生物化学_蛋白质的生物合成 PPT课件

四、参与蛋白质合成的酶类
（一）氨基酰-tRNA合成酶 催化氨基酰-tRNA的合成，兼有酯
酶活性。具有校正功能（误差 <10-4） 氨基酰－tRNA合成酶使tRNA识别特 异的氨基酸。 氨基酸的活化形式：氨基酰-tRNA 氨基酸的活化部位：是羧基
原核生物肽链的起始氨酰-tRNA为甲酰蛋氨酰-tRNA ;而真 核生物肽链为蛋氨酰-tRNA
延长因子 释放因子
EF-Tu EF-Ts EF-G RF-1 RF-2 RF-3
促进氨基酰-tRNA进入A位，结合并水解GTP 调节亚基
CH3
S
THFA-CHO
FH 4
CH3 S
H2N
CH2 CH2
转甲酰基酶
CHC tRNAfMet
HN
CH2 CH2 CHC tRNAfMet
O
O O==CH
Met-tRNAfMet
fMet-tRNAfMet
（二）肽酰转移酶(peptidyl transferase)（核酶）
催化肽键生成，兼有酯酶活性 -原核23SrRNA；真核28SrRNA
OHC NH
五、主要的蛋白因子
1. 起始因子（initiation factor,IF）（真核起始因子， eukaryotic initiation factor,eIF）：参与翻译的起始
2. 延长因子（elongation factor,EF）：参与肽链的延长
3. 终止释放因子（releasing factor,RF）及核蛋白体释放 因子（ribosomal releasing factor, RRF）：参与肽链 合成的终止
（二）核糖体上的主要功能部位
肽酰位(P)： 结合肽酰-tRNA
催化肽键生成， 兼有酯酶活性
空载tRNA排除位 （真核无E位）
5′
50S
转
肽50S
酶
E PA
氨酰位(A)： 结合氨酰-tRNA
3′mRNA
三、tRNA是运输氨基酸的工具
tRNA的特点：
分子量最小：60～90个碱 基
1. 含有较多的稀有碱基
3 ´端有20～250个 多聚腺苷酸（PolyA） 的“尾状”结构：具有 维持mRNA翻译模板的活 性 *（组蛋白除外）
翻译时是从mRNA编码区的起始密码子开始至终止密 码子结束。
遗传密码(genetic code)：指mRNA分子中从5´→3´端记数， 三个相邻的核苷酸为一组，代表某中氨基酸或其它信息, 这相邻的三个核苷酸称为一个遗传密码。
mRNA
K+、 Mg2+
肽酰转移酶
转位 酶
一、 mRNA是蛋白质合成的直接模板
（一）mRNA的一般特点：
1. 种类繁多 2. 大小不一：500～6000
个碱基 3. 半衰期短：原核生物
1～3分钟，真核生物数 小时或几天 4. 占细胞总RNA：1%～2% 5. 真核mRNA的5´端有N7甲基鸟苷的“帽状”结 构：具有稳定mRNA及有 助于翻译起始的作用
第二节 肽链的生物合成过程
一、原核生物的肽链合成过程
原核生物翻译过程的各种蛋白质因子及其功能
种类
功能
IF-1 起始因子
IF-2
占据氨基酰位（A位），防止防止氨酰-tRNA过早地结合到A 位
促进fMet-tRNAifMet与核糖体30S小亚基结合
IF-3 结合核糖体30S小亚基，促进大、小亚基分离，提高肽酰位 （P位）对fMet-tRNAifMet的敏感性
第十三章 蛋白质的生物合成（翻译）
Biosynthesis of Protein or Translation
蛋白质生物合成的概况
1. 概念：以mRNA为模板合成蛋白质的过程，又称翻译。 2. 原料：20种氨基酸（1954年 Paul Zamecnik等） 3. 中介分子：tRNA、mRNA、rRNA 分子(1958年M.B.Hoagland等)。
1. 通用性（universality）
5.摆动性（wobble）
密码子与反密码子的摆动配对现象
tRNA反密码子的第1位碱基 I
U G AC
mRNA密码子的第3位碱基 U,C,A A,G U,C U G
二、核糖体（rRNA）是蛋白质合成的场所
(一)rRNA的特点 1. 种类：原核生物有
5S 、 23S、16S rRNA；真核生物有 28S、18S、5.8S、 5S rRNA 2. 含量最多：占细胞 总RNA 80%～90% 3. rRNA与蛋白质构成 核糖体
肽链合成方向：N→C
5′ AUG GGC
UAC C C G
O
~ H3C-S-CH2CH2-CH-C
OHC NH
HNH—CH2—CO~
3′mRNA
（三）转位酶催化核糖体移位
原核生物由延长因子G(80kD)催化 真核生物由延长因子2（100kD）起作用
5′ AUG GGC
UAC CCG
3′mRNA
O
~ H3C-S-CH2CH2-CH-C HNH—CH2—CO~
2.连续性（commalessness）
谷氨酰胺（CAG）
插入 谷氨酰胺（AAC） 缺失 精氨酸（AGU）
苏氨酸（ACA）
3 .简并性(degeneracy)
同义密码子： 脯氨酸:CCU、CCC、CCA、CCG
脯氨酸（CCU）
组氨酸（CAC）
4.通用性（universality）
遗传密码的特点
遗传密码供有多少个呢？
遗传密码类别
遗传密码
代表的信息 说明
起始密码：AUG
起始信号及氨 （真核）代表
基酸信息
Fra Baidu bibliotek蛋氨酸
（原核）代表
甲酰蛋氨酸
终止密码：UAA、UAG、UGA 终止信号
UGA还代表硒代 半胱氨酸
余下的密码
只代表氨基酸 信息
（二）遗传密码的特点
1. 方向性（directionality）
2. 5´端大多为pG, 3´端均为-CCA
3. 反密码子的第一位碱 基常出现次黄嘌呤 （I）
4. 细菌中有30～40种 tRNA；真核细胞中 有40 ～ 50种tRNA。
D臂： 氨酰-tRNA合成 识别位点
氨基酸臂： 与氨基酸结合
TψC环（臂）： 与核蛋白体rRNA结合
反密码子： 识别并结合mRNA密码子
64个遗传密码（1961～1966Nirenberg等） 4. 合成方向：从肽链的N端到C端（1961年Howard Dintzis） 5. 合成场所：核糖体 6. 合成体系建立：（1973～1976年）
第一节 蛋白质生物合成的基本条件
20种aa
氨酰tRNA
ATP、GTP
合成酶
tRNA
各种因子
核糖体