第十二章翻译ppt课件

原核生物释放因子：RF-1，RF-2，RF-3 真核生物释放因子：eRF 一是识别终止密码，如RF-1特异识别UAA、
UAG；而RF-2可识别UAA、UGA； RF-3不 识别终止密码子, 但刺激另外两个因子的活性， 协助肽链释放。 二是诱导转肽酶改变为酯酶水解活性，相当于 催化肽酰基转移到水分子-OH上，使肽链从核 蛋 白体上): AUG 终止密码(termination coden):
UAA，UAG，UGA
开放阅读框
5’
GUACAU
3’
起始密码 AUG
缬氨酸
组氨酸 终止密码
UAA/UAG/UGA
1. 遗 传 密 码 表
2.遗传密码的破译
5’ U U U U U U U U U U 3’ N 苯苯苯苯苯苯苯苯苯苯 C
5’
UACGAC
亮
EF-G GTP
甲
EF-G GTP
EF-G 转位酶活性，促进核糖体前移
进 位
成肽 转 位
核糖体循环
fMet fMet
Tu GTP
5'
AUG
3'
3.真核生物肽链延长
真核生物肽链延长过程与原核基 本相似，但有不同的反应体系和延 长因子。
真核细胞核糖体没有E位，空载 tRNA直接从P位脱落。
2.核糖核蛋白体循环*-肽链的延长 进位 成肽 转位
肽链合成的延长因子及功能
原核延长 因子
生物功能
对应真核 延长因子
EF-Tu EF-Ts
催化亚基； 促进氨基酰- tRNA 进入A 位，结合分解 GTP
调节亚基
EF-1 α EF-1 βγ
有转位酶活性，促进核糖 EFG 体向前移动一个密码子,促
进卸载 tRNA 释放
翻译起始复合物:核糖体-mRNA-起始氨基酰tRNA
回顾
三种RNA在翻译中的作用 遗传密码的特点 翻译起始复合物的组成，A、P、E位点 翻译起始复合物的形成过程
IIFF--22-GGTTPPi
5'
AUG
3'
IF -3
IF -1
2.真核细胞翻译的起始 ⑴特殊条件：
① 10 余种起始因子 (eIF, eucaryotic initiation factor) ② 1 GTP、1 ATP ③met-tRNAimet
EF-2
⑴进位
指根据 mRNA 下一组遗传密
registration 码指导，使相应氨基T酰s- tRNA 进
入核蛋白体A位。 Tu
5’
UAC
Tu GTP 甲
UAC
Tu GTP
Tu 促进氨基酰-tRNA亮进入A位
延长因子-T 催化氨基酰tRNA进位 （原核生物）
Tu TGsTP
Tu GDP
Ts GTP
第一节 蛋白质合成体系 Protein Biosynthesis System
参与蛋白质生物合成的物质
模板mRNA
运载体tRNA Pr.合成酶系
20种α-氨基酸 核蛋白体
原料
Protein
蛋白因子（IF、EF、RF、RR）
无机离子、ATP、GTP
一、氨基酸 二、mRNA 三、核糖体（rRNA） 四、tRNA
原核和真核细胞翻译起始阶段的比较
原核细胞
真核细胞
起始因子 能耗 起始 AA-tRNA 起始复合物组 分加入顺序
IF 1-3
eIF 1-5
1 GTP
1 GTP+1 ATP
fmet-tRNAifmet met-tRNAimet
小亚基
mRNA AA-tRNA 大亚基
小亚基
AA- tRNA mRNA 大 亚基
⑵起始复合物的形成
40S
elF-3
② met
Met Met-tRNAiMet-elF-2 -GTP
ATP
mRNA
③
elF4E, elF4G, elF4A,
elF4B,PAB
ADP+Pi
60S
①
eIF-2B、eIF-3、 eIF-6
40S
60S
Met
elF-5
④
Met
各种elF释放 GDP+Pi
真核生物翻译起始 复合物形成过程
AGGAGG …… 3 或类似序列，位于原核细胞 mRNA 头端，可与核糖体16S rRNA的一段 保守序列形成互补。
2. rpS-1识别序列：可与核糖体小亚基蛋白
rpS-1结合
通过RNA-RNA，以及RNA-蛋白间相互识别结合，从 而确保mRNA上的AUG起始密码子能在核糖体小亚基P 位点上准确定位。
UU
密码子、反密码子配对的摆动现象
tRNA反密码子 第1位碱基
I
U G AC
mRNA密码子 第3位碱基
U, C, A A, G U, C U G
（5）通用性
蛋白质生物合成的整套密码，从原核 生物到人类都通用。
动物线粒体和植物叶绿体中的密 码系统与“通用密码”存在差异。
线粒体起始密码：AUG、 AUA、AUU 终止密码：AGA、AGG 色氨酸：UGA
5’
3’
mRNA的阅读方向5’ → 3’
（2）连续性
从起始密码子至终止密码子，mRNA的阅 读连续进行，密码子间既无间断也无交叉。
5’ A U G G C A G U A G 3’
• 基因损伤引起mRNA阅读框架内的碱基 发生插入或缺失，可能导致框移突变 (frameshift mutation)，或称移码突变。
（3）简并性
--多组密码代表同一氨基酸
（3）简并性
一组简并密码子中，第一、二位碱基多 相同，第三位不同。
丙氨酸： GUA、GUC、GUG、GUU
丝氨酸： UCA、 UCC、 UCG UCU、 AGU、 AGC
（4）摇摆配对（摆动性）
密码子第三位碱基与反 密码子第一位碱基不严 格遵守碱基配对规则。
一、氨基酸原料
20种L- α-氨基酸
多肽链的形成及其方向性
参与蛋白质合成的三种RNA
mRNA（messenger RNA, 信使RNA） rRNA（ribosomal RNA, 核蛋白体RNA） tRNA（transfer RNA, 转移RNA）
二、 mRNA 的作用
mRNA----蛋白质合成的直接模板， 遗传密码的携带者
OH H2O
反应分两步进行
PPi
丙 AAMTPP
丙氨酰-tRNA
氨酰tRNA 合成酶
第一步第：二生步成：氨生基成酰氨-基AM酰P-t-R酶N复A合物
氨基酰-tRNA合成酶对底物氨基酸和tRNA都 有高度特异性，并具有校正活性
tRNA
氨基酸 ATP
氨基酰-tRNA的表示方法
Asp- tRNAAsp
肽链延长过程动画 Protein_Synthesis.mov
（三）肽链合成的终止
当mRNA上终止密码出现后，多 肽链合成停止，肽链从肽酰- tRNA 中释出，mRNA、核蛋白体等分离， 这些过程称为肽链合成终止。
终止相关的蛋白因子称为释放因子 (release factor, RF)
释放因子的功能
第十二章翻译ppt课件
DNA－RNA－Protein 开场动画
DNA Transcription and Protein Assembly.flv
*蛋白质的生物合成，即翻译，就是将核酸 中由4种核苷酸序列编码的遗传信息，解读 为蛋白质一级结构中20种氨基酸的排列顺序。
目录
第1节 蛋白质生物合成体系 第2节 蛋白质生物合成过程 第3节 翻译后加工及输送 第4节 蛋白质合成的干扰和抑制
5’ U G U G U G U G U G 3’ N 半缬半缬半缬半缬半缬 C
1961－1966年，遗 传密码的破译工作 由三位美国科学家 Nirenberg 、 Khorana 和 Holley 共同完成， 他们共同分享了 1968年诺贝尔生理 学或医学奖。
3.遗传密码的特点*
（1）方向性
2.真核生物肽链合成的终止
真核生物翻译终止与原核相似， 但有不同的释放因子。只有一个因 子eRF识别3种终止密码。
多聚核糖体
——使蛋白质合成高速、 高效进行
比较：真核生物与原核生物 蛋白质合成的差异
1. 核糖体: 真核生物--80S , 原核生物--70S。 2. 起始氨酰tRNA： 真核--Met-tRNAmet
（一）单顺反子和多顺反子
（二）mRNA结合核糖体序列 （三）携带遗传密码
（一）单顺反子和多顺反子
遗传学上，编码一个多肽的遗 传单位称为顺反子
原核生物mRNA为多顺反子 真核生物mRNA为单顺反子
多顺反子
5’
3’
单顺反子
5’
3’
（二）mRNA结合核糖体序列
1. S-D序列 (Shine-dalgarno squence; 也叫做核糖体结合序列RBS)：5 ……
原核生物翻译过程中核蛋白体结构模式:
P位：肽酰位 (peptidyl site)
A位：氨基酰位 (aminoacyl site)
E位：排出位 (exit site)
翻译起始动画 18-Initiation.swf
（二）延长—核糖核蛋白体循环
条件：延长因子； 2 GTP
1.延长因子(elongation factor,EF) 原核细胞: EF- T, EF-G 真核细胞： EF-1, EF-2
A.核蛋白体大小亚基分离
IF -3
IF -1
B.mRNA在小亚基定位结合
5'
AUG
3'
IF -1
IF -3
C. fmet-tRNAifmet结合到小亚基