蛋白质翻译-精
- 格式:ppt
- 大小:3.84 MB
- 文档页数:95
蛋白质翻译后修饰——末端修饰(氨基末端、羧基末端)(~~by luckyboy)(微生物班、精简打印、元旦巨献版)在核糖体上翻译的时候,当氨基酸添加到新生多肽之后,在体内氨基酸残基会发生各种各样的共价修饰。
I、氨基端的修饰初生蛋白的第一个氨基酸的命运:在细菌中:在细菌中生物合成蛋白质的第一步一般是甲酰甲硫氨酰-tRNAfmet和第二个氨酰tRNA通过肽键合成,因此初生蛋白质存在一个甲酰甲硫氨酰位点。
在真核生物中:虽然N末端甲硫氨酰位点从第一个甲硫氨酸获取在成熟蛋白质中很常见,N末端的α-甲基一般很快会被移除,接着在大多数情况下甲硫氨酸残基会被断裂下来。
这个作用是依靠甲硫氨酸氨基肽酶的作用,并且这个裂解过程由第二个残基控制。
(1)在酵母中(啤酒酵母):如果倒数第二个氨基酸残基有一个0.129nm或更小的回转半径的时候,甲硫氨酸会被完完全全的裂解掉(这些氨基酸有:Gly, Ala, Ser, Cys, Thr, Pro, Val)(3)在真菌或哺乳动物的线粒体中:起始甲硫氨酸的不被去除,但在植物的线粒体中还是会发生的。
在工程菌中:在大肠杆菌中过量表达的蛋白质通过质粒技术会导致一种甲硫氨酸残基保留的不正常现象。
一、乙酰化1.N端a-乙酰基修饰(a-acetyl)在蛋白质中是很普遍的在Ehrlich ascite 细胞中:大概有80%的可溶蛋白是N端a-乙酰基修饰的。
在高等真核生物中:有证据表明在这些细胞中氨基酸末端乙酰化是非常普遍的,几乎可以作为高等真核生物蛋白质的一个典型标志。
在低等真核生物中:N端a-乙酰基的比例比较低,但还是存在的2. N端a-乙酰基化修饰通常是翻译中同时发生的,一般发生在新生肽链大约40个残基长的时候3.N端残基乙酰化修饰的频率(概率)是不同的:一般Ala,Ser > Met,Gly, Asp > Asn,lle,Thr,Val >其他氨基酸残基(1)在高等真核生物中的蛋白质比细菌或真菌中的蛋白质更可能发生乙酰基修饰(2)在大肠杆菌中表达的真核细胞蛋白部分发生乙酰化。
蛋白质翻译从mRNA到蛋白质的精密过程蛋白质是构成生物体的基本组成部分,扮演着许多重要功能的角色。
蛋白质的合成过程被称为翻译,它从mRNA(信使RNA)到蛋白质的转换是一个极其精密的过程。
本文将详细介绍蛋白质翻译过程的各个步骤。
1. 信使RNA合成蛋白质翻译过程的第一步是合成mRNA。
在细胞核内,DNA的一个片段被转录成一条对应的mRNA分子。
这个过程称为转录。
mRNA由核糖核酸(RNA)构成,它的结构与DNA类似,但含有尿嘧啶(U)代替胸腺嘧啶(T)。
转录是由RNA聚合酶酶催化的。
2. 剪切和修饰新合成的mRNA分子并不是马上可以进行蛋白质翻译的,它还需要经过一系列的修饰。
这些修饰包括剪切和3'端聚腺苷酸(poly A)尾加工。
剪切是指将mRNA分子中一些无用的片段剪掉,只保留编码蛋白质所需的有效信息。
而3'端聚腺苷酸尾加工是在mRNA的末端附加一串腺苷酸,这个尾部结构有助于mRNA的稳定和翻译的开始。
3. 核外运输修饰完成的mRNA会离开细胞核,通过核孔进入到细胞质中。
这个过程是由核糖体蛋白复合物协助的。
核糖体蛋白复合物将mRNA的运输与mRNA袋装蛋白质的合成进行联系,确保mRNA在核内合成的蛋白质能够顺利地到达其目的地。
4. 蛋白质合成蛋白质的翻译是在细胞质中进行的。
这个过程需要依靠核糖体,核糖体是由核糖体RNA(rRNA)和蛋白质组成的。
核糖体通过识别mRNA上的起始密码子,导致tRNA(转运RNA)结合到起始密码子上。
tRNA上携带着相应的氨基酸,它们会根据密码子对tRNA的互补性配对进行连接。
蛋白质的合成是根据mRNA上的一系列密码子和相应的氨基酸序列进行的。
5. 翻译终止当核糖体到达mRNA上的终止密码子时,翻译会终止,并释放新合成的蛋白质。
终止密码子不编码任何氨基酸,而是指示核糖体停止翻译,并释放蛋白质。
通过这些精密的过程,细胞能够根据基因的指示合成特定的蛋白质。
蛋白质翻译机制的精准性概述李建永(潍坊科技学院/山东省高校设施园艺实验室寿光262700)摘要蛋白质是细胞和生物体功能的重要执行者,若蛋白质的翻译过程出现差错就会造成灾难性的后果。
生物机体的众多机制保障了翻译过程的精确无误,本文概述蛋白质翻译机制的精准性。
关键词蛋白质翻译mRNA模板精准性蛋白质种类繁多、结构复杂,参与生物体内众多的生化反应,是细胞和生物机体功能的重要执行者。
一旦翻译过程出现问题就会生成错误的蛋白质,进而会造成灾难性的后果。
那么,哪些机制保障了蛋白质翻译过程的精准性呢?1模板序列的准确性1.1mRNA序列的正确性mRNA是蛋白质翻译的模板,其携带信息的精确性是蛋白质准确翻译的基础’DNA转录生成的前体mRNA要经历一系列复杂的剪接、加工和修饰过程。
例如,真核生物的前体mRNA要经历5,端加帽、3,端加尾、内含子切除等加工过程后才成为成熟的mRNA*1〕。
这也保证DNA存储的遗传信息准确无误地传递到翻译的模板一RNA。
1.2校正基因的作用当编码蛋白质的结构基因发生变异时,通常会合成错误的蛋白质。
大量的研究结果表明,一种蛋白质的结构基因发生变异后,所产生的错误结果往往可以被第二次变异所校正,由此所产生的基因叫校正基因[2]o校正变异如果发生在结构基因内,称之为“基因内校正”;而校正变异发生在另外一个基因上,则称之为“基因间校正”。
基因内校正是通过第二次变异来修正基因本身产生的错误;而基因间校正则是通过校正tRNA来实现对目标基因的校正的。
2氨基酸与tRNA结合的专一性氨酰tRNA合成酶(aaRS)保证了氨基酸与tRNA 结合的专一性,体现在两个方面,即aaRS的识别和矫正功能。
2.1氨酰tRNA合成酶的识别功能在翻译过程中,»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»主要参考文献[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准(2017年版)*M].北京:人民教育出版社,2018:2-5.[2]刘丹.试论高中生物学教材基于核心素养的情境创设——holt M c D ougal版bioiogk遗传部分的启示[J].中学生物教学,2018,12(3):4-7.[3]中华人民共和国教育部.普通高中通用技术课程标准(2017年版)*M].北京:人民教育出版社,2018: 4.0tRNA负责与特定氨基酸结合,并将它们运送到核糖体,此过程由氨酰tRNA合成酶介导。
蛋白质翻译的过程与调控蛋白质翻译是生物体内重要的生物化学过程之一,它在维持细胞功能和机体生命活动中起着重要的作用。
蛋白质翻译的过程涉及到多种生物分子的相互作用和调控,使得细胞能够根据需要合成适量的特定蛋白质。
在这篇文章中,我们将探讨蛋白质翻译的过程以及它的调控机制。
一、蛋白质翻译的过程蛋白质翻译是将基因信息转化为蛋白质的过程,它主要包括三个阶段:初始化、延伸和终止。
1. 初始化初始化是蛋白质翻译的第一个阶段,它涉及到启动子、核糖体和氨基酸tRNA的相互作用。
在这一阶段,启动子序列位于mRNA的开头部分与核糖体结合,通过识别mRNA上的起始密码子,选择适当的氨基酸tRNA进入翻译复合体。
2. 延伸延伸是蛋白质翻译的第二个阶段,它涉及到肽链的不断延伸。
在这一阶段,核糖体将位于mRNA上的三联密码子与适当的氨基酸tRNA 配对,通过肽键的形成将氨基酸连接成多肽链。
这一过程不断重复,直到遇到终止密码子终止翻译。
3. 终止终止是蛋白质翻译的最后一个阶段,它涉及到终止密码子与释放因子的结合,使翻译复合体解离。
当核糖体遇到终止密码子时,特定的释放因子(RF)结合到终止密码子上,导致蛋白质链从tRNA上释放出来,翻译过程结束。
二、蛋白质翻译的调控蛋白质翻译的调控是指细胞在不同生理和环境条件下对蛋白质合成速率和特定蛋白质合成的调节。
调控机制可以通过多个层面来实现,从转录水平的调控到翻译水平的调控。
1. 转录水平的调控转录水平的调控是指通过调控mRNA的合成和降解来调控蛋白质翻译的过程。
这可以通过调节转录因子的活性、调控RNA聚合酶的结合和启动子的可及性来实现。
例如,某些转录因子的结合可以促进启动子的转录,从而增加mRNA的合成量。
此外,miRNA和siRNA等小RNA分子也可以通过与mRNA结合,抑制其在翻译过程中的参与。
2. 翻译水平的调控翻译水平的调控是指通过调控翻译复合体的组装和运动来调控蛋白质翻译的过程。
蛋白质的翻译和翻译后修饰蛋白质是细胞中最基本的生物大分子,参与了生物体内几乎所有的生命活动。
蛋白质的合成涉及到翻译过程和翻译后修饰两个主要步骤。
一、蛋白质的翻译蛋白质的翻译是指将mRNA上的遗传信息转化为氨基酸序列的过程。
这一过程主要发生在细胞质中的核糖体上。
1. 启动子与小核仁RNA(rRNA)的结合:翻译开始前,mRNA的5'端结合到核糖体小亚基上的小核仁RNA,形成启动复合体。
这一步骤确保正确的起始点和适当的翻译框架。
2. 外显子剪接和核糖体扫描:mRNA经过剪接后,转录内含子被去除,形成成熟的mRNA转录本。
核糖体扫描该mRNA,寻找起始密码子(AUG),确定翻译开始位置。
3. 起始复合物形成:核糖体识别起始密码子并与亚单位Met-tRNAiMet结合,形成起始复合物。
这一复合物包含大、小核糖体亚基以及tRNAiMet。
4. 转移rna(tRNA)结合:核糖体在mRNA上滑动,直到识别到一个新的密码子。
合适的tRNA通过抗密码子与mRNA上的密码子配对,保证正确的氨基酸被加入到蛋白质链上。
5. 肽键形成和elongation:肽键的形成是翻译的关键步骤,它由蛋白合成酶催化,将新到达的氨基酸与蛋白质链上的上一氨基酸连接起来。
步骤重复进行,直到到达终止密码子。
6. 翻译终止:终止密码子标志着蛋白质链的结束。
在终止密码子到达时,核糖体与复合物解离,蛋白质链被释放,并经过后续的修饰和折叠。
二、蛋白质的翻译后修饰蛋白质翻译后经历一系列修饰过程,使其成为活性蛋白质并能够履行其功能。
1. 氨基酸修饰:氨基酸修饰包括磷酸化、甲基化和乙酰化等。
这些修饰可以改变蛋白质的稳定性、活性以及与其他分子的相互作用。
2. 糖基化修饰:糖基化修饰是将糖基添加到蛋白质上,形成糖蛋白。
糖蛋白在细胞识别、细胞黏附和信号传导等过程中起着重要作用。
3. 蛋白质折叠:翻译后的蛋白质链通常处于未折叠的状态,需要经过蛋白质折叠过程才能形成稳定的三维结构。