些线粒体中使用的遗传密码与通用 密码有所区别。
3.遗传密码的特点
❖ 密码的无标点性、无重叠性 ❖ 密码子的简并性 ❖ 密码子的通用性和例外 ❖ 起始密码子和终止密码子
AUG UAA、UAG、UGA
遗传密码
蛋白质合成体系的组分归纳起来有： mRNA tRNA 核糖体 蛋白质因子
二. tRNA
第一节 蛋白质合成体系
遗传密码
mRNA是蛋白质合成过程中直接指令氨基酸 参入的模板。
那么mRNA上的遗传信息是如何传递给蛋白 质的？即mRNA的核苷酸序列是如何对应于蛋白 质中的氨基酸序列的？
其对应关系来自遗传密码。
遗传密码
mRNA的核苷酸序列与蛋白质的氨基酸序 列之间的对应关系。
遗传密码
code
3.遗传密码的特点
遗传密码
❖ 密码的无标点性、无重叠性 ❖ 密码子的简并性
一个氨基酸可以有几个不同的密码子。 同义密码子：编码同一个氨基酸的一组密码子。
一组同义密码子之间
● 前两个碱基相同 ● 第3位碱基不同，但成对出现
—— 都是py 或都是pu (AGG、AUA、AUG 例外)
3.遗传密码的特点
遗传密码
In vitro Poly(U) Poly(C) Poly(A) Poly(G)
But poly(UCUCUC…)
poly(Phe) peptide poly(Pro) peptide poly(Lys) peptide poly(Gly) peptide
poly(Ser-Leu-Ser-Leu…)
翻译器
多肽链 氨基酸序列
tRNA
tRNA是多肽链和mRNA之间的接合器
二. tRNA
原核生物：60±种 真核生物：100～120 种
同工tRNA (Isoacceptor)
携带相同氨基酸，但识别 不同密码子的一组tRNA
tRNA
tRNA的功能 (1) 接受氨基酸 (2) 识别mRNA上的密码子 (3) 连结多肽链和核糖体
UCU/CUC
Ser/Leu ?
1.遗传密码的破译
遗传密码
M. Nirenberg & P. Leder (1964. Science 145;1399)
In vitro
UCU (trinucleotide)
Ser-C14, Leu, Lys, Arg,… Ser, Leu-C14, Lys, Arg,… Ser, Leu, Lys-C14, Arg,… ……
tRNAaa Ribosome Nitrocellulose filter
2.遗传密码字典
遗传密码
遗传密码字典列出了由四种碱基组合 成的64种三联体，即64个密码子。
其中密码子的阅读方向为 5′→ 3′
3.遗传密码的特点 ❖ 密码的无标点性、无重叠性
遗传密码
ATG CGG AAA TGG CCG AAT GAT 连续依次读码。
3. 核糖体的活性部位 催化部位
GTP水解部位
在大亚基上， 在核糖体移位 时水解GTP
P位 A位
三. 核糖体
肽酰转移酶
四. mRNA
一条mRNA链上，既有编码区，又有非编码区
mRNA 上 能 够 编码一条多肽 链合成的区段
1. 原核生物mRNA 多顺反子的
四. mRNA
一条mRNA分子中包含多个编码区
配对不严格
一定范围内的 可选择配对
1. 核糖体的存在部位
三. 核糖体
原核生物的核糖体存在于细胞质中；
真核生物的核糖体一部分在细胞质中， 另一部分与内质网结合，形成粗面内质网。 此外在其线粒体和叶绿体中也有核糖体。
2. 核糖体的组成
三. 核糖体
核糖体
30S
原核生 物
70S 50S
40S
真核生 物
遗传密码
❖ 密码的无标点性、无重叠性 ❖ 密码子的简并性
一个氨基酸可以有几个不同的密码子。 同义密码子：编码同一个氨基酸的一组密码子。
密码子的简并性在生物物种的稳定性上 具有重要的意义。
3.遗传密码的特点
遗传密码
❖ 密码的无标点性、无重叠性 ❖ 密码子的简并性 ❖ 密码子的基本通用性
密码子的通用性是指生物细胞共同使用同一 套遗传密码字典。
具体化
密码子
coden
mRNA中3个连续的核苷 酸可编码1种氨基酸，这种 核苷酸三联体称为密码子
遗传密码
遗传密码
1.遗传密码的破译
遗传密码
❖ 体外翻译系统的建立； ❖ 核酸人工合成； ❖ 核糖体结合技术。
Nirenberg & Khorana于1968年获诺贝尔奖。
1.遗传密码的破译
Marshall Nirenberg (1961)
二. tRNA
二. tRNA
tRNA的功能 (2) 识别mRNA上的密码子
Wobble hypothesis
密码子与反密码子的配对具有 摆动性 —— 一种tRNA常常能识 别几种同义密码子
3' anticoden 5'
321ຫໍສະໝຸດ Baidu
123
5' coden 3'
wobble base tRNA的第34位Nt
原核生物
真核生物
起始因子 延长因子 终止因子
IF1、IF2、IF3 EF-Tu、EF-Ts、EF-G RF1、RF2、 RF3
eIF EF-1，EF-2 RF
P441
个人观点供参考，欢迎讨论！
编码区
编码区
编码区
leader
300±Nt
spacer
spacer
trailer
2. 真核生物mRNA 单顺反子的
四. mRNA
一条mRNA分子中只有1个编码区
cap
5'非编码区
编码区
tail
3'非编码区
五. 蛋白质因子
在蛋白质合成体系中，还有溶解在胞质中的蛋 白质，在蛋白质合成的不同阶段起作用，分别有：
80S 60S
rRNA
16S 23S、5S
18S 28S、5S、
5.8S
蛋白质 21种 34种 30-32种 36-50种
3. 核糖体的活性部位 结合部位
三. 核糖体
mRNA结合部位
大小亚基之间 的细沟，用于 接纳mRNA
P位 A位
tRNA结合部位
小部分在30S 大部分在50S
A位 氨酰tRNA的结合部位 P位 正在延长的多肽基tRNA的结合部位
只有在一些线粒体中使用的遗传密码与通用 密码有所区别。
3.遗传密码的特点
❖ 密码的无标点性、无重叠性 ❖ 密码子的简并性 ❖ 密码子的通用性和例外 ❖ 起始密码子和终止密码子
AUG UAA、UAG、UGA
遗传密码
蛋白质合成体系的组分归纳起来有： mRNA tRNA 核糖体 蛋白质因子
二. tRNA
第一节 蛋白质合成体系
遗传密码
mRNA是蛋白质合成过程中直接指令氨基酸 参入的模板。
那么mRNA上的遗传信息是如何传递给蛋白 质的？即mRNA的核苷酸序列是如何对应于蛋白 质中的氨基酸序列的？
其对应关系来自遗传密码。
遗传密码
mRNA的核苷酸序列与蛋白质的氨基酸序 列之间的对应关系。
遗传密码
code
3.遗传密码的特点
遗传密码
❖ 密码的无标点性、无重叠性 ❖ 密码子的简并性
一个氨基酸可以有几个不同的密码子。 同义密码子：编码同一个氨基酸的一组密码子。
一组同义密码子之间
● 前两个碱基相同 ● 第3位碱基不同，但成对出现
—— 都是py 或都是pu (AGG、AUA、AUG 例外)
3.遗传密码的特点
遗传密码
In vitro Poly(U) Poly(C) Poly(A) Poly(G)
But poly(UCUCUC…)
poly(Phe) peptide poly(Pro) peptide poly(Lys) peptide poly(Gly) peptide
poly(Ser-Leu-Ser-Leu…)