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1、关于生物信息的传递下第一张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月第二张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月第三张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月第一节第一节 遗传密码三联子遗传密码三联子第四张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月第五张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月第六张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月第七张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月n遗传密码(genetic code):DNA（或mRNA）中核苷酸序列与蛋白质中氨基酸序列之间的对应关系。n密码子(codon)：mRNA上每3个核苷酸破译成蛋白质多肽链上的一个氨基酸，
2、这3个核苷酸就称为三联子密码。（一）三联子密码及其破译（一）三联子密码及其破译第八张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月n翻译从起始密码子AUG开始，沿着53方向连续阅读密码子，直至终止密码子为止。n若以3个核苷酸代表一个氨基酸，有43=64种密码子，满足了编码20种氨基酸的需要。第九张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月遗传密码破译简史遗传密码破译简史（1）1954年Gamow首先对遗传密码进行了探讨；（2）1961年Crick 证明三联体密码子是正确的；（3）1961年，Nirenberg以均聚物、随机共聚物、特定序列的共聚物作模板合成多肽，破译遗传密码；（4）1964年N
3、irenberg 用核糖体结合技术研究遗传密码，直接测出三联体对应的氨基酸；（5）到1966年，遗传密码全部破译。第十张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月1.制备E.coli无细胞合成体系，以均聚物、随机共聚物和特定序列的共聚物模板指导多肽的合成。多聚同一核苷酸的翻译多聚同一核苷酸的翻译 多聚重复核苷酸的翻译多聚重复核苷酸的翻译多聚重复核苷酸的翻译多聚重复核苷酸的翻译2.核糖体结合技术遗传密码的破译第十一张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月第十二张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月核糖体结合技术保温 硝酸纤维滤膜过滤分析留在滤膜上的核糖体-AA-tRNAAA-tR
4、NA 确定与核糖体结合的AAAA和模板特定特定三核苷酸为模板三核苷酸为模板 +核糖体核糖体 +20+20 种种AA-tRNAAA-tRNA(其中一种AA-tRNAAA-tRNA的氨基酸被1414C C标记）第十三张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月 遗遗 传传 密密 码码阅读方向为阅读方向为5 5-3-3-3-3第十四张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月（二）遗传密码的性质（二）遗传密码的性质1.1.密码的连续性密码的连续性2.2.密码的简并性密码的简并性3.3.密码的方向性密码的方向性4.4.密码的摆动性密码的摆动性5.5.密码的普遍性与特殊性密码的普遍性与特殊性第十五张
5、，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月1 1、密码的连续性、密码的连续性3333起始密起始密起始密起始密码子码子码子码子5555读码无标点、无重叠，阅读方向为读码无标点、无重叠，阅读方向为5 533第十六张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月遗传密码的连续性遗传密码的连续性第十七张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月从从mRNA 5 端端起起始始密密码码子子AUG到到3 端端终终止止密密码码子子之之间间的的核核苷苷酸酸序序列列，各各个个三三联联体体密密码码连连续续排排列列编编码码一一个个蛋蛋白白质质多多肽肽链链，称称为为开开放放阅阅读读框框架架(open reading
6、frame,ORF)。open reading frame,ORF第十八张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月移码突变移码突变第十九张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月2 2、密码的简并性、密码的简并性大多数氨基酸都存在几个密码，由大多数氨基酸都存在几个密码，由一种以上一种以上密密码子编码码子编码同一个氨基酸同一个氨基酸的现象称为密码子的简并性的现象称为密码子的简并性（degeneracydegeneracy）。）。密码子碱基数确定和对应性密码子碱基数确定和对应性（6464个密码子对个密码子对2020种氨基酸）种氨基酸）确定同一个氨基酸的不同密码称为同义密码确定同一个氨基酸的
7、不同密码称为同义密码（synonymous codonssynonymous codons）。）。第二十张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月n密码的简并性可以减少碱基突变造成的有密码的简并性可以减少碱基突变造成的有害效应。害效应。n在标准遗传密码表中，只有一个密码子的在标准遗传密码表中，只有一个密码子的氨基酸是氨基酸是Trp和和Met。第二十一张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月遗传密码的简并性遗传密码的简并性第二十二张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月第二十三张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月3 3、密码的方向性、密码的方向性指阅读指阅读mRNAmR
8、NA模板上的三联体密码时，只模板上的三联体密码时，只能沿能沿5 533方向进行。方向进行。33起始密起始密起始密起始密码子码子码子码子55第二十四张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月4 4、密码的摆动性、密码的摆动性1966196619661966年，年，年，年，CrickCrickCrickCrick提出摆动假说（提出摆动假说（Wobble hypothesisWobble hypothesis）tRNAtRNAtRNAtRNA上的反密码子与上的反密码子与上的反密码子与上的反密码子与mRNAmRNA上的密码子配对时，上的密码子配对时，密码子的密码子的第一位、第二位第一位、第二位碱基
9、配对是严格的，碱基配对是严格的，第第第第三位三位三位三位碱基可以有一定变动，这种现象称为密码的摆动碱基可以有一定变动，这种现象称为密码的摆动碱基可以有一定变动，这种现象称为密码的摆动碱基可以有一定变动，这种现象称为密码的摆动性或变偶性（性或变偶性（性或变偶性（性或变偶性（wobblewobblewobblewobble）。）。）。）。I I I I（肌苷，次黄嘌呤核苷）（肌苷，次黄嘌呤核苷）（肌苷，次黄嘌呤核苷）（肌苷，次黄嘌呤核苷）A A、U U、CC配对。配对。第二十五张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月第二十六张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月第二十七张，PPT共一
10、百五十八页，创作于2022年6月在密码子第三位碱基与反在密码子第三位碱基与反密码子第一位碱基之间，密码子第一位碱基之间，碱基配对的摆动允许形成碱基配对的摆动允许形成GU配对。配对。GU pairs form at the third codon base 第二十八张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月第二十九张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月5 5、密码的普遍性与特殊性、密码的普遍性与特殊性遗传密码无论在体内还是体外，无论是对病毒、遗传密码无论在体内还是体外，无论是对病毒、细菌、动物还是植物而言都通用细菌、动物还是植物而言都通用。在真核细胞线粒体中，在真核细胞线粒体中，UG
11、AUGA不是不是终止密码子终止密码子终止密码子终止密码子，是，是Trp的密码子；的密码子；的密码子；的密码子；AUAAUA不是不是Ile的密码子，而是的密码子，而是的密码子，而是的密码子，而是MetMet的密码子；的密码子；的密码子；的密码子；AGA和和AGGAGG不是不是ArgArg密码子，而是密码子，而是密码子，而是密码子，而是终止密码子终止密码子终止密码子终止密码子。第三十张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月第二节第二节 tRNA第三十一张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月mRNA：蛋白质的：蛋白质的DNA序列信息的中间体。序列信息的中间体。tRNA：运送特定氨基酸到
12、核糖体上合成蛋白：运送特定氨基酸到核糖体上合成蛋白质。质。rRNA：核糖体的组成元件。：核糖体的组成元件。概概 述述第三十二张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月Protein synthesis uses three types of RNA53第三十三张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月mRNA第三十四张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月原核生物原核生物mRNA与真核生物与真核生物mRNA结构比较结构比较 核糖体可以不从核糖体可以不从mRNAmRNA上解离连续合成三个蛋白质上解离连续合成三个蛋白质Eukaryotic mRNAProkaryotic mRNA第三
13、十五张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月2.1.2 原核生物原核生物mRNA与真核生物与真核生物mRNA生命周期比较生命周期比较第三十六张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月2)The life cycle of Eukaryotic mRNA messenger RNA:expression of mRNA in animal cells requires transcription,modification,processing,nucleocytoplasmic transport,and translation.Eukaryotic mRNA is modified
14、and exported第三十七张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月一、一、tRNA的二级结构的二级结构二级结构：三叶草型二级结构：三叶草型三级结构：倒三级结构：倒L L型型稀有核苷含量多稀有核苷含量多第三十八张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月第三十九张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月二、二、tRNA的三级结构的三级结构第四十张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月tRNA折叠为折叠为紧凑的紧凑的L型三型三级结构。级结构。第四十一张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月三、三、tRNA的功能的功能在蛋白质合成中，起着运载氨基酸的作用，按照在蛋白质合
15、成中，起着运载氨基酸的作用，按照mRNAmRNA链上的密码子所决定的氨基酸顺序将氨基酸链上的密码子所决定的氨基酸顺序将氨基酸转运到核糖体的特定部位。转运到核糖体的特定部位。3端端CCAOH上的氨基酸接受臂上的氨基酸接受臂识别氨酰识别氨酰tRNA合成酶的位点合成酶的位点核糖体识别位点核糖体识别位点反密码子位点反密码子位点第四十二张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月tRNA特异性只取决于反密码子特异性只取决于反密码子,与携带的氨基酸无关与携带的氨基酸无关第四十三张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月四、四、tRNA的种类的种类（一）起始（一）起始tRNAtRNA和延伸和延伸tRN
16、AtRNA一类特异地一类特异地识别识别mRNAmRNA模板上模板上起始密码子起始密码子的的tRNAtRNA叫叫起始起始tRNAtRNA，其他其他tRNAtRNA为延伸为延伸tRNA.tRNA.原核起始原核起始tRNAtRNA携带携带fMetfMet真核起始真核起始tRNAtRNA携带携带MetMet第四十四张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月（二）同工（二）同工tRNAtRNA携带相同氨基酸而反密码子不同的一组携带相同氨基酸而反密码子不同的一组tRNA称为称为同功受体同功受体tRNA原因原因：tRNA tRNA 的数目（的数目（2020余种）大于氨基酸数目余种）大于氨基酸数目第四十五
17、张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月同工同工同工同工tRNAtRNA既要有既要有不同的反密码子不同的反密码子以识别该氨基酸以识别该氨基酸以识别该氨基酸以识别该氨基酸的各种的各种的各种的各种同义密码同义密码，又要有某种，又要有某种，又要有某种，又要有某种结构上的共同性结构上的共同性结构上的共同性结构上的共同性，能，能，能，能被被被被AA-tRNAAA-tRNA合成酶合成酶合成酶合成酶识别识别识别识别.同工同工tRNA的特性：的特性：第四十六张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月（三）校正（三）校正tRNAtRNA（suppressor tRNAsuppressor tRNA）错
18、义突变校正错义突变校正无义突变校正无义突变校正校正校正tRNAtRNA的类型：的类型：第四十七张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月1、无义突变与无义突变校正、无义突变与无义突变校正 在蛋白质的结构基因中在蛋白质的结构基因中在蛋白质的结构基因中在蛋白质的结构基因中,一个核苷酸的改变可能使代一个核苷酸的改变可能使代一个核苷酸的改变可能使代一个核苷酸的改变可能使代表某个氨基酸的密码子变成表某个氨基酸的密码子变成表某个氨基酸的密码子变成表某个氨基酸的密码子变成终止密码子终止密码子(UAGUAG、UGAUGA、UAA),UAA),使蛋白质合成提前使蛋白质合成提前使蛋白质合成提前使蛋白质合成提前
19、终止终止,合成合成合成合成无功能无功能的或无意义的多肽的或无意义的多肽,这种突变就称为无义突变这种突变就称为无义突变这种突变就称为无义突变这种突变就称为无义突变.tRNAtRNA可通过改变反密码子区校正无义突变。可通过改变反密码子区校正无义突变。可通过改变反密码子区校正无义突变。可通过改变反密码子区校正无义突变。第四十八张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月大肠杆菌无义突变的校正大肠杆菌无义突变的校正tRNA 第四十九张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月Nonsense Nonsense suppressorsuppressor第五十张，PPT共一百五十八页，创作于2022年
20、6月 错义突变的错义突变的错义突变的错义突变的校正校正tRNAtRNA通过反密码子区的改变把正确通过反密码子区的改变把正确通过反密码子区的改变把正确通过反密码子区的改变把正确的氨基酸加到肽链上的氨基酸加到肽链上的氨基酸加到肽链上的氨基酸加到肽链上,合成正常的蛋白质合成正常的蛋白质合成正常的蛋白质合成正常的蛋白质 2、错义突变与错义突变校正、错义突变与错义突变校正 错义突变是由于结构基因中某个核苷酸的变化使一种氨基错义突变是由于结构基因中某个核苷酸的变化使一种氨基错义突变是由于结构基因中某个核苷酸的变化使一种氨基错义突变是由于结构基因中某个核苷酸的变化使一种氨基酸的密码变成另外一种氨基酸的密码酸
21、的密码变成另外一种氨基酸的密码酸的密码变成另外一种氨基酸的密码酸的密码变成另外一种氨基酸的密码.第五十一张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月第五十二张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月第五十三张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月Missense suppression第五十四张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月五、氨酰五、氨酰-tRNA合成酶合成酶 第五十五张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月氨基酰氨基酰tRNA合成酶催化的反应：合成酶催化的反应：氨基酸氨基酸 ATP+E 氨基酰氨基酰-AMP-E PPi 第一步：活化反应第一步：活化反应第五十
22、六张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月第二步：转移反应第二步：转移反应氨基酰氨基酰-AMP-E tRNA 氨基酰氨基酰-tRNA AMP E第五十七张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月Ala-tRNAAla Ser-tRNASerMet-tRNAMet氨基酰氨基酰-tRNAtRNA的表示方法的表示方法真核生物真核生物：Met-tRNAiMet原核生物原核生物：fMet-tRNAifMet第五十八张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月第三节第三节 核糖体核糖体第五十九张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月第六十张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月一、
23、核糖体的结构一、核糖体的结构第六十一张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月第六十二张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月第六十三张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月第六十四张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月二、二、rRNArRNA5 5S rRNAS rRNA23S rRNA16S rRNA16S rRNA5.8S rRNA5.8S rRNA5 5S rRNAS rRNA28S rRNA18S rRNA真核生物真核生物原核生物原核生物第六十五张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月第六十六张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月原核生物翻译过程
24、中核糖体结构模式原核生物翻译过程中核糖体结构模式A位：氨基酰位位：氨基酰位(aminoacyl site)P位：肽酰位位：肽酰位(peptidyl site)E位：排出位位：排出位(exit site)第六十七张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月三、核糖体的功能三、核糖体的功能第六十八张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月活性中心：活性中心：mRNA结合部位结合部位结合或接受结合或接受AA-tRNA部位部位结合或接受肽基结合或接受肽基tRNA的部位的部位肽基转移部位肽基转移部位形成肽键的部位（转肽酶的中心）形成肽键的部位（转肽酶的中心）负责肽链合成的各种因子的结合位点负责肽链
25、合成的各种因子的结合位点第六十九张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月AP肽基转移肽基转移酶位点酶位点肽酰结合位肽酰结合位点（点（P位）位）氨酰接受位氨酰接受位点点（A位）位）mRNA结结合位点合位点小亚基小亚基大亚基大亚基UAC氨酰氨酰-tRNA肽酰肽酰-tRNAAAC功能位点功能位点E第七十张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月第七十一张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月第四节第四节 蛋白质合成的生物学机制蛋白质合成的生物学机制第七十二张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月n n20种氨基酸种氨基酸(AA)作为原料作为原料n n酶及众多蛋白因子，如酶及众多
26、蛋白因子，如IF、eIF n nATP、GTP、无机离子无机离子参与蛋白质生物合成的物质包括参与蛋白质生物合成的物质包括l l 三种三种RNAmRNA（messenger RNA,信使信使RNA）rRNA（ribosomal RNA,核糖体核糖体RNA）tRNA（transfer RNA,转移转移RNA）第七十三张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月蛋白质生物合成的过程蛋白质生物合成的过程氨基酸的活化氨基酸的活化肽链合成的起始肽链合成的起始肽链的延长肽链的延长肽链合成的终止和释放肽链合成的终止和释放新合成多肽链的折叠和加工处理新合成多肽链的折叠和加工处理第七十四张，PPT共一百五十八页
27、，创作于2022年6月一、氨基酸的活化一、氨基酸的活化氨基酸氨基酸+tRNAtRNA氨基酰氨基酰-tRNAtRNAATPATP AMPAMPPPiPPi氨基酰氨基酰-tRNAtRNA合成酶合成酶第一步：活化第一步：活化第二步：转移第二步：转移第七十五张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月氨基酰氨基酰tRNA合成酶催化的反应：合成酶催化的反应：氨基酸氨基酸 ATP-E 氨基酰氨基酰-AMP-E PPi 第一步：活化反应第一步：活化反应第七十六张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月第二步：转移反应第二步：转移反应氨基酰氨基酰-AMP-E tRNA 氨基酰氨基酰-tRNA AMP E
28、第七十七张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月 tRNA与酶与酶结合的模结合的模型型tRNA氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶ATP第七十八张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月第七十九张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月Ala-tRNAAla Ser-tRNASerMet-tRNAMet氨基酰氨基酰-tRNAtRNA的表示方法的表示方法真核生物真核生物：Met-tRNAiMet原核生物原核生物：fMet-tRNAifMet第八十张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月原核生物原核生物：fMet-tRNAifMetMet +tRNA +ATP Met-tRNAf
29、Met+AMP+PPi甲酰基转移酶甲酰基转移酶四氢叶酸四氢叶酸fMet-tRNAfMet第八十一张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月二、翻译的起始二、翻译的起始mRNAmRNA和和起始氨酰起始氨酰-tRNAtRNA分别与分别与核蛋白体核蛋白体结合结合而形成而形成翻译起始复合物翻译起始复合物.原核生物翻译起始复合物形成原核生物翻译起始复合物形成 真核生物翻译起始复合体形成真核生物翻译起始复合体形成第八十二张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月(一一)原核生物翻译起始复合物形成原核生物翻译起始复合物形成1、翻译起始需要的几种成分：、翻译起始需要的几种成分：1)1)3030S S小
30、亚基小亚基小亚基小亚基2)2)模板模板模板模板mRNAmRNA3)3)fMet-tRNAfMet-tRNAfMetfMet4)4)三个翻译起始因子（三个翻译起始因子（三个翻译起始因子（三个翻译起始因子（IF-1IF-1、IF-2 IF-2、IF-3 IF-3）5)5)GTPGTP6)6)50S50S大亚基大亚基大亚基大亚基7)7)Mg Mg 2 2第八十三张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月2、翻译起始包括以下几个步骤：、翻译起始包括以下几个步骤：核糖体大小亚基分离；核糖体大小亚基分离；mRNAmRNAmRNAmRNA在小亚基定位结合；在小亚基定位结合；在小亚基定位结合；在小亚基定位
31、结合；起始氨酰起始氨酰-tRNAtRNAtRNAtRNA的结合；的结合；核糖体大亚基结合。核糖体大亚基结合。第八十四张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月1 1）核糖体大、小亚基分离核糖体大、小亚基分离 IF-1和和IF-3与小亚基结合，促进核糖体大、小亚基与小亚基结合，促进核糖体大、小亚基拆离，为新一轮合成作准备。拆离，为新一轮合成作准备。IF-3IF-1第八十五张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月2)2)mRNAmRNA在小亚基的精确定位结合：在小亚基的精确定位结合：A U G53IF-3IF-1第八十六张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月SD sequence
32、AUG10basesUAAGGAGGU:complementary with 16s rRNA16s rRNA5Thesiteforribosomebinding第八十七张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月3 3）起始氨酰起始氨酰tRNA(fMet-tRNAtRNA(fMet-tRNAfMetfMet)结合到小亚基结合到小亚基 起始起始 fMet-tRNAfMet在在IF2-GTP帮助下，进入小亚基帮助下，进入小亚基P位，并对应模板位，并对应模板mRNA的的起始密码起始密码AUG。IF-2GTPIF-3IF-1A U G53第八十八张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月4 4
33、）核糖体大亚基结合，起始复合体形成核糖体大亚基结合，起始复合体形成IF2结合的结合的GTP被被水解水解，三种，三种IF脱离脱离，50S大亚基与大亚基与30S小亚基、模板小亚基、模板mRNA以及起始以及起始fMet-tRNAfMet构构成起始复合体。成起始复合体。IF-3IF-1IF-2-GTP-GDPPiA U G53第八十九张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月第九十张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月(二二)真核生物翻译起始复合物形成真核生物翻译起始复合物形成n真核生物翻译起始复合体的形成过程与原真核生物翻译起始复合体的形成过程与原核生物类似，但核生物类似，但参与的蛋白因
34、子参与的蛋白因子更多。更多。核糖体大小亚基分离；核糖体大小亚基分离；起始氨基酰起始氨基酰-tRNA结合；结合；mRNA在核糖体小亚基就位；在核糖体小亚基就位；核糖体大亚基结合。核糖体大亚基结合。第九十一张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月Poly APoly A结合结合结合结合蛋白蛋白蛋白蛋白帽子结合帽子结合帽子结合帽子结合蛋白蛋白蛋白蛋白第九十二张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月metmet4040S S6060S SMeMet tMetMet4040S S6060S SmRNAeIF-2BeIF-2B、eIF-3eIF-3、eIF-6 elF-3elF-3GDP+Pi
35、各种各种各种各种elFelF释放释放释放释放elF-5ATPADP+PielF4E,elF4G,elF4A,elF4B,PABMetMet-tRNAiMet-elF-2-GTP真核生物翻译起始复真核生物翻译起始复合体形成过程合体形成过程第九十三张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月原核和真核生物中各种起始因子的生物功能原核和真核生物中各种起始因子的生物功能.第九十四张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月延延长长阶阶段段由由一一循循环环反反应应过过程程来来完完成成，每每次次循循环环增增加一个加一个氨基酸残基氨基酸残基。在在翻翻译译起起始始复复合合体体形形成成的的基基础础上上，活活
36、化化氨氨基基酸酸在在核核糖糖体体上上反反复复翻翻译译mRNAmRNA上上的的密密码码并并缩缩合合生生成多肽链的循环反应过程，称为成多肽链的循环反应过程，称为核糖体循环核糖体循环。核核糖糖体体循循环环包包括括多多肽肽链链合合成成的的进进位位、转转肽肽、脱脱落和移位落和移位三步反应。三步反应。三、肽链的延长三、肽链的延长第九十五张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月1.1.1.1.进位进位进位进位即即与与mRNA下一个密码下一个密码相对应的氨基酰相对应的氨基酰tRNA进进入核糖体的入核糖体的A位。此步骤需位。此步骤需GTP，Mg2+，和和EF-T参参与。与。第九十六张，PPT共一百五十八页
37、，创作于2022年6月第九十七张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月2.2.转肽转肽是由是由肽基转移酶肽基转移酶(peptidyl transferase)催化的肽催化的肽键形成过程。键形成过程。在肽基转移酶的催化下，将给位上的在肽基转移酶的催化下，将给位上的tRNA所携所携带的带的fMet基或肽酰基转移到受位上的氨基酰基或肽酰基转移到受位上的氨基酰tRNA上，上，与其与其-氨基缩合形成肽键。氨基缩合形成肽键。第九十八张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月转肽反应过程转肽反应过程第九十九张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月3.移位移位延长因子延长因子EF-GEF-G有
38、有有有转位酶转位酶转位酶转位酶(translocase)translocase)translocase)translocase)活性，可活性，可结合并水解结合并水解1 1分子分子GTPGTP，促进核糖体向促进核糖体向促进核糖体向促进核糖体向mRNAmRNA的的3 3侧侧移动相当于一个密码的距离，同时使肽酰基移动相当于一个密码的距离，同时使肽酰基tRNAtRNAtRNAtRNA从从从从A A A A位移到位移到P P P P位。此步骤需位。此步骤需GTPGTPGTPGTP和和MgMg2+2+2+2+参与。参与。参与。参与。第一百张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月移位反应过程移位反应过
39、程第一百零一张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月进进位位移移位位转肽转肽核糖体循环的反应过程核糖体循环的反应过程第一百零二张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月多肽链合成的延长因子多肽链合成的延长因子 第一百零三张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月四四、肽链合成的终止和释放、肽链合成的终止和释放n核核糖糖体体沿沿mRNAmRNAmRNAmRNA链链滑滑动动，不不断断使使多多肽肽链链延延长长，直直到到终终止止信号进入信号进入A A A A位。位。位。位。I.I.识别：识别：RFRF（释放因子）识别终止密码，进入核糖（释放因子）识别终止密码，进入核糖体的体的A A位位I
40、I.II.II.II.水解：水解：水解：水解：RFRFRFRF使转肽酶变为使转肽酶变为使转肽酶变为使转肽酶变为酯酶酯酶酯酶酯酶，多肽链与，多肽链与tRNAtRNA之间之间之间之间的酯键被水解，多肽链释放的酯键被水解，多肽链释放的酯键被水解，多肽链释放的酯键被水解，多肽链释放III.III.III.III.脱离：脱离：脱离：脱离：模板模板mRNAmRNA、RFRF以及空载以及空载以及空载以及空载tRNAtRNAtRNAtRNA与核糖体脱与核糖体脱与核糖体脱与核糖体脱离离离离第一百零四张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月多多肽肽链链合合成成的的终终止止过过程程 GTPGTP第一百零五张，
41、PPT共一百五十八页，创作于2022年6月U A G53RFCOO-原核生物释放因子：原核生物释放因子：RF-1RF-1，RF-2RF-2，RF-3RF-3 真核生物释放因子：真核生物释放因子：eRF eRF 第一百零六张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月nRFRF的生物学功能主要有：的生物学功能主要有：识别终止密码，如识别终止密码，如RF-1RF-1特异识别特异识别UAAUAA、UAGUAG；而；而RF-2RF-2可识别可识别UAAUAA、UGAUGA。诱导转肽酶改变为酯酶活性，酯键被水解，相当于诱导转肽酶改变为酯酶活性，酯键被水解，相当于催化肽酰基转移到水分子催化肽酰基转移到水分
42、子-OH-OH上，使肽链从核蛋上，使肽链从核蛋白体上释放。白体上释放。第一百零七张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月多聚核糖体多聚核糖体(polysome)使蛋白质合使蛋白质合成高速、高效进成高速、高效进行。行。第一百零八张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月n由若干核蛋白体结合在一条由若干核蛋白体结合在一条mRNA上同时上同时进行多肽链的翻译所形成的念球状结构称进行多肽链的翻译所形成的念球状结构称为为多聚核蛋白体（多聚核蛋白体（polysome）。多聚核糖体多聚核糖体第一百零九张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月电镜下的多聚核蛋白体现象电镜下的多聚核蛋白体现象第一
43、百一十张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月五、蛋白质前体的加工五、蛋白质前体的加工第一百一十一张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月(一一)一级结构的加工修饰一级结构的加工修饰1 1、N N端端fMetfMet或或MetMet的切除的切除脱甲酰基酶或氨基肽酶脱甲酰基酶或氨基肽酶 去甲酰化：去甲酰化：脱甲酰化酶脱甲酰化酶甲酰蛋氨酸甲酰蛋氨酸-肽肽甲酸甲酸+蛋氨酸蛋氨酸-肽肽 去蛋氨酰基：去蛋氨酰基：蛋氨酸氨基肽酶蛋氨酸氨基肽酶蛋氨酰蛋氨酰-肽肽蛋氨酸蛋氨酸+肽肽 第一百一十二张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月2 2、二硫键的形成、二硫键的形成两个两个CysCys的氧
44、化形成二硫键的氧化形成二硫键第一百一十三张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月-OOC-CH-CH2-S+NH3S-CH2-CH-COO-+NH3-OOC-CH-CH2-S+NH3S-CH2-CH-COO-+NH3 半胱氨酸半胱氨酸 +胱氨酸胱氨酸二硫键二硫键-HH-OOC-CH-CH2-SH+NH3-OOC-CH-CH2-SH+NH3HS-CH2-CH-COO-+NH3HS-CH2-CH-COO-+NH3第一百一十四张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月3 3、特定氨基酸的修饰、特定氨基酸的修饰羟脯氨酸羟脯氨酸,羟赖氨酸的羟化羟赖氨酸的羟化;含含-OHOH的丝氨酸的丝氨酸,苏
45、氨酸苏氨酸,酪氨酸的磷酸化酪氨酸的磷酸化;组蛋白的乙基或甲基化组蛋白的乙基或甲基化蛋白质侧链的修饰作用包括：磷酸化、糖基化、甲基化、蛋白质侧链的修饰作用包括：磷酸化、糖基化、甲基化、蛋白质侧链的修饰作用包括：磷酸化、糖基化、甲基化、蛋白质侧链的修饰作用包括：磷酸化、糖基化、甲基化、乙基化、羟基化和羧基化等乙基化、羟基化和羧基化等乙基化、羟基化和羧基化等乙基化、羟基化和羧基化等.第一百一十五张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月磷酸化磷酸化 由多种蛋白激酶催化由多种蛋白激酶催化n糖基化糖基化 糖基一般连接在糖基一般连接在4种氨基酸上，分种氨基酸上，分为为2种：种：nO连接的糖基化连接的糖
46、基化 与与Ser、Thr和和Hyp的的-OH连接，连接的糖连接，连接的糖类为半乳糖或类为半乳糖或N-乙酰半乳糖乙酰半乳糖.n在高尔基体上进行在高尔基体上进行O连接的糖基化连接的糖基化.nN连接的糖基化连接的糖基化 与与Asn的的NH2连接连接n在内质网上进行的为在内质网上进行的为N-连接的糖基化连接的糖基化甲基化甲基化 由由N-甲基转移酶催化甲基转移酶催化第一百一十六张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月4 4、切除新生肽链中非功能片断、切除新生肽链中非功能片断由专一性的蛋白酶催化，将部分肽段切除。由专一性的蛋白酶催化，将部分肽段切除。酶原激活（前体酶原激活（前体功能蛋白质）功能蛋白质
47、）多肽类激素和酶的前体要经过加工才能变为活性分多肽类激素和酶的前体要经过加工才能变为活性分子。如胰蛋白酶原，前胰岛素原，血纤维蛋白原等，子。如胰蛋白酶原，前胰岛素原，血纤维蛋白原等，还有蜂毒素。还有蜂毒素。第一百一十七张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月胰岛素蛋白的翻译成熟过程胰岛素蛋白的翻译成熟过程第一百一十八张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月(二二)高级结构的修饰高级结构的修饰1、亚基的聚合、亚基的聚合具有四级结构的蛋白质由两条以上的多肽链通过非共具有四级结构的蛋白质由两条以上的多肽链通过非共价键聚合形成寡聚体。价键聚合形成寡聚体。2、辅基的连接、辅基的连接结合蛋白合
48、成后需要结合相应的辅基才能成为具有结合蛋白合成后需要结合相应的辅基才能成为具有天然活性的蛋白质。天然活性的蛋白质。第一百一十九张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月（三）新生肽链的折叠（三）新生肽链的折叠新新生生肽肽链链必必须须通通过过正正确确的的折折叠叠才才能能形形成成动动力力学学和和热热力力学学稳稳定的三维结构，从而表现出生物学活性或功能。定的三维结构，从而表现出生物学活性或功能。一般认为，多肽链自身氨基酸顺序储存着蛋白质折叠一般认为，多肽链自身氨基酸顺序储存着蛋白质折叠的信息，即一级结构是空间构象的基础。的信息，即一级结构是空间构象的基础。细胞中大多数天然蛋白质折叠都不是自动完成
49、，而需细胞中大多数天然蛋白质折叠都不是自动完成，而需要其他酶、蛋白辅助。要其他酶、蛋白辅助。第一百二十张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月n分子伴侣（分子伴侣（molecular chaperone）能够在细胞内辅助新生肽链正确折叠的蛋白质。是一类能够在细胞内辅助新生肽链正确折叠的蛋白质。是一类序列上没有相关性但有共同功能的保守性蛋白质。序列上没有相关性但有共同功能的保守性蛋白质。按是否自发性折叠分为：热休克蛋白和伴侣素。按是否自发性折叠分为：热休克蛋白和伴侣素。第一百二十一张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月六、蛋白质合成抑制剂六、蛋白质合成抑制剂抗生素抗生素干扰素干扰素
50、第一百二十二张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月 (一一)抗生素抗生素第一百二十三张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月 嘌呤霉素作嘌呤霉素作用示意图用示意图第一百二十四张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月第一百二十五张，PPT共一百五十八页，创作于2022年6月(二二)干扰蛋白质生物合成的生物活性物质干扰蛋白质生物合成的生物活性物质n n白喉毒素白喉毒素 对真核生物剧毒对真核生物剧毒n n 可对可对EF-2EF-2起共价修饰作用起共价修饰作用n n干扰素干扰素(interferon(interferon，IF)IF)是细胞感染病毒后产生的是细胞感染病毒后产生的一类