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。
（一）原核生物翻译起始复合物形成
• 核蛋白体大小亚基分离； • mRNA在小亚基定位结合； • 起始氨基酰-tRNA的结合； • 核蛋白体大亚基结合。
原核生物起始复合物的生成
1. 核蛋白体亚基的分离 2. mRNA在核蛋白体小亚基上就位
3. fmet-tRNA的结合
70S
4. 核蛋白体大亚基结合
E site 排出位
5’
5’ 5’
3’
3’
3’
3’
A site 氨基酰位
N 新生肽链
氨基酸 肽酰位P site
第二节、氨基酸的活化 P297 氨基酰-tRNA合成酶
Mg2+
氨基酸+tRNA +ATP
氨基酰-tRNA+ AMP+ppi
氨基酰-tRNA合成酶
氨基酰-tRNA合成酶具有绝对专一性，对氨基酸、 tRNA 两种底物都能高度特异性地识别。
5’
C C A 3’ O CO R C NH2 H
• 氨基酰-tRNA合成酶对底物氨基酸和tRNA都有 高度特异性。
• 氨基酰-tRNA合成酶具有校正活性 (proofreading activity) 。
• 氨基酰-tRNA的表示方法： Ala-tRNAAla Ser-tRNASer Met-tRNAMet
1. 核蛋白体大小亚基分离 P３０１
IF-1 IF-3
目录
2. mRNA在小亚基定位结合
• 密码的通用性进一步证明各种生物进化自同 一祖先。
Байду номын сангаас
5. 摆动性(wobble)
三、 tRNA与氨基酸的转运 P295
密码子
反密码子
氨基酸臂
反密码环
反密码子 密码子
密码的摆动性
mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子相互辨认，大多数情况下 是遵从碱基配对规律的。但也可出现不严格的配对，这种现象就是遗传 密码的摆动性。尤其是密码子的第三位碱基和反密码子的第一位碱基之 间常出现摆动现象。tRNA分子上有相当多的稀有碱基，其中次黄嘌呤 （insosine，I）常出现于反密码子第一位，是最常见的摆动现象。
P297 第二节、氨基酸的活化 氨基酰-tRNA合成酶
5’
C C A 3’ OH HO C O R C NH2 H
ATP
Mg2+
氨基酰-tRNA合成酶
✓氨基酰-tRNA合成酶具有绝对 专一性，对氨基酸、tRNA 两种 底物都能高度特异性地识别。
✓氨基酰-tRNA合成酶具有校正
活性(proofreading activity) 。
2. 连续性(commaless)
各个三联体密码连续阅读，密码子间既 无间断也无交叉。
编码密码子：61
3. 简并性(degeneracy) 编码氨基酸：20
目录
4. 通用性(universal)
• 蛋白质生物合成的整套密码，从原核生物到 人类都通用。
• 已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植
物细胞的叶绿体。 UGA 色氨酸
遗传密码表
密码子：64 起始密码: AUG 终止密码: UAA，UAG，UGA
目录
•遗传密码的特点
（一） 遗传密码的方向性(direction) （二）连续性（commaless） （三）简并性（degeneracy） （四）摆动性（wobble）
(五) 通用性（universal）
1.方向性 (direction )
tRNA反密码子 第1位碱基
I
UG
mRNA密码子 第3位碱基
U, C, A A, G U, C
二、核糖体与肽链装配 P295
核糖体由大、小亚基组成，每个亚基含 有不同的蛋白质和 rRNA，原核生物和 真核生物又各有不同。
目录
核 糖 体 的 组 成
目录
原核生物翻译过程中核糖体结构模式:P296
mRNA 5’
一、mRNA是蛋白质生物合成的直接模板
mRNA的基本结构
Start of genetic message Cap
5
5’-端非翻译区 开放阅读框架
End
Tail
3
3’-端非翻译区
从mRNA 5-端起始密码子AUG到3-端终止密 码子之间的核苷酸序列，称为开放阅读框架 (open reading frame, ORF)。
起始肽链合成的氨基酰-tRNA
真核生物： Met-tRNAiMet 原核生物： fMet-tRNAifMet
N-甲酰甲硫氨酰-tRNA
第三节 P298
肽链的生物合成过程
The Biosynthesis Process of Peptide Chain
翻译过程从5´-AUG开始，按mRNA模 板三联体密码的顺序延长肽链，直至终止密 码出现。
翻译模板mRNA及遗传密码
• 翻译方向 P292
mRNA的翻译方向从5’ → 3’方向，从起始密码 到终止密码的序列，决定了肽链的合成方向从N 端 到C 端。
• 遗传密码（genetic codon） mRNA链上由3个连续碱基组成的三联体，决
定一个氨基酸，称为遗传密码或密码子。
遗传密码表（P292）
The flow of genetic information in a typical cell.
Reverse transcription
trantrasnlsaltaitoionn
Central dogma
第十二章
蛋白质的生物合成 （翻译P291）
Protein Biosynthesis，Translation
• 蛋白质的生物合成，即翻译，就是将mRNA中 4 种核苷酸序列编码的遗传信息，通过遗传密码破 译的方式解读为蛋白质一级结构中20种氨基酸的 排列顺序 。
第一节
参与蛋白质生物合成的物质
Protein Biosynthesis System
参与蛋白质生物合成的物质包括
• 模板： mRNA • 原料：20种编码氨基酸 • 氨基酸运载体：tRNA • 场所：核糖体 • 酶：氨基酰-tRNA合成酶、 转肽酶 • 蛋白质因子：IF、EF、 RF • 能量（ATP、GTP） • 无机离子（Mg2+、Mn2+）
整个翻译过程可分为 ：以原核生物为例 • 翻译的起始(initiation) • 翻译的延长(elongation) • 翻译的终止(termination )
一、肽链合成起始
指mRNA和起始氨基酰-tRNA分别 与核糖体结合而形成翻译起始复合物 (translational initiation complex)，此 过程需要多种起始因子的参与。
（一）原核生物翻译起始复合物形成
• 核蛋白体大小亚基分离； • mRNA在小亚基定位结合； • 起始氨基酰-tRNA的结合； • 核蛋白体大亚基结合。
原核生物起始复合物的生成
1. 核蛋白体亚基的分离 2. mRNA在核蛋白体小亚基上就位
3. fmet-tRNA的结合
70S
4. 核蛋白体大亚基结合
E site 排出位
5’
5’ 5’
3’
3’
3’
3’
A site 氨基酰位
N 新生肽链
氨基酸 肽酰位P site
第二节、氨基酸的活化 P297 氨基酰-tRNA合成酶
Mg2+
氨基酸+tRNA +ATP
氨基酰-tRNA+ AMP+ppi
氨基酰-tRNA合成酶
氨基酰-tRNA合成酶具有绝对专一性，对氨基酸、 tRNA 两种底物都能高度特异性地识别。
5’
C C A 3’ O CO R C NH2 H
• 氨基酰-tRNA合成酶对底物氨基酸和tRNA都有 高度特异性。
• 氨基酰-tRNA合成酶具有校正活性 (proofreading activity) 。
• 氨基酰-tRNA的表示方法： Ala-tRNAAla Ser-tRNASer Met-tRNAMet
1. 核蛋白体大小亚基分离 P３０１
IF-1 IF-3
目录
2. mRNA在小亚基定位结合
• 密码的通用性进一步证明各种生物进化自同 一祖先。
Байду номын сангаас
5. 摆动性(wobble)
三、 tRNA与氨基酸的转运 P295
密码子
反密码子
氨基酸臂
反密码环
反密码子 密码子
密码的摆动性
mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子相互辨认，大多数情况下 是遵从碱基配对规律的。但也可出现不严格的配对，这种现象就是遗传 密码的摆动性。尤其是密码子的第三位碱基和反密码子的第一位碱基之 间常出现摆动现象。tRNA分子上有相当多的稀有碱基，其中次黄嘌呤 （insosine，I）常出现于反密码子第一位，是最常见的摆动现象。
P297 第二节、氨基酸的活化 氨基酰-tRNA合成酶
5’
C C A 3’ OH HO C O R C NH2 H
ATP
Mg2+
氨基酰-tRNA合成酶
✓氨基酰-tRNA合成酶具有绝对 专一性，对氨基酸、tRNA 两种 底物都能高度特异性地识别。
✓氨基酰-tRNA合成酶具有校正
活性(proofreading activity) 。
2. 连续性(commaless)
各个三联体密码连续阅读，密码子间既 无间断也无交叉。
编码密码子：61
3. 简并性(degeneracy) 编码氨基酸：20
目录
4. 通用性(universal)
• 蛋白质生物合成的整套密码，从原核生物到 人类都通用。
• 已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植
物细胞的叶绿体。 UGA 色氨酸
遗传密码表
密码子：64 起始密码: AUG 终止密码: UAA，UAG，UGA
目录
•遗传密码的特点
（一） 遗传密码的方向性(direction) （二）连续性（commaless） （三）简并性（degeneracy） （四）摆动性（wobble）
(五) 通用性（universal）
1.方向性 (direction )
tRNA反密码子 第1位碱基
I
UG
mRNA密码子 第3位碱基
U, C, A A, G U, C
二、核糖体与肽链装配 P295
核糖体由大、小亚基组成，每个亚基含 有不同的蛋白质和 rRNA，原核生物和 真核生物又各有不同。
目录
核 糖 体 的 组 成
目录
原核生物翻译过程中核糖体结构模式:P296
mRNA 5’
一、mRNA是蛋白质生物合成的直接模板
mRNA的基本结构
Start of genetic message Cap
5
5’-端非翻译区 开放阅读框架
End
Tail
3
3’-端非翻译区
从mRNA 5-端起始密码子AUG到3-端终止密 码子之间的核苷酸序列，称为开放阅读框架 (open reading frame, ORF)。
起始肽链合成的氨基酰-tRNA
真核生物： Met-tRNAiMet 原核生物： fMet-tRNAifMet
N-甲酰甲硫氨酰-tRNA
第三节 P298
肽链的生物合成过程
The Biosynthesis Process of Peptide Chain
翻译过程从5´-AUG开始，按mRNA模 板三联体密码的顺序延长肽链，直至终止密 码出现。
翻译模板mRNA及遗传密码
• 翻译方向 P292
mRNA的翻译方向从5’ → 3’方向，从起始密码 到终止密码的序列，决定了肽链的合成方向从N 端 到C 端。
• 遗传密码（genetic codon） mRNA链上由3个连续碱基组成的三联体，决
定一个氨基酸，称为遗传密码或密码子。
遗传密码表（P292）
The flow of genetic information in a typical cell.
Reverse transcription
trantrasnlsaltaitoionn
Central dogma
第十二章
蛋白质的生物合成 （翻译P291）
Protein Biosynthesis，Translation
• 蛋白质的生物合成，即翻译，就是将mRNA中 4 种核苷酸序列编码的遗传信息，通过遗传密码破 译的方式解读为蛋白质一级结构中20种氨基酸的 排列顺序 。
第一节
参与蛋白质生物合成的物质
Protein Biosynthesis System
参与蛋白质生物合成的物质包括
• 模板： mRNA • 原料：20种编码氨基酸 • 氨基酸运载体：tRNA • 场所：核糖体 • 酶：氨基酰-tRNA合成酶、 转肽酶 • 蛋白质因子：IF、EF、 RF • 能量（ATP、GTP） • 无机离子（Mg2+、Mn2+）
整个翻译过程可分为 ：以原核生物为例 • 翻译的起始(initiation) • 翻译的延长(elongation) • 翻译的终止(termination )
一、肽链合成起始
指mRNA和起始氨基酰-tRNA分别 与核糖体结合而形成翻译起始复合物 (translational initiation complex)，此 过程需要多种起始因子的参与。