蛋白质的合成过程PPT讲稿

inactive 70S ribosome
SD sequence
30S initiation complex
IF－2 与GTP
结合
（8）、70S起始复合物的形成
GDP + Pi
70S initiation complex
• 起始复合物形成过程的特点：
A、通过与fMet-tRNAfMet专一结合，IF-2使起始 tRNA而不是其他的Met-tRNA参加起始反应。
H
（fMet－tRNAfMet）
N－甲酰甲硫氨酸
ATP/ Mg 2+ + Met tRNAf Met
tRNAm Met
AMP/Mg2 + PPi
Met-tRNAmMet
AMP/Mg2+ PPi
N10-ormyltetrahydrofolate
Met-tRNAfMet Transformylase
因子 大小
作用
IF-1 9.5kd IF-2 95kd-117kd IF-3 20kd
与 30S 亚基结合，成为起始复合 物的一部分，促进IF-2的释放；
与GTP结合活化，促使fMettRNAfMet 选择性的 结合在30S亚 基上
促使30S亚基结合于mRNA起 始部位;
（7）、30S起始复合物的形成：
甲酰化并不是必不可少的，因为没有甲酰化的 Met-tRNAfMet 也能行使起始的功能，但甲酰化后, 能提高fMet-tRNAfMet 的起始效率。
起始tRNA由甲硫氨酰-tRNA甲酰化
tRNAfMet
AARS Met-tRNAfMet 甲酰基转移酶
Met
N10－甲酰FH4 FH4
甲酰基
O C Met tRNA
• 每个真核生物的mRNA 都是单顺反子，但每分子 的mRNA 通常都比编码蛋白质所必需的长度长。
• 真核生物细胞质中mRNA 的平均长度为10002000 个碱基，在5′端有一个甲酰化帽子，在3′端 带有100-200 个碱基的poly(A)。
• 有时AUG起始密码子位于mRNA 5′末端40个碱 基以内，使帽结构和AUG都位于核糖体结合的范围 之内。但最远可达到~1000 个碱基。并且有二级 发卡结构。

（2）、多肽链合成起始需要甲酰甲 硫氨酸：
• tRNAfMet通过两步反应获得被修饰的氨基酸。
A、tRNAfMet与Met相连得到Met-tRNAfMet； B、 N10－甲酰FH4为甲基供体，甲酰基封锁了MettRNAfMet 上的Met上的－NH2,得到fMet-tRNAfMet ；
甲酰基的作用：
5′… AGGAGG… 3′
这段多嘌呤的序列被称为SD(Shine-Dalgarno)序列。 它与16S rRNA上靠近3′一段保守序列配对：3′… UCCUCC… 5′
❖ SD序列的意义：
对SD 序列进行点突变，发现mRNA 无法被 翻译。
说明SD序列是原核生物蛋白质翻译所必须 的。
（6）、原核生物中起始辅助因子：
UUG)。
• 起始密码子被识别的程度不同，若将AUG 替换为 GUG，则起始的效率将会降低大约一半，若替换为 UUG，则效率将会在这个基础上又降低大约一半。 • AUG和GUG是兼职密码子，它们既可以作为起始密 码子，作为肽链合成的起始信号，这时与之对应的 氨基酸是甲酰Met。另外也可作肽链内部相应aa的 密码，这时AUG编码Met,GUG编码val。
fMet-tRNAfMet
Met-tRNAmMet只识别内部的AUG 密码子，它的甲硫氨酸不能被甲酰化
（3）、起始Met的水解：
几乎所有蛋白质合成的起始氨基酸都相同，但并不 是所有的蛋白质第一个氨基酸是甲酰甲硫氨酸；
A、对于末端是甲硫氨酸的蛋白质：是由专一的去 甲酰化酶(Deformylase)催化去掉甲酰基团；
二、蛋白质合成的过程
1、氨基酸的活化； 2、蛋白质合成的起始； 3、蛋白质合成的延伸； 4、蛋白质合成的终止；
（一）、氨基酸的活化：
1、E.Coli氨基酸的活化:
由高度特异的氨酰-tRNA合成酶 (aminoacyl-tRNA synthetase)催化，反应分两 步第：一步：
第二步：
总反应式：
总反应式
2、真核生物的氨基酸的活化与原核生物 相同。
生成的氨酰－tRNA的化学结构
生成的氨酰－tRNA的空间构象
（二）、蛋白质合成的起始：
1、大肠杆菌蛋白质合成的起始：
（1）、多肽链合成起始需要专一的tRNA：
A、起始密码子是AUG，与之相对应的tRNA为起始 tRNA（记为tRNAfMet），这种氨酰-tRNA 通常被缩 写为fMet-tRNAfMet。而与基因中密码子AUG相对应 的tRNA是另外一种tRNA，记为tRNAm。
B、 IF-2具有依赖核糖体的GTPase活性：当50S 亚基连接上，形成完整的核糖体时，GTP被水解。 GTP的水解对核糖体结构的改变有所帮助，使70S 核糖体成为有活性的结合体。
C、 fMet-tRNAfMet是进入核糖体的P位，而不是A 位。
2、真核生物起始复合体的形成：
（1）、真核生物mRNA的特点：
（5）、mRNA上核糖体结合位点序列特点：
A、起始序列的确定方法：
核糖体结合到mRNA上
阻止肽链的延伸，加核酸酶消化 未被保护的mRNA
对获得的序列进行分析
B、mRNA上核糖体结合位点（RBS）序 列的特点：
• AUG(或偶尔GUG 或UUG)起始密码子总是位于 被保护的序列中。
•在AUG 上游10 个核苷酸以内有一段序列接近或 同下面的序列完全相同：
蛋白质的合成过程课件
植物细胞中蛋白质合成的部位
50-100
30-40
More than 20,000 proteins
一、蛋白质合成的一般特征：
➢mRNA的转录方向：5ˊ→3ˊ
➢蛋白质生物合成的方向：N端→C端；
➢ 蛋白质合成除需要aa，核糖体，mRNA， tRNA外，还需要ATP、GTP，一系列辅助 因子。
B、对于末端不是N－甲酰甲硫氨酸的蛋白质：在 第一步的基础上，末端的甲硫氨酸会被一种称为 氨肽酶(Aminopeptidase)的酶去掉；
细菌中新合成的蛋白质以甲酰甲硫氨酸开始，但在 蛋白质合成期间甲酰基被去掉，有时甚至甲硫氨酸
也被除掉。
（4）、大肠杆菌对起始密码子的利用：
原核生物的起始密码子为AUG 或GUG(偶尔也识别