第12章-蛋白质的生物合成(共19页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上第12章 蛋白质的生物合成学习要求1掌握参与蛋白质生物合成的体系;原核生物蛋白质生物合成的基本过程及重要概念。2熟悉真核生物蛋白质合成过程;蛋白质合成后的加工修饰;蛋白质合成所需的各种因子;信号肽的概念及组成特点。3了解蛋白质的靶向输送;抗生素对翻译的抑制;干扰蛋白质生物合成的生物活性物质。基本知识点蛋白质的生物合成即翻译,是以20种编码氨基酸为原料,mRNA为模板, tRNA为运载工具,核糖体提供场所,酶、蛋白质因子、能源物质及无机离子参与的反应过程。蛋白质生物合成分三个阶段,即氨基酸的活化、肽链形成和肽链形成后的加工和靶向输送。氨基酸的活化是氨基酸与特异tRNA结

2、合形成氨基酰-tRNA的过程,由氨基酰-tRNA合成酶催化。原核生物起始的氨基酰tRNA是fMet-tRNAfMet,真核生物是Met-tRNAiMet。肽链的生物合成过程也称核糖体循环,分起始、延长和终止三个阶段。原核生物蛋白质生物合成起始阶段由mRNA与核糖体小亚基先结合,之后fMet-tRNAfMet与核糖体小亚基结合,最后结合了mRNA、fMet-tRNAfMet的小亚基再与核糖体大亚基结合共同组装成翻译起始复合物,需要IF-1、2和3参与。真核生物翻译起始与原核生物相似,区别在于核糖体小亚基先结合Met-tRNAiMet,再结合mRNA。原核生物肽链延长过程经进位、成肽、转位三个步骤

3、不断反复,使肽链从N端到C端不断延长。当核糖体A位上出现终止密码时,原核生物由RF-1、2和3,真核生物由eRF识别并与之结合,肽链合成终止。翻译后加工是使新生多肽链经加工后转变为具有天然构象的功能蛋白质。翻译后修饰包括多肽链折叠、一级结构和空间结构的修饰等。蛋白质的靶向输送使合成的蛋白质前体定向输送到相应细胞部位发挥作用。在真核细胞胞液合成的分泌型蛋白、溶酶体蛋白、内质网蛋白、线粒体蛋白、质膜蛋白和细胞核蛋白等前体肽链中特有的信号序列引导蛋白通过不同机制而被靶向输送。某些药物和生物活性物质能抑制或干扰蛋白质的生物合成。许多抗生素通过作用于蛋白质生物合成过程中的不同环节从而抑制蛋白质生物合成,

4、最终发挥杀菌、抑菌或抗肿瘤的作用;白喉毒素、干扰素等作用于特异的靶位点而干扰或抑制蛋白质的生物合成。自测练习题一、选择题(一)A型题1蛋白质生物合成A从mRNA的3 端向5 端进行 B由N端向C端进行C由C端向N端进行 D由28S-tRNA指导 E由5S-rRNA指导2蛋白质生物合成的延长阶段不需要A转肽酶 BGTP CEF-Tu、EF-Ts、EFGDmRNA EfMet-tRNAfMet3有关蛋白质合成的叙述正确的是A真核生物先靠S-D序列使mRNA结合核糖体B真核生物帽子结合蛋白复合物(eIF-4F复合物)在起始过程中发挥作用CIF比eIF种类多D原核生物和真核生物使用不同的起始密码E原核

5、生物有TATAAT作为起始序列,真核生物则是TATA4关于氨基酸密码子的描述错误的是A密码子有种属特异性,所以不同生物合成不同的蛋白质B密码子阅读有方向性,从5 端向3 端进行C一种氨基酸可有一组以上的密码子D一组密码子只代表一种氨基酸E密码子第3位(3 端)碱基在决定掺入氨基酸的特异性方面重要性较小5遗传密码的简并性是A蛋氨酸密码可作起始密码 B一个密码子可编码多种氨基酸C多个密码子可编码同一种氨基酸 D密码子与反密码子之间不严格配对E所有生物可使用同一套密码 6遗传密码的摆动性正确含义是A一个密码子可以代表不同的氨基酸B密码子与反密码子可以任意配对C一种反密码子能与第三位碱基不同的几种密码

6、子配对D指核糖体沿着mRNA 从5 端向3 端移动E热运动所导致的DNA双螺旋局部变性7一个tRNA的反密码子为5-IGC-3 ,它可识别的密码是AGCA BGCG CCCG DACG EUCG8信号肽识别颗粒(signal recognition particles,SRP)可识别ARNA聚合酶 BDNA聚合酶C核小体D分泌蛋白的N端序列E多聚腺苷酸9下列关于多聚核糖体(polysome)叙述正确的是A是一种多顺反子B是mRNA的前体C是mRNA与核糖体小亚基的聚合体D是核糖体大、小亚基的聚合体E是一组核糖体与一个mRNA不同区段的结合物10关于蛋白质生物合成的描述哪一项是错误的A氨基酸必须

7、活化成活性氨基酸B氨基酸的羧基被活化C20种编码氨基酸各自有相应的密码D活化的氨基酸靠相应的tRNA搬运到核糖体EtRNA的反密码子与mRNA上的密码子严格按碱基配对原则结合11核糖体结合位点(ribosomal binding site,RBS)A也称Pribnow盒 B在原核生物mRNA上 C真核生物转录起点D由Meselson-stahl首先发现 E在tRNA分子上12翻译延长的进位A指翻译起始复合物的生成B肽酰-tRNA进入P位C由延长因子EF-G带领,不需消耗能量D是下一位氨基酸的氨基酰-tRNA进入核糖体的A位E多肽链离开核糖体13翻译延长需要A氨基酰-tRNA转移酶 B磷酸化酶

8、C氨基酸合成酶D肽链聚合酶 E转肽酶14蛋白质生物合成中多肽链的氨基酸排列顺序取决于A相应tRNA的专一性 B相应氨基酰-tRNA合成酶的专一性C相应tRNA上的反密码 D相应mRNA中核苷酸排列顺序E相应rRNA的专一性15肽链合成终止的原因是A翻译到达mRNA的尽头B特异的tRNA识别终止密码C释放因子能识别终止密码子并进入A位D终止密码子本身具有酯酶功能,可水解肽酰基与tRNA之间的酯键E终止密码子部位有较大阻力,核糖体无法沿mRNA移动16蛋白质合成终止时,使多肽链从核糖体上释出的因素是A终止密码子 B转肽酶的酯酶活性 C释放因子D核糖体解聚 E延长因子17蛋白质合成中,有关肽链延长叙

9、述正确的是A核糖体向mRNA5 端移动三个核苷酸距离B肽酰-tRNA转位到核糖体的A位CGTP水解成GDP和H3PO4以提供能量D空载的tRNA从P位进入A位EATP直接供能18多聚核糖体中每一核糖体A从mRNA的3 端向5 端前进 B可合成多条多肽链C可合成一条多肽链 D呈解离状态 E可被放线菌酮抑制19氨基酸通过下列哪种化学键与tRNA结合A糖苷键 B酯键 C酰胺键 D磷酸酯键 E 氢键20信号肽的作用是A保护N-端的蛋氨酸残基 B引导分泌性蛋白进入内质网腔C保护蛋白质不被水解 D维护蛋白质的空间构象E传递蛋白质之间的信息21下列那一项是翻译后加工A加5 端帽子结构 B加3 端poly(A

10、)尾 C酶的激活D酶的变构 E氨基酸残基的糖基化22干扰素抑制蛋白质生物合成是因为A活化蛋白激酶,而使eIF-2磷酸化 B抑制肽链延长因子C阻碍氨基酰-tRNA与小亚基结合 D抑制转肽酶E使核糖体60S亚基失活23下列哪一种物质抑制氨基酰-tRNA与小亚基结合 A土霉素 B氯霉素 C红霉素 D 链霉素 E林可霉素24哺乳动物细胞中蛋白质生物合成的主要部位在A细胞核 B线粒体 C核糖体 D高尔基复合体 E核仁25靶向输送到细胞核的蛋白多肽链含有特异信号序列,下列叙述错误的是A多肽链进细胞核定位后不被切除 B位于N末端C不同多肽链的特异信号序列无共同性D富含赖、精及脯氨酸 E也称为核定位序列26下

11、列哪种物质直接抑制真核生物核糖体转肽酶A放线菌酮 B四环素 C土霉素 D链霉素和卡那霉素 E利福平27氯霉素可抑制原核生物的蛋白质合成,其原因是A特异性的抑制肽链延长因子(EFT)的活性B与核糖体的大亚基结合,抑制转肽酶的活性,而阻断翻译延长过程C活化一种蛋白激酶,从而影响起始因子(IF)磷酸化D间接活化一种核酸内切酶使mRNA降解E阻碍氨基酰-tRNA与核糖体小亚基结合28白喉毒素的作用是A抑制信号肽酶 B与位于内质网膜表面的受体蛋白结合C使延长因子-2(eEF-2)发生ADP糖基化而失活,阻断多肽链延长D加速肽酰-tRNA从A位移到P位,造成氨基酸缺失,从而生成无功能的蛋白质E通过抑制GT

12、P和fMet-tRNAfMet在小亚基上的结合,抑制蛋白合成的起始29出现在蛋白质分子中的氨基酸,下列哪一种没有遗传密码A色氨酸 B蛋氨酸 C谷胺酰胺 D脯氨酸 E羟脯氨酸30在体内,氨基酸合成蛋白质时,其活化方式为A磷酸化 B与蛋氨酸结合 C生成氨基酰辅酶AD生成氨基酰-tRNA E与起始因子结合31不属于蛋白质合成后加工修饰的过程为A肽链N端修饰 B亚基聚合 C疏水脂链的共价连接D多肽链折叠为天然构象的蛋白质 E酶的变构调节(二)B型题A进位 B成肽 C转位 D终止 E释放1氨基酰-tRNA进入核糖A位称为2肽酰-tRNA-mRNA与核糖体位置的相互变更称为 3P位上的肽酰基与A位上的氨基

13、酰-tRNA的氨基形成肽键称为A链霉素 B氯霉素 C林可霉素 D嘌呤霉素 E白喉毒素4对真核及原核生物蛋白质合成都有抑制作用的抗生素是5主要抑制真核细胞蛋白质合成的是A蛋白质6-磷酸甘露糖基化 B滞留信号序列 C囊泡D分泌小泡 E前体形式6靶向输送至溶酶体信号是7靶向输送至内质网的蛋白质多肽链C-端含8质膜蛋白质的靶向输送需要A信号肽 B信号肽酶 C信号肽识别颗粒D分泌性蛋白 E对接蛋白9有碱性N端、疏水核心和加工区三个区域的是10属于蛋白核酸复合体的是A肽键 B酯键 C氢键 D磷酸二酯键 E糖苷键11核苷酸之间的连接键12氨基酸之间的连接键13碱基与核糖之间的连接键14氨基酸与tRNA之间的

14、连接键ARNase抑制因子 B干扰素 C嘌呤霉素 D红霉素 E链霉素15抑制RNase活性的是16能诱导合成2-5 寡聚腺苷酸的是 17与酪氨酰-tRNA结构相似的是(三)X型题1参与蛋白质合成的物质是AmRNA BGTP C转肽酶 D核糖体 E聚合酶2翻译后加工包括A剪切 B共价修饰 C亚基聚合 D加入辅基 E水解修饰3蛋白质合成后可靶向运输到A留在胞液 B线粒体 C细胞核内 D内质网 E溶酶体4引起读码错误的抗生素有A巴龙霉素 B链霉素 C潮霉素B D新霉素 E 嘌呤霉素5真核生物的hnRNA要具有模板作用,必须进行A剪接 B首尾修饰 C插入稀有碱基D切除内含子 E碱基甲基化6关于S-D序

15、列的叙述,正确的是A也称核糖体结合位点 B与16S rRNA 3 端-UCCUCC-互补C碱基序列-AGGAGG-为核心 D位于起始密码上游E即起始序列7翻译的准确性与下列哪些因素有关A氨基酰-tRNA合成酶对底物氨基酸和相应tRNA都有高度特异性B氨基酰-tRNA分子中tRNA的反密码可通过碱基配对识别mRNA分子的遗传密码C氨基酰-tRNA合成酶具有校正活性D延长因子EF-G有转肽酶活性E核糖体对氨基酰-tRNA的进位有校正功能8关于分子伴侣A高温应激可诱导该蛋白合成增加 B与分泌性蛋白同在C能加快多肽链折叠速度 D增加功能性蛋白折叠产率E可促进需折叠的多肽链折叠为天然构象的蛋白质9在蛋白

16、质生物合成中A20种编码氨基酸是原料 BtRNA携带氨基酸CmRNA起模板作用 DrRNA是合成的场所E氨基酰-tRNA合成酶识别并结合相应的氨基酸和tRNA10干扰素的作用是A调解细胞生长分化 B激活免疫系统 C抗病毒D间接诱导核酸内切酶 E诱导使eIF-2磷酸化的蛋白激酶活化 11关于蛋白质二硫键异构酶A主要在内质网发挥作用 B促二硫键变构 C胞液中活性高D催化错配的二硫键断裂并形成正确二硫键 E促蛋白质变性二、是非题1蛋白质生物合成所需的能量都由ATP直接供给。2每种氨基酸只能有一种特定的tRNA与之对应。3原核细胞新生肽链N端第一个氨基酸残基为fMet,真核细胞新生肽链N端为Met。4

17、一种tRNA只能识别一种密码子。5每种生物都是有自己特有的一套遗传密码。6生物体的所有编码蛋白质的基因都是可以由DNA的核苷酸序列推导出蛋白质氨基酸序列。7蛋白质生物合成中核糖体沿mRNA的35 端移动。 8在大肠杆菌中,一种氨基酸只对应于一种氨基酰-tRNA合成酶。9氨基酸活化时,在氨基酰-tRNA合成酶的催化下,由ATP供能,消耗一个高能磷酸键。10每一种氨基酸都有两种以上密码子。11核糖体的活性中心“A”位和“P”位都主要在大亚基上。12AUG既可作为fMet-tRNAfMet和Met-tRNAiMet相对应的密码子,又可作为肽链内部Met的密码子。13构成密码子和反密码子的碱基都只是A

18、、U、C、G。14真核生物帽子结合蛋白复合物(eIF-4F复合物)在起始过程中发挥作用。15核定位序列位于N末端。16白喉毒素的作用是使延长因子-2(eEF-2)发生ADP糖基化而失活,阻断多肽链延长。17分子伴侣能加快多肽链折叠速度。18滞留信号是靶向输送至溶酶体信号。三、填空题1遗传密码共有_个,其中_个为氨基酸编码,AUG既编码多肽链中的_,又作为多肽链合成的_。肽链合成的终止密码是_,_,_。2蛋白质的生物合成是以_为模板,以_为原料直接供体,以_为合成场所。3核糖体阅读mRNA密码子是从_方向进行的,肽链合成是从_方向进行的。4蛋白质生物合成终止需要_因子,原核生物有_种,真核生物有

19、_种。 5原核生物的起始氨基酰-tRNA以_表示,真核生物的起始氨基酰-tRNA以_表示,延伸中的甲硫氨酰-tRNA以_表示。6氨基酰-tRNA合成酶的专一性是指对_和_两种底物都能高度特异识别;校正活性是_的催化活性。7原核生物mRNA上的S-D序列又成为_,紧接其后的小核苷酸序列可被_辨认结合。8蛋白质合成后一级结构的修饰包括_和_。9蛋白质合成后空间结构的修饰包括_和_。10参与多肽链折叠为天然功能构象的蛋白质有_,_,_。分子伴侣包括_和_两大类。11在形成氨基酰-tRNA时,由氨基酸的_基与tRNA 3 末端的_基形成酯键。12肽链合成终止时,由_识别并结合进入A位的_,同时二者结合

20、后触发核糖体构象改变,使_酶活性转变为_酶活性,水解酯键,释放合成的肽链。13蛋白质生物合成是耗能过程,延长时每个氨基酸活化为氨基酰-tRNA消耗_个高能键,进位、转位各消耗_个高能键,为保持蛋白质生物合成的高度保真性,任何步骤出现不正确连接都消耗能量而水解清除,因此每增加一个肽键平均需要消耗由GTP或ATP提供的_个高能磷酸键。 14蛋白质中可进行磷酸化修饰的氨基酸残基主要为_,_,_。15由许多核糖体连接到一个mRNA分子上形成的复合物称为_。16原核生物的释放因子有三种,其中RF-1识别终止密码子_,_;RF-2识别_,_;真核中的释放因子只有_一种。四、名词解释1translation

21、2codon3ORF4degeneracy5wobble base pairing6ribosomal cycle7registration8posttranslational modification9molecular chaperon10signal sequence11signal peptide12NLS13S-D sequence14polysome15SRP16protein targeting五、问答题1何谓遗传密码?有何特点?2真核生物翻译后修饰有哪些方式?3简述氨基酸活化及相关酶的作用特点。4原核生物和真核生物翻译过程有何异同?5为什么嘌呤霉素可抑制蛋白质的生物合成?6干扰

22、素干扰蛋白质生物合成的机制是什么?7原核生物mRNA在核糖体小亚基上如何准确定位?8简述抗生素与毒素的种类及其作用机制。9简述各种RNA在蛋白质生物合成中的功能。10试述蛋白质生物合成过程的忠实性是如何保持的?11原核生物蛋白质合成起始复合物有哪些成份组成?该复合物的形成过程。12简述蛋白质生物合成过程的延长过程。参考答案一、选择题(一)A型题1B 2E 3B 4A 5C 6C 7A 8D 9E 10E 11B 12D 13E 14D 15C 16B 17C 18C 19B 20B 21E 22A 23A 24C 25B 26A 27B 28C 29E 30D 31E(二)B型题1A 2C 3

23、B 4D 5E 6A 7B 8C 9A10C 11D 12A 13E 14B 15A 16B 17C(三)X型题1ABCD 2BCDE 3ABCDE 4ABCD 5ABD 6ABCD 7ABCE 8ABDE 9ABCE 10ABCDE 11AD二、是非题1B 2B 3A 4B 5B 6B 7B8A 9B 10B 11B 12A 13B 14A15B 16A 17B 18B三、填空题164 61 甲硫氨酸 起始信号 UAA UAG UGA2mRNA 氨基酰-tRNA 核糖体353 N端C端4释放因子 3 15fMet-tRNAfMet Met-tRNAiMet Met-tRNAMet6氨基酸 t

24、RNA 水解酯酶7核糖体结合位点 核糖体小亚基蛋白rpS-18肽链水解 化学修饰9亚基聚合 辅基连接10分子伴侣 蛋白质二硫键异构酶 肽-脯氨酰顺反异构酶核糖体结合性分子伴侣 非核糖体结合性分子伴侣11-羧 羟12释放因子 终止密码子 转肽 酯132 1 514丝氨酸 苏氨酸 酪氨酸15多核糖体16UAA UAG UAA UGA eRF四、名词解释1translation翻译,即蛋白质的生物合成。是细胞内以mRNA为模板,按照mRNA分子中由核苷酸组成的密码信息合成蛋白质的过程。其本质是将mRNA分子中4种核苷酸序列编码的遗传信息(核酸语言),解读为蛋白质一级结构中20种氨基酸的排列顺序(蛋白

25、质语言)。2codon密码子,在mRNA的开放阅读框架区,每三个相邻的核苷酸为一组,代表一种氨基酸或肽链合成的其它信息,这种三联体形式的核苷酸序列称为密码子。共64个密码子,其阅读方向是53。3ORF开放读码框架,从mRNA 5 端起始密码子AUG到3 端终止密码子之间的核苷酸序列。4degeneracy简并性,一种氨基酸可具有两个或两个以上的密码子为其编码,这一特性称为遗传密码的简并性。为同一种氨基酸编码的各密码子称为简并密码子,也称同义密码子。多数情况下,同义密码子的头两位碱基相同,仅第三位碱基有差异。5wobble base pairing摆动配对,mRNA密码子的第3位碱基与tRNA反

26、密码子的第1位碱基之间常出现不严格遵守碱基互补配对规律的现象,称为摆动配对。6ribosomal cycle核糖体循环,指肽链合成的延长阶段经进位、成肽和转位三个步骤而使氨基酸依次进入核糖体并聚合成多肽链的过程。这一过程在核糖体上连续循环进行直至终止称为核糖体循环。每次核糖体循环肽链从N端向C端增加一个氨基酸残基。广义的核糖体循环是指翻译的全过程。7registration注册,也称进位,是指一个氨基酰-tRNA按照mRNA模板的指令进入并结合到核糖体A位的过程。8posttranslational modification翻译后修饰,新生多肽链不具备蛋白质的生物学功能,必须经过复杂的加工过程

27、才能转变为具有天然构象的功能蛋白质,这一加工过程称为翻译后修饰。包括多肽链折叠为天然的三维构象及对肽链一级结构和空间结构的修饰等。9molecular chaperon分子伴侣,是细胞内的一类可识别肽链的非天然构象、促进各功能域和整体蛋白质正确折叠的保守蛋白质。10signal sequence信号序列,所有靶向输送的蛋白质结构中都存在分选信号,主要是N端特异氨基酸序列,可引导蛋白质转移到细胞适当靶部位的这类序列称为信号序列。11signal peptide信号肽,多数靶向输送到溶酶体、质膜或分泌到细胞外的蛋白质,其肽链的N端有一长度为13-36个氨基酸残基的信号序列称为信号肽。12NLS核定

28、位序列,所有靶向输送到细胞核的蛋白质其多肽链内含有特异信号序列,称为核定位序列。NLS是含4-8个氨基酸残基的短序列,富含带正电荷的赖氨酸、精氨酸和脯氨酸,可位于肽链的不同部位。NLS在蛋白质进核定位后不被切除。13S-D sequenceS-D序列,又成核糖体结合位点(RBS),存在于原核生物mRNA起始AUG密码上游约8-13个核苷酸部位,存在4-9个核苷酸的一致序列,富含嘌呤碱基,如-AGGAGG-,称为Shine-Dalgarno序列,简称S-D序列。此与原核生物核糖体小亚基16S-rRNA 3 端富含嘧啶的短序列,如-UCCUCC-可配对结合,通过这种RNA-RNA相互作用,mRNA

29、序列上的起始AUG即可在核糖体小亚基上准确定位而形成复合体。14polysome多聚核糖体,是指多个核糖体结合在一条mRNA链上,同时进行多肽链的合成(翻译)所形成的聚合物。多聚核糖体的形成可以使蛋白质合成以高速度、高效率进行。15SRP信号肽识别颗粒,由6个多肽亚基和1分子7S-RNA组成的复合体。可同时与新生肽链的信号肽及核蛋白体结合,具有GTP酶活性,能引导新生肽链识别并结合到内质网膜上。16protein targeting蛋白质靶向输送,蛋白质合成后被定向输送到其发挥作用的靶部位的过程。五、问答题1何谓遗传密码?有何特点?答:遗传密码是存在于mRNA开放阅读框架区的三联体形式的核苷酸

30、序列。由A、G、C、U四种碱基组成64个三联体密码子,其中AUG编码甲硫氨酸和作为多肽链合成的起始信号;UAA、UAG 、UGA作为多肽链合成的终止信号;其余61个密码分别编码不同的氨基酸。遗传密码具有以下特点:(1)方向性。密码子及组成密码子的各碱基在mRNA序列中的排列具有方向性,翻译时的阅读方向是53,即读码从mRNA的起始密码子AUG开始,按53的方向逐一阅读,直至终止密码子。mRNA开放阅读框架中53的核苷酸排列顺序决定了蛋白质多肽链氨基酸从N端到C端的排列顺序。(2)连续性。mRNA序列上的各密码子及密码子的各碱基是连续排列的,密码子及密码子的各碱基之间没有间隔,即具有无标点性。翻

31、译时从起始密码子AUG开始向3 端连续读码,每次读码时每个碱基只读一次,不重叠阅读。(3)简并性。一种氨基酸具有两个或两个以上的密码子为其编码的特性称为遗传密码的简并性。64个密码子中,除甲硫氨酸和色氨酸只对应1个密码子外,其它氨基酸都有2、3、4或6个密码子为之编码。为同一种氨基酸编码的各密码子称为简并密码子或同义密码子。多数情况下,同义密码子的头两位碱基相同,仅第三位碱基有差别。(4)通用性。除动物细胞的线粒体和植物细胞的叶绿体外,几乎生物界所有物种都使用同一套遗传密码即通用密码。(5)摆动性。mRNA密码子的第3位碱基和tRNA反密码子的第1位碱基之间不严格遵守碱基互补配对规律的现象称为

32、摆动配对。如tRNA反密码子的第1位碱基若是I(次黄嘌呤),可以和mRNA密码子的第3位的A、U或C配对等。2真核生物翻译后修饰有哪些方式?答:新生多肽链不具备蛋白质的生物活性,必须经过复杂的加工修饰才能转变为有天然构象的功能蛋白质。真核生物翻译后修饰包括多肽链折叠为天然的三维构象及对肽链一级结构的修饰、空间结构的修饰等。(1)多肽链折叠为天然构象的蛋白质。需要以下酶或蛋白质因子的辅助:分子伴侣:识别肽链的非天然构象,促进各功能域和整体蛋白质正确折叠;蛋白质二硫键异构酶:催化多肽链内或肽链之间二硫键的正确形成或催化错配的二硫键断裂并形成正确的二硫键,使蛋白质形成天然构象;肽-脯氨酰顺反异构酶:

33、是蛋白质三维构象形成的限速酶,在肽链合成需要形成顺式构型时,可使多肽链在各脯氨酸弯折处形成准确折叠。(2)蛋白质一级结构的修饰主要是肽键水解和化学修饰。水解主要是切除肽链N端和C端的部分序列。此外,水解加工使某些无活性的蛋白前体经蛋白酶水解生成有活性的蛋白质、多肽或小分子活性肽类;化学修饰可对蛋白质分子中的氨基酸残基进行多种化学修饰,包括糖基化、羟基化、甲基化、磷酸化、二硫键形成、亲脂性修饰等。(3)空间结构的修饰包括亚基聚合和辅基连接。具有四级结构的蛋白质各亚基之间通过非共价键聚合形成寡聚体才能发挥作用;结合蛋白合成后需要结合相应的辅基才能成为天然功能的蛋白质。3简述氨基酸的活化及相关酶的作

34、用特点。答:氨基酸与特异tRNA结合形成氨基酰-tRNA的过程称为氨基酸的活化。由氨基酰-tRNA合成酶催化。其反应如下: 氨基酸 + ATP-E 氨基酰-AMP-E + PPi 氨基酰-AMP-E + tRNA 氨基酰-tRNA + AMP + E该酶对底物氨基酸和tRNA都有高度特异性。另外还具有较正活性,即可将反应任一步骤中出现的错配加以改正。此酶对维持蛋白质合成高度保真性是必不可少的。4原核生物和真核生物翻译过程有何异同?答:相同点:(1)底物相同(20种编码氨基酸);(2)搬运氨基酸的工具均是tRNA;(3)模板(mRNA);(4)合成场所(核蛋白体);(5)掺入肽链前需氨基酸活化;

35、(6)化学键(肽键);(7)合成过程(三个阶段);(8)聚合方向(N端C端);(9)产物(多肽链);(10)通用一套遗传密码;(11)需消耗能量;(12)需酶和蛋白质因子参与;(13)需无机离子Mg2+ 和K +;(14)需翻译后加工;(15)多聚核蛋白体现象。翻 译原核生物真核生物不同点模板mRNA结构多顺反子mRNA,有S-D序列,rpS-1辨认序列单顺反子mRNA,有5 帽子、3 poly(A)尾、编码区和非编码区核蛋白体的组成三种rRNA(16S、5S、23S)和57种蛋白质四种rRNA(18S、5S、5.8S、28S)和82种蛋白质与转录的关系转录和翻译都在胞质中,同步进行转录在细胞

36、核,翻译在细胞质,不同步进行起 始起始氨基酰tRNAfMet-tRNAfMetMet-tRNAiMet起始因子三种(IF-1、IF-2、IF-3)10种(eIF-1、2、2B、3、4A、4B、4E、4G、5、6)翻译起始复合物形成时各成份的结合顺序mRNA先于 fMet-tRNAfMet结合小亚基mRNA后于Met-tRNAiMet结合小亚基mRNA与小亚基结合的机制S-D序列/16S- rRNA(RNA-RNA)、rpS-1辨认序列/rpS-1(RNA-蛋白质) 涉及多种蛋白因子形成的复合物(如帽子结合蛋白复合物eIF-4F复合物,包括4A、4E、4G各组分)能量消耗的种类GTPATP和GT

37、P延 长延长因子种类EF-T(TU)EF-T(TS)EF-GeEF1-eEF1-eEF-2功能促进氨基酰-tRNA进入A位,结合并分解GTP调节亚基有转位酶活性,促进转位反应促进氨基酰-tRNA进入A位,结合并分解GTP;相当于EF-T(TU)调节亚基;相当于EF-T(TS)有转位酶活性,促进转位反应;相当于EF-G终 止释放因子种类RF-1RF-2RF-3eRF功能识别UAA、UAG,诱导转肽酶变为酯酶识别UAA、UGA,诱导转肽酶变为酯酶介导RF-1与RF-2的作用;有GTP酶活性识别UAA、UAG、UGA;诱导转肽酶变为酯酶;有GTP酶活性翻译后加工修饰简单,无蛋白质的靶向运输复杂,有蛋

38、白质的靶向运输卸载tRNA排出方式进入E位然后排出直接从P位脱落(核蛋白体无E位)5为什么嘌呤霉素可抑制蛋白质的生物合成?答:嘌呤霉素结构与酪氨酰-tRNA相似,在翻译中可取代某些氨基酰-tRNA而进入核糖体的A位,但延长中的肽酰-嘌呤霉素容易从核糖体脱落,中断肽链合成。6干扰素干扰蛋白质生物合成的机制是什么?答:干扰素是真核细胞感染病毒后分泌的一类具有抗病毒作用的蛋白质,可抑制病毒的繁殖。机制是:(1)干扰素在某些病毒dsRNA存在下,诱导特异蛋白激酶活化,此活化的蛋白激酶使真核eIF-2磷酸化而失活,从而抑制病毒蛋白质合成。(2)与dsRNA共同活化特殊的2-5寡聚腺苷酸合成酶,以ATP为

39、原料合成2-5寡聚腺苷酸(2-5A),2-5A可活化RNaseL,后者使病毒mRNA发生降解从而阻断病毒蛋白质合成。7原核生物mRNA在核糖体小亚基上如何准确定位?答:原核生物mRNA在核糖体小亚基上准确定位结合涉及两种机制:(1)在各种mRNA起始AUG密码上游约8-13个核苷酸部位,存在一段由4-9个核苷酸组成的一致序列,富含嘌呤碱基,如-AGGAGG-,称为S-D序列,又称核糖体结合位点。此与原核生物核糖体小亚基16S-rRNA3 端富含嘧啶的短序列,如-UCCUCC-可配对结合,以促使mRNA与小亚基结合。(2)mRNA序列上紧接S-D序列后的小段核苷酸序列,可被核糖体小亚基蛋白rpS

40、-1识别并结合。通过以上RNA-RNA、RNA-蛋白质相互作用,mRNA序列上的起始AUG即可在核糖体小亚基上准确定位而形成复合体。8简述抗生素与毒素的种类及其作用机制。答:(1)抗生素:是一类由某些真菌、细菌等微生物产生的药物,有抑制其它微生物生长或杀死其它微生物的能力,对宿主无毒性的抗生素可用于预防和治疗人、动物和植物的感染性疾病。包括影响翻译起始的抗生素和影响翻译延长的抗生素(如干扰进位的抗生素、引起读码错误的抗生素、影响肽键形成的抗生素、影响转位的抗生素)。作用机制:抗生素作用位点作用原理应用伊短菌素原核、真核核蛋白体小亚基阻碍翻译起始复合物的形成抗肿瘤药四环素、土霉素原核核蛋白体小亚

41、基抑制氨基酰-tRNA与小亚基结合抗菌药链霉素、新霉素、巴龙霉素原核核蛋白体小亚基改变构象引起读码错误、抑制起始抗菌药氯霉素、林可霉素、红霉素原核核蛋白体大亚基抑制转肽酶、阻断肽链延长抗菌药嘌呤霉素原核、真核核蛋白体使肽酰基转移到它的氨基上后脱落抗肿瘤药放线菌酮真核核蛋白体大亚基抑制转肽酶、阻断肽链延长医学研究夫西地酸、细球菌素EF-G抑制EF-G、阻止转位抗菌药大观霉素原核核蛋白体小亚基阻止转位抗菌药(2)毒素:包括白喉毒素和蓖麻蛋白。作用机制:白喉毒素作为一种修饰酶,可使eEF-2发生ADP糖基化共价修饰,生成eEF-2腺苷二磷酸核糖衍生物,使eEF-2失活。蓖麻蛋白可作用于真核生物核糖体大亚基的28S rRNA,催化其中特异腺苷酸发生脱嘌呤基反应,使28S rRNA降解,使核糖体大亚基失活。9简述各种RNA在蛋白质生物合成中的功能。答:mRN

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