核糖体(ribosome)2精品课件

真核生物 80S
60S（其中RNA28S、5.8S和5S） 40S（其Hale Waihona Puke RNA18S）二 核糖体结构
蛋白质的一级结构，图5-7
特点，E.coli核糖体的52种蛋白质，几乎所有蛋白质的一 级结构都不同。在免疫学上也没有同源性。而在不同种的 原核生物核糖体蛋白质之间却有很高的同源性。序列分析 和免疫反应都证明了这一点。（125）
三
核糖体蛋白质和rRNA的功能 1 核糖体与mRNA的结合位点 Shine-Dalgarno 序列 和16SRNA序列的互补。医417 2 A位点 医419 图 3 P位点转肽反应。P位酰基和A位的氨基之间的一个取代反应 419 4 肽酰转移酶的催化位点（P310）
多聚核糖体及蛋白质的合成（北大123） 某些抗菌素对核糖体蛋白质合成的抑制。（172）
说明什么问题，为什么？
在氨基酸选择上应当是随机的，由于核糖体的功能具有普 遍意义。所以不同种的原核生物核糖体蛋白质之间具有很 高的同源性。
RNA的一级结构
对500多个不同种生物研究表明，rRNA
一级结构非常保守，有些序列完全一致。 二级结构具有更高的保守性。（126） 为什么 序列和结构的关系。
二级结构 双维柄环结构（125）
• The rRNA molecules have several roles in protein synthesis. First, the 28 s rRNA has a catalytic role, it forms part of the peptidyl transferrase activity of the 60 s subunit. Second, 18s rRNA has a recognition role, involved in correct positioning of the mRNA and the peptidyl tRNA.

以多聚核糖体的形式进行多肽合成，对mRNA
的利用及对其浓度的调控更为经济和有效。
最新 PPT 欢迎下载
19
三、RNA在生命起源中的地位及其演化过程
生命是自我复制的体系 DNA代替了RNA的遗传信息功能 蛋白质取代了绝大部分RNA酶的功能 RNA干扰
最新 PPT 欢迎下载
20
RNA干扰现象是近年来新发现的一种生 物学现象，被《Science》和《Nature》 连续两年评为研究最热门的领域。
第十一章
核糖体
最新 PPT 欢迎下载
1
第一节、核糖体的类型与结构 第二节、多聚核糖体与蛋白质的合成
最新 PPT 欢迎下载
2
第一节 核糖体的类型与结构
核糖体是合成蛋白质的细胞器，其唯一的 功能是按照mRNA的指令由氨基酸高效且精确 地合成多肽链。
一、核糖体的基本类型与成分
二、核糖体的结构
三、核糖体蛋白质与rRNA的功能分析
于r蛋白的基因突变而往往是 rRNA基因突变。 在整个进化过程中rRNA的结构比核糖体蛋白
的结构具有更高的保守性。
最新 PPT 欢迎下载
15
在核糖体中rRNA是起主要作用的结构成分
具有肽酰转移酶的活性； 为tRNA提供结合位点(A位点、P位点和E位点)； 为多种蛋白质合成因子提供结合位点； 在蛋白质合成起始时参与同mRNA选择性地结
合以及在肽链的延伸中与mRNA结合； 核糖体大小亚单位的结合、校正阅读(proofreading)、
无意义链或框架漂移的校正、以及抗菌素的作用等 都与rRNA有关。
最新 PPT 欢迎下载
16
r蛋白质的主要功能
对rRNA 折叠成有功能的三维结构是十分重要的；

31
二、蛋白质的合成
蛋白质的合成过程比较复杂，由核糖体、mRNA和携 带各种氨基酸的tRNA、多种蛋白质因子、以及GTP 等的共同完成，一般要经过：
起始 延伸 终止 三个阶段的反应，才能转译出多肽产物。
32
翻译的起始
第一步，mRNA只能与细胞质中游离的核糖体30S小亚 基结合，此时的结合部位是mRNA的起始密码子AUG（如何 识别第一个AUG是起始密码子。
60S：28S、5.8S、5S rRNA； 40S：18SrRNA。 》尽管原核生物与真核生物核糖体的蛋白质和rRNA差异
很大，但结构总体相似，特别是负责与mRNA结合的小亚 基。 》原核和真核细胞的rRNA都具有甲基化现象，这种甲基 化与RNA的转录后加工过程的酶识别有关。 》另外原核5S、16S rRNA和真核5.8S、18S rRNA结构高 度保守，常用于研究生物进化。
第十一章 核糖体(精要部分).
第十一章 核糖体和蛋白质合成
核糖体(ribosome)是合成蛋白质的无膜包被细胞器，其唯 一的功能是按照mRNA的指令由氨基酸高效且精确地合成多 肽链。 核糖体几乎存在于一切细胞内，游离于细胞质基质中，或 附着于内质网膜及核膜上（真核细胞）。
第一节 核糖体的类型与结构
蛋白质化学结构的多样性与构象的多变性； 与RNA相比，蛋白质能更为有效地催化多种生化反应，并提供
更为复杂的细胞结构成分，逐渐演化成今天的细胞。
36
基于原始RNA的 自我复制体系
目前的细胞系统
原始RNA 原始RNA进化 RNA进化后指导蛋白质合成
基于RNA和蛋白质的自我复制体系 新酶的出现能够催化DNA的复 制和RNA转录
15
6SrRNA基因的常用途径
细菌的rRNA具有高度的保守性，又具有高度

在基因治疗和基因组编辑中的应用
基因表达调控
通过调控核糖体的翻译过程，可 以实现对特定基因表达的调控， 从而达到治疗遗传性疾病或癌症
的目的。
基因组编辑
利用核糖体在蛋白质合成中的重 要作用，可以设计基因组编辑工 具，实现对人类基因组的精确编
辑。
基因疗法
通过调控核糖体的翻译过程，可 以开发出新型的基因疗法，用于 治疗各种遗传性疾病和罕见病。
02 核糖体的合成
核糖体RNA的合成
01
02
03
转录
核糖体RNA由RNA聚合酶 转录产生，转录过程中需 要DNA作为模板。
剪接
转录后的核糖体RNA需要 经过剪接，去除内含子， 形成成熟的核糖体RNA。
修饰
核糖体RNA中的碱基可能 经过甲基化、假尿嘧啶化 等修饰，这些修饰对核糖 体的功能至关重要。
不同生物的核糖体在结构和功能上存在差异，反映了生物 在进化过程中的适应和变异。对核糖体的比较研究有助于 深入了解生物多样性的形成和演化机制。
在疾病诊断和治疗中的意义
核糖体与多种疾病的发生和发展密切 相关，如癌症、感染性疾病等。通过 对核糖体的研究，有助于发现新的疾 病标志物和药物靶点，为疾病的诊断 和治疗提供新的思路和方法。
在合成生物学和生物工程中的应用
生物催化剂
核糖体是一种高效的蛋白质合成机器，可以作为生物催化剂用于 生产各种高附加值化学品和生物材料。
生物传感器
利用核糖体对特定分子的识别能力，可以开发出新型的生物传感器 ，用于环境监测、食品安全等领域。
生物制药
通过优化核糖体的翻译效率，可以提高蛋白质药物的产量和质量， 加速生物制药产业的发展。
核糖体的结构
核糖体由大、小两个亚基组成，每个 亚基都由RNA和蛋白质构成。