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1、关于蛋白质合成及转运第一张，PPT共四十三页，创作于2022年6月定义：定义：生物体合成mRNA后，mRNA中的遗传信息转变成为蛋白质中氨基酸排序的过程。条件：条件：1)模板：mRNA（每个AA由三个碱基确定）2)原料：20种氨基酸3)运载工具：tRNA4)能量：ATP和GTP5)催化剂：酶、蛋白因子、无机离子(Mg+,K+)6)装配机(合成场所)：核糖体(rRNA，蛋白质)翻翻译译第二张，PPT共四十三页，创作于2022年6月遗传密码遗传密码:mRNA分子上从5-3的方向，每三个碱基形成的三联体，组成一个遗传密码子（codon）。遗传密码的基本特点（遗传密码的基本特点（5 5个性）：个性）：
2、1、密码子的简并性简并性2、密码子的连续性连续性3、密码子的不重叠性不重叠性4、密码子的摆动性摆动性(变偶性变偶性)5、密码子的通用性通用性第三张，PPT共四十三页，创作于2022年6月一个氨基酸具有多个密码子的现象称为密码子的简并性(degeneracy)。这些编码同一种氨基酸的多个密码子称为同义密码子(synonymouscodon)。1、密码子的简并性第四张，PPT共四十三页，创作于2022年6月第五张，PPT共四十三页，创作于2022年6月要正确阅读密码必须按一定的密码框架（readingframe）从一个正确的起点开始，一个不漏地挨着读下去，直到碰到终止信号为止。2、密码子的连续性第
3、六张，PPT共四十三页，创作于2022年6月3、密码子的不重叠性绝大多数生物中读码规则是不重叠的。少数大肠杆菌噬菌体的RNA基因组中，部分基因的遗传密码却是重叠的。第七张，PPT共四十三页，创作于2022年6月密码子的第一、第二位专一性很强，第三位专一性就弱。已证明，密码子的专一性主要由头两位碱基决定，Crick对第三位碱基的这一特性给于一个专门的术语，称“摆动性”wobble.4、密码子的摆动性(变偶性)第八张，PPT共四十三页，创作于2022年6月1966年年F.Crick提出的摆动假说（提出的摆动假说（wobble hypothesis）第九张，PPT共四十三页，创作于2022年6月由于
4、摆动性存在，细胞内只需由于摆动性存在，细胞内只需32种种tRNA即可识即可识别别61个编码氨基酸的密码子！个编码氨基酸的密码子！第十张，PPT共四十三页，创作于2022年6月5、密码子的通用性各种低等和高等生物基本上共用一套遗传密码。线粒体有自身专用的一套遗传密码。特殊情况下存在变异（P514）。第十一张，PPT共四十三页，创作于2022年6月2肽链的起始：肽链的起始：一、一、mRNAmRNAmRNA中的起始密码是AUGAUG(少数是GUG)，原核生物mRNA上可有多个起始密码，终止密码是UAAUAA、UAGUAG、UGAUGA。原核生物原核生物起始密码子上游约10个核苷酸的地方往往有一段富含
5、嘌呤的序列称SDSD序列序列(Shine-Dalgarno序列)，一般为310个核苷酸，它与核糖体16SrRNA的3端核苷酸序列互补，可促使核糖体与mRNA的结合。第一节第一节 分子基础分子基础第十二张，PPT共四十三页，创作于2022年6月2肽链的起始：肽链的起始：第十三张，PPT共四十三页，创作于2022年6月2肽链的起始：肽链的起始：二、二、tRNAtRNAtRNA是氨基酸的搬运工具。tRNA分子上与蛋白质生物合成有关的四个位点:1)3端CCA上的氨基酸接受位点2)识别氨酰-tRNA合成酶的位点3)核糖体识别位点，使延长中的肽链附着于核糖体上4)反密码子位点，识别mRNA上的密码子第十四
6、张，PPT共四十三页，创作于2022年6月第十五张，PPT共四十三页，创作于2022年6月遗传信息、密码子、反密码子的区别与联系遗传信息、密码子、反密码子的区别与联系 遗传信息遗传信息是指DNA分子中基因上的脱氧核苷(碱基)排列顺序，密码子密码子是指mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基的排列顺序，反密码子反密码子是指tRNA上的一端的三个碱基排列顺序。联系：联系：DNA(基因)的遗传信息通过转录传递到mRNA上，tRNA一端携带氨基酸，另一端反密码子与信使RNA上的密码子(碱基)配对。第十六张，PPT共四十三页，创作于2022年6月2肽链的起始：肽链的起始：三、核糖体三、核糖体核糖体可以看作
7、是一个大分子的机构，它具有许多精密的配合部分，来挑选并管理参与蛋白质合成的各个组分。它参与多肽链的启动，延长和终止的各种因子的识别（许多结合位点）。原核和真核生物均有大、小两个亚基，小亚基能与mRNA结合形成复合物，再与tRNA结合；大亚基能与tRNA结合，包括氨酰基位点(A位点)与肽酰基位点(P位点)。第十七张，PPT共四十三页，创作于2022年6月原核生物核糖体原核生物核糖体 70S50S30S5S rRNA，23S rRNA34种蛋白质种蛋白质16S rRNA21种蛋白质种蛋白质第十八张，PPT共四十三页，创作于2022年6月真核生物核糖体真核生物核糖体 80S60S40S5SrRNA，
8、5.8SrRNA，28SrRNA49种蛋白质种蛋白质18SrRNA33种蛋白质种蛋白质第十九张，PPT共四十三页，创作于2022年6月2肽链的起始：肽链的起始：第二节第二节 翻译过程翻译过程一、氨基酸的活化一、氨基酸的活化二、肽二、肽链链的合成的合成三、肽链合成的速度和能量的消耗三、肽链合成的速度和能量的消耗四、真核生物蛋白质合成的某些特点四、真核生物蛋白质合成的某些特点五、蛋白质合成的抑制剂五、蛋白质合成的抑制剂第二十张，PPT共四十三页，创作于2022年6月一、氨基酸的活化一、氨基酸的活化氨酰氨酰-tRNA的形成的形成氨酰-tRNA合成酶催化两步反应,酶的专一性表现在：a)识别一个特定的氨
9、基酸b)识别tRNA（一个或多个）c)具有纠错功能第二十一张，PPT共四十三页，创作于2022年6月总反应式总反应式对每个AA的活化来说，净消耗的是两个高能磷酸键两个高能磷酸键。第二十二张，PPT共四十三页，创作于2022年6月第二十三张，PPT共四十三页，创作于2022年6月二、肽链的合成二、肽链的合成1、30S-mRNA复合物的形成(IF3)2、30S预起始复合物(IF1,IF2,GTP)3、70S起始复合物4、进位(EF-Ts,EF-Tu,GTP)5、转肽6、移位(EF-G,GTP)7、识别终止密码子8、水解9、释放(RF,GTP)起始阶段起始阶段延长阶段延长阶段终止阶段终止阶段第二十四
10、张，PPT共四十三页，创作于2022年6月1 1、30S-mRNA30S-mRNA复合物的形成复合物的形成(IF3)(IF3)此反应须起始因子3(IF3)使已结束蛋白质合成的核糖体30S和50S亚基分开。2 2、30S30S预起始复合物预起始复合物(IF1,IF2,GTP)(IF1,IF2,GTP)消耗一个高能键，IF1和IF2分别促进mRNA和fMet-tRNAf与30S亚基结合，并释放出IF3形成一个30S起始复合物(30S核糖体-mRNA-fMet-tRNAf)3 3、70S70S起始复合物起始复合物IF3释放后复合物与50S亚基结合，再释放IF1和IF2第二十五张，PPT共四十三页，创
11、作于2022年6月inactive 70S ribosomeSD sequence30S initiation complex第二十六张，PPT共四十三页，创作于2022年6月70S initiation complexGDP+Pi第二十七张，PPT共四十三页，创作于2022年6月4 4、进位（、进位（EF-Ts,EF-Tu,GTPEF-Ts,EF-Tu,GTP）除了fMettRNAf外，所有氨酰-tRNA必须与EF-Tu及GTP结合才能进入70S核糖体的A位。EF-Tu与与GTP和氨酰和氨酰-tNRA首先形成三元复合物，才能进首先形成三元复合物，才能进入入A位。位。第二十八张，PPT共四十三
12、页，创作于2022年6月5 5、转肽、转肽在50S亚基上有肽基转移酶催化肽酰基从P位点到A位点，同时形成一个新的肽键。同时P位点上的tRNA卸下肽链而成为无负载的tRNA。A位点上的tRNA所携带的是一个二肽，需较高浓度的K+参加。第二十九张，PPT共四十三页，创作于2022年6月第三十张，PPT共四十三页，创作于2022年6月6 6、移位（、移位（EF-G,GTPEF-G,GTP）三种移动：空载的tRNAf移出 肽酰-tRNA从A位移到P位 mRNA移动3个碱基 第三个codon进入ribosome的A位移动是指核糖体沿mRNA(5-3)作相对移动。移位需要EF-G和GTPGTP。第三十一张
13、，PPT共四十三页，创作于2022年6月移位（移位（translocation）第三十二张，PPT共四十三页，创作于2022年6月第三十三张，PPT共四十三页，创作于2022年6月三步曲：三步曲：进位、转肽、移位进位、转肽、移位结果：原来在A位点上的肽酰-tRNA又回到了P位点；原来在P位点上的无负载的tRNA离开核糖体。整个核糖体沿着5-3移动一个密码子的位置，然后再进位、转肽和移位。第三十四张，PPT共四十三页，创作于2022年6月UAARF1 or RF2终止密码子终止密码子7 7、识别终止密码子、识别终止密码子释放因子（释放因子（release factor RFrelease fac
14、tor RF）能识别终止密码子与终）能识别终止密码子与终止密码子结合。止密码子结合。RF-1：识别：识别UAA和和UAG RF-2：识别：识别UAA和和UGA RF-3：RF-3和和GTP形成复形成复合物，是一种合物，是一种GTP结合蛋白，可结合蛋白，可促进核糖体与促进核糖体与RF-1和和RF-2的结的结合。合。第三十五张，PPT共四十三页，创作于2022年6月8 8、水解、水解RF-1RF-2能进入A位，诱导肽基转移酶的水解活性R1,R2可能还可以使P位点上的肽酰转移酶活力转变为水解活力，从而使肽酰-tRNA不再转移到氨酰-tRNA上，而转入水相中。第三十六张，PPT共四十三页，创作于202
15、2年6月9 9、释放、释放一旦tRNA从70S核糖体上脱落，该核糖体就立即离开mRNA,解离成50S与30S亚基，这样形成的肽链不一定具有生物活性，还需加工。第三十七张，PPT共四十三页，创作于2022年6月第三十八张，PPT共四十三页，创作于2022年6月若要合成n个AA组成的肽链要消耗多少能量？n个AA的活化需2n个ATP高能磷酸键。氨酰-tRNA进位需要n-1次进入A位肽基移位，需要n-1次进入A位起始和释放各1个GTP总共：4nAA活化活化 1ATP（2个个 键）键）起始起始 1GTP（1个个 键）键）延长延长 2GTP（2个个 键）键）终止终止 1GTP（1个个 键）键）PPPP三、
16、蛋白质生物合成所需的能量三、蛋白质生物合成所需的能量原原核生物：核生物：第三十九张，PPT共四十三页，创作于2022年6月几个主要差别：1、mRNA一般是单顺反子，一般只有一个起始密码子，一个终止密码子；2、一般与5端的第一个AUG就是它的起始密码子；3、寻找AUG起始密码子的方式不同，真核靠cap(帽子结合蛋白)就结合在5端。四、真核生物蛋白质合成的某些特点四、真核生物蛋白质合成的某些特点第四十张，PPT共四十三页，创作于2022年6月第四十一张，PPT共四十三页，创作于2022年6月五、蛋白质合成的抑制剂五、蛋白质合成的抑制剂1、嘌呤霉素抑制“转肽”2、氯霉素、四环素、链霉素抑制原核生物(pro)翻译，不抑制真核生物(eu)翻译3、亚胺环己酮抑制eu，不抑制pro4、白喉霉素与EF-2结合，抑制“移位”第四十二张，PPT共四十三页，创作于2022年6月感感谢谢大大家家观观看看第四十三张，PPT共四十三页，创作于2022年6月