(精选)蛋白质翻译及翻译后修饰
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5’AUG CCA UGC ACC CGG GUU …………..CAA UAG 3’ Pro Cys Thr Arg Val …………..Gln
密码有简并性（degeneracy），即一个氨基酸可由几个密码子表示； 通用性，大多数生物使用同样的遗传密码，但也会有所偏爱。
7
遗 传 密 码 表
8
1.2 转运RNA (tRNA)
原核的核糖体（70S）= 30S小亚基 + 50S大亚基 30S小亚基: 16S rRNA + 21种蛋白质 50S大亚基: 23S，5SrRNA + 34种蛋白质
真核的核糖体（80S）= 40S小亚基 + 60S大亚基 40S 小亚基: 18S rRNA + 33种蛋白质 60S 大亚基: 28S，5.8S，5SrRNA + 45种蛋白质
氨基酸与tRNA的 连接方式
甲酰基
翻译起始时， 第一个氨基酸 一般是甲硫氨酸， 其氨基要甲酰 化成为甲酰甲硫 氨酸，予以保护。
fMet-tRNA
19
2.2 起始复合物的形成
首先IF3、IF1帮助30S小亚基 与mRNA结合，IF2和GTP帮助 甲酰甲硫氨酸-tRNA与AUG配 对，接着IF3脱离，形成30S 起始复合物。50S大亚基进入， IF1和IF2脱离，形成70S起始 复合物，需要GTP。甲酰甲硫 氨酸-tRNA处于P位。
6
遗传密码
上世纪60年代，利用均聚核苷酸实验，破译了遗传密码。 遗传密码为三联体（每三个碱基代表一个氨基酸），由5’到3’阅读， 无间断。即使在少数重叠基因（如病毒）中，其开放阅读框架（open reading frame, ORF）仍按此原则。 起始密码为AUG, 终止密码为UAA，UAG和UGA。
13
沉降系数 S
生物大分子在离心场中沉降，受到三种力的影响，它们是离 心力，浮力和摩擦力。物质在单位离心力场的沉降速度是个定值， 称为沉降系数（sedimentation coefficient） 。
蛋白质、核酸等的沉降系数在1 X 10-13到 200 X 10-13秒 之间。 为方便将10-13秒作为一个单位，称Svedberg单位，用S表示。
原核tRNA有30-40种，真核有50-60种，含70-90个核苷酸， 并 有多种稀有碱基。
tRNA是最小的RNA， 占细胞总RNA 的15%左右，其功能 是搬运氨基酸和解读密码子。
tRNA 具有“四环一臂”和“三叶草” 形的典型结构。
注意：3’端CCA氨基酸受位和反密码子环
9
tRNA的结构—“四环一臂”
密码子与反密码子的配对方式
11
变偶性或摆动性——反密码子5’端的碱基与 密码子的第三位配对不严格
12
1.3 核糖体（ribosome）与核糖体rRNA
核糖体是rRNA 与几十种蛋白质的复合体，有大、小两个亚基构成。含有 合成蛋白质多肽链所必需的酶、起始因子（IF）、延伸因子（EF）、释放 因子（RF）等。
反应如下：
A A t R N A A T P 氨 酰 基 - t R N A 合 成 酶 A A - t R N A A M P P P i
氨基酸的羧基与tRNA 的3’端CCA-OH 以酯键相连，因此其氨基是自 由的。
18
tRNAfmet fMet-tRNA合成酶
酯键
Met 甲酰FH4
其数值不仅与物质分子的质量有关，也与分子的形状有关。
14
rRNA只有4-5种，但占细胞 RNA 的大部分 。
图为原核生物的两种RNA 16S rRNA和5S rRNA 的结构
15
核糖体的结构
16
核糖体有4个基本功能
1. 容纳mRNA，并能沿着mRNA由5’—— 3’ 移动，由tRNA解读其密码；
4
蛋白质翻译系统示意图
5
1.1 信使RNA (mRNA)
mRNA是遗传信息的载体（载有遗传密码，genetic code），是 合成蛋白质的蓝图（模板），它以一系列三联体密码子（codon） 的形式从DNA转录了遗传信息。每个密码子代表一个氨基酸。
mRNA占细胞总RNA的5-10%，不稳定，寿命短。 原核的mRNA 是多顺反子;真核的mRNA 是单顺反子。
倒L形的三级结构
10
tRNA的功能是解读mRNA上的密码子和搬运氨基酸。 tRNA上至少有4 个位点与多肽链合成有关：即3’CCA氨基酸接受位
点、氨基酰-tRNA合成酶识别位点、核糖体识别位点和反密码子位点。 每一个氨基酸有其相应的tRNA携带, 氨基酸的羧基与tRNA的 3’
CCA-OH 以酯键结合。而tRNA的反密码子可以与mRNA上相应的密码 子互补结合, 以使氨基酸正确“对号入座” （因为密码子的序列对应于 多肽链上 的氨基酸序列）。
第15章 蛋白质翻译
Protein Biosynthesis (Translation)
1
本章主要内容
翻译系统 蛋白质生物合成的过程 多肽链翻译后的修饰 蛋白质的到位
2
原核
真核
基因在原核和真核细胞中最终得到表达
3
1 蛋白质的翻译系统
原料氨基酸，20种 mRNA是合成蛋白质的“蓝图（或模板）” tRNA是原料氨基酸的“搬运工” rRNA与多种蛋白质结合成核糖体,作为合成多肽链的 “装配机（操作台）”
20
一个嘌呤丰富区 起始密码
起始密码AUG上游的S.D序列(一个嘌呤丰富区)与其核糖 体小亚基中16S rRNA的3’端互补结合有利于30S起始复合 物的形成
21
2.3 肽键的形成和延伸
（注意新的AA-tRNA如何定位，第一个肽键如何形成，核糖体如何移动…）
氨酰基tRNA进入A位
新的氨基酸-tRNA的进位依赖Tu-Ts因子和GTPห้องสมุดไป่ตู้协助
2. 氨基酰位点（A位点），可结合氨基酰tRNA（AA-tRNA）；
3. 肽酰基位点（P位点），可结合肽酰基tRNA（肽-tRNA）；
4. 脱氨基酰tRNA的出口位(E位点) ; 5. 肽酰基转移酶中心，是形成肽键的位点
等。
17
2 蛋白质的生物合成过程
2.1 氨基酸的活化
所有参与合成多肽链的氨基酸都要激活，并由数十种高度专一的氨基 酰-tRNA合成酶催化。该酶由两个识别位点，它们能识别特定的氨基 酸和选择其所对应的tRNA，使两者连接起来（利用ATP）。
密码有简并性（degeneracy），即一个氨基酸可由几个密码子表示； 通用性，大多数生物使用同样的遗传密码，但也会有所偏爱。
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遗 传 密 码 表
8
1.2 转运RNA (tRNA)
原核的核糖体（70S）= 30S小亚基 + 50S大亚基 30S小亚基: 16S rRNA + 21种蛋白质 50S大亚基: 23S，5SrRNA + 34种蛋白质
真核的核糖体（80S）= 40S小亚基 + 60S大亚基 40S 小亚基: 18S rRNA + 33种蛋白质 60S 大亚基: 28S，5.8S，5SrRNA + 45种蛋白质
氨基酸与tRNA的 连接方式
甲酰基
翻译起始时， 第一个氨基酸 一般是甲硫氨酸， 其氨基要甲酰 化成为甲酰甲硫 氨酸，予以保护。
fMet-tRNA
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2.2 起始复合物的形成
首先IF3、IF1帮助30S小亚基 与mRNA结合，IF2和GTP帮助 甲酰甲硫氨酸-tRNA与AUG配 对，接着IF3脱离，形成30S 起始复合物。50S大亚基进入， IF1和IF2脱离，形成70S起始 复合物，需要GTP。甲酰甲硫 氨酸-tRNA处于P位。
6
遗传密码
上世纪60年代，利用均聚核苷酸实验，破译了遗传密码。 遗传密码为三联体（每三个碱基代表一个氨基酸），由5’到3’阅读， 无间断。即使在少数重叠基因（如病毒）中，其开放阅读框架（open reading frame, ORF）仍按此原则。 起始密码为AUG, 终止密码为UAA，UAG和UGA。
13
沉降系数 S
生物大分子在离心场中沉降，受到三种力的影响，它们是离 心力，浮力和摩擦力。物质在单位离心力场的沉降速度是个定值， 称为沉降系数（sedimentation coefficient） 。
蛋白质、核酸等的沉降系数在1 X 10-13到 200 X 10-13秒 之间。 为方便将10-13秒作为一个单位，称Svedberg单位，用S表示。
原核tRNA有30-40种，真核有50-60种，含70-90个核苷酸， 并 有多种稀有碱基。
tRNA是最小的RNA， 占细胞总RNA 的15%左右，其功能 是搬运氨基酸和解读密码子。
tRNA 具有“四环一臂”和“三叶草” 形的典型结构。
注意：3’端CCA氨基酸受位和反密码子环
9
tRNA的结构—“四环一臂”
密码子与反密码子的配对方式
11
变偶性或摆动性——反密码子5’端的碱基与 密码子的第三位配对不严格
12
1.3 核糖体（ribosome）与核糖体rRNA
核糖体是rRNA 与几十种蛋白质的复合体，有大、小两个亚基构成。含有 合成蛋白质多肽链所必需的酶、起始因子（IF）、延伸因子（EF）、释放 因子（RF）等。
反应如下：
A A t R N A A T P 氨 酰 基 - t R N A 合 成 酶 A A - t R N A A M P P P i
氨基酸的羧基与tRNA 的3’端CCA-OH 以酯键相连，因此其氨基是自 由的。
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tRNAfmet fMet-tRNA合成酶
酯键
Met 甲酰FH4
其数值不仅与物质分子的质量有关，也与分子的形状有关。
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rRNA只有4-5种，但占细胞 RNA 的大部分 。
图为原核生物的两种RNA 16S rRNA和5S rRNA 的结构
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核糖体的结构
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核糖体有4个基本功能
1. 容纳mRNA，并能沿着mRNA由5’—— 3’ 移动，由tRNA解读其密码；
4
蛋白质翻译系统示意图
5
1.1 信使RNA (mRNA)
mRNA是遗传信息的载体（载有遗传密码，genetic code），是 合成蛋白质的蓝图（模板），它以一系列三联体密码子（codon） 的形式从DNA转录了遗传信息。每个密码子代表一个氨基酸。
mRNA占细胞总RNA的5-10%，不稳定，寿命短。 原核的mRNA 是多顺反子;真核的mRNA 是单顺反子。
倒L形的三级结构
10
tRNA的功能是解读mRNA上的密码子和搬运氨基酸。 tRNA上至少有4 个位点与多肽链合成有关：即3’CCA氨基酸接受位
点、氨基酰-tRNA合成酶识别位点、核糖体识别位点和反密码子位点。 每一个氨基酸有其相应的tRNA携带, 氨基酸的羧基与tRNA的 3’
CCA-OH 以酯键结合。而tRNA的反密码子可以与mRNA上相应的密码 子互补结合, 以使氨基酸正确“对号入座” （因为密码子的序列对应于 多肽链上 的氨基酸序列）。
第15章 蛋白质翻译
Protein Biosynthesis (Translation)
1
本章主要内容
翻译系统 蛋白质生物合成的过程 多肽链翻译后的修饰 蛋白质的到位
2
原核
真核
基因在原核和真核细胞中最终得到表达
3
1 蛋白质的翻译系统
原料氨基酸，20种 mRNA是合成蛋白质的“蓝图（或模板）” tRNA是原料氨基酸的“搬运工” rRNA与多种蛋白质结合成核糖体,作为合成多肽链的 “装配机（操作台）”
20
一个嘌呤丰富区 起始密码
起始密码AUG上游的S.D序列(一个嘌呤丰富区)与其核糖 体小亚基中16S rRNA的3’端互补结合有利于30S起始复合 物的形成
21
2.3 肽键的形成和延伸
（注意新的AA-tRNA如何定位，第一个肽键如何形成，核糖体如何移动…）
氨酰基tRNA进入A位
新的氨基酸-tRNA的进位依赖Tu-Ts因子和GTPห้องสมุดไป่ตู้协助
2. 氨基酰位点（A位点），可结合氨基酰tRNA（AA-tRNA）；
3. 肽酰基位点（P位点），可结合肽酰基tRNA（肽-tRNA）；
4. 脱氨基酰tRNA的出口位(E位点) ; 5. 肽酰基转移酶中心，是形成肽键的位点
等。
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2 蛋白质的生物合成过程
2.1 氨基酸的活化
所有参与合成多肽链的氨基酸都要激活，并由数十种高度专一的氨基 酰-tRNA合成酶催化。该酶由两个识别位点，它们能识别特定的氨基 酸和选择其所对应的tRNA，使两者连接起来（利用ATP）。