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1、第二章 生物信息的传递生物信息的传递生物信息的传递nDNADNA间的传递间的传递 DNA DNA的复制的复制nDNADNA到到RNARNA的传递的传递 转录与剪接转录与剪接nRNARNA到蛋白质间的传递到蛋白质间的传递 蛋白翻译与转运蛋白翻译与转运 n细胞信号传递细胞信号传递 第一节 DNA复制 生命延续的奥秘生命延续的奥秘-DNA-DNA复制复制拓扑结构问题拓扑结构问题n1953年，年，Watson&Crick提提出出DNA双螺旋结构双螺旋结构n同年，提出复制的可能方式：同年，提出复制的可能方式：两条母链均可作为模板来合两条母链均可作为模板来合成新的成新的DNA链链 半保留复制半保留复制nD
2、NA双螺旋结构的难题双螺旋结构的难题拓拓扑结构问题：扑结构问题：复制时两条链如何打开？复制时两条链如何打开？复制方式的假说复制方式的假说n弥散式复制弥散式复制n半保留复制半保留复制n全保留复制全保留复制 半保留复制的实验证明半保留复制的实验证明Meselson-StahlMeselson-Stahl实验实验n在含有在含有15NH4Cl的培的培养基中培养大肠杆养基中培养大肠杆菌菌n将细菌转移到正常将细菌转移到正常培养基（含培养基（含14NH4Cl）n分别于细菌分裂一分别于细菌分裂一次和两次后取样，次和两次后取样，密度梯度离心密度梯度离心 复制方式的确定复制方式的确定拓扑异构酶拓扑异构酶解旋酶解决
3、了拓解旋酶解决了拓扑问题扑问题n催化断裂催化断裂-再再连接反应的连接反应的酶。酶。n在在DNADNA分子一分子一条或两条链条或两条链上形成切口，上形成切口，通过切口解通过切口解开螺旋。开螺旋。复制复制nDNADNA的复制发生的复制发生在细胞周期的在细胞周期的S S期期n起始起始n延伸延伸n终止终止复制起始复制起始双向复制双向复制n真核和原核真核和原核n基因组中形成两基因组中形成两个复制叉（复制个复制叉（复制眼），分别以一眼），分别以一条链为模板，双条链为模板，双向复制向复制n每条链复制中，每条链复制中，DNADNA合成方向相合成方向相同：同：55到到33n两条链复制行进两条链复制行进的方向相反
4、的方向相反大肠杆菌复制起点大肠杆菌复制起点n复制起点复制起点oriCoriC，长约，长约254bp254bpn2 2个重复基序个重复基序1 1）9 9核苷酸核苷酸5 5拷贝拷贝 DnaA DnaA蛋蛋白结合位点白结合位点 结合结合3030个个DnaADnaA2 2）1313核苷酸核苷酸3 3拷贝拷贝 富含富含ATATn几个解旋相关蛋白几个解旋相关蛋白 DnaA,HU,Dna CDnaA,HU,Dna C DnaB DnaB 解旋酶解旋酶酵母复制起点酵母复制起点n自主复制序列自主复制序列ARSARS，不，不足足200bp200bpn含四个具相似序列的亚含四个具相似序列的亚结构域：结构域：A1+B
5、1 A1+B1 起始识别序列起始识别序列约约40bp40bp，为起始识别，为起始识别复合物（复合物（ORC)ORC)结合部结合部位位 B2+B3 B2+B3 与大肠杆菌复与大肠杆菌复制起点相似制起点相似 结合结合ARSARS结合因子（结合因子（ABF1)ABF1)复制延伸复制延伸n在复制起点形在复制起点形成复制叉成复制叉n母代双链中一母代双链中一条连续复制，条连续复制，称前导链；一称前导链；一条不连续，称条不连续，称滞后链（半不滞后链（半不连续）连续）nDNADNA聚合酶聚合酶n引物引物参与参与DNADNA复制的复制的DNADNA聚合酶聚合酶n细菌细菌5 5个，其中个，其中DNADNA聚合酶聚
6、合酶IIIIII是复制酶是复制酶n真核生物真核生物9 9个，其中个，其中DNA DNA 聚合酶聚合酶是复是复制酶制酶后滞链非连续合成后滞链非连续合成n合成方向同前导合成方向同前导链：链：55到到33n最初形成一些短最初形成一些短的片段，称冈崎的片段，称冈崎片段片段 引物与引发酶引物与引发酶nRNARNA引物引物n引发酶合成引发酶合成8-8-12bp12bp的引物的引物n引发酶不是转引发酶不是转录酶录酶大肠杆菌复制需要多种蛋白的大肠杆菌复制需要多种蛋白的协作协作n拓扑异构酶、解旋拓扑异构酶、解旋酶酶(DnaB)(DnaB)：解旋：解旋n复制酶：复制复制酶：复制n引发酶；提供引物引发酶；提供引物n
7、单链结合蛋白单链结合蛋白（SSB)SSB)：稳定打开：稳定打开的双链的双链 n连接酶：连接冈崎连接酶：连接冈崎片段片段n其它蛋白其它蛋白 大肠杆菌大肠杆菌DNADNA复制终止复制终止n存在终止存在终止序列：序列：TusTus蛋白蛋白识别位点识别位点nTusTus蛋白蛋白的不同结的不同结合方向控合方向控制了复制制了复制叉是否能叉是否能够通过够通过DNADNA复制的特点复制的特点n半保留复制半保留复制-DNA-DNA的两条单链分别作为模的两条单链分别作为模板复制与之互补的单链板复制与之互补的单链;nDNADNA的复制具有方向性的复制具有方向性,只能从只能从53;53;nDNADNA的两条单链的复制
8、是非对称性的的两条单链的复制是非对称性的,3,3链为连续复制链为连续复制,5,5链为间断复制链为间断复制;nDNADNA的复制必需先在复制起始点合成一段引的复制必需先在复制起始点合成一段引物物.第二节 转录与剪接细菌的转录调控细菌的转录调控n转录起始转录起始 1）组成型控制：依赖于启动子结构）组成型控制：依赖于启动子结构 2）调节型控制：操纵子学说，依赖于调解蛋白水平）调节型控制：操纵子学说，依赖于调解蛋白水平n转录合成转录合成 1）延伸阶段）延伸阶段 2）终止阶段）终止阶段n无转录后加工无转录后加工细菌细菌RNARNA聚合酶聚合酶n结构：核心酶结构：核心酶+亚基亚基 1）核心酶：）核心酶：2
9、 2）亚基：启动子特亚基：启动子特异性结合异性结合细菌启动子结构决定转录的基细菌启动子结构决定转录的基础水平础水平n细菌启动子共有序列是可变的细菌启动子共有序列是可变的 1）-10框：框：T80A95T45A60A50T96 影响启动子复合物从封闭向开放的转换影响启动子复合物从封闭向开放的转换 2）-35框：框：T82T84G78A65C54A45 影响影响亚基识别，从而影响亚基识别，从而影响RNARNA聚合酶结合聚合酶结合n转录起始点附近及转录单位前转录起始点附近及转录单位前50个核苷酸序列影响个核苷酸序列影响转录起始后的延伸转录起始后的延伸n不同的基因可能有不同的最有效启动子不同的基因可能
10、有不同的最有效启动子n启动子序列突变可能改变转录起始的基础水平启动子序列突变可能改变转录起始的基础水平不同的不同的亚基识别不同的启动亚基识别不同的启动子子n7070：标准：标准亚基，亚基，指导大多数基因转指导大多数基因转录录n特定条件下其它特定条件下其它亚基被激活亚基被激活非标准的非标准的亚基和其识别序列亚基和其识别序列操纵子及其相关概念操纵子及其相关概念n操纵子操纵子(operon)(operon)，指一组在基因组中彼此相邻的基因，两基因，指一组在基因组中彼此相邻的基因，两基因头尾间可能仅隔一两个核苷酸。操纵子的所有基因都作为一个头尾间可能仅隔一两个核苷酸。操纵子的所有基因都作为一个单位表达
11、。单位表达。n结构基因结构基因(structural gene)(structural gene)，编码非调控因子的基因。，编码非调控因子的基因。n调控基因调控基因(regulator gene)(regulator gene)，编码调控蛋白（阻抑物）的基因。，编码调控蛋白（阻抑物）的基因。n阻抑物阻抑物(repressor)(repressor)，能阻止基因表达的蛋白质，可与操纵基因，能阻止基因表达的蛋白质，可与操纵基因结合来阻止转录。结合来阻止转录。n操纵基因操纵基因(operator)(operator)，位于启动子下游可与阻抑物结合的，位于启动子下游可与阻抑物结合的DNADNA元元件，
12、当与阻抑物结合后调节启动子抑制转录，常为回文序列。件，当与阻抑物结合后调节启动子抑制转录，常为回文序列。n诱导物诱导物(inducer)(inducer)，通过与阻抑物结合激活基因转录的小分子物，通过与阻抑物结合激活基因转录的小分子物质。质。乳糖操纵子乳糖操纵子n操纵子：操纵子：lac lac I;lacZ+Y+AI;lacZ+Y+An结构基因结构基因:lacZ+Y+A:lacZ+Y+An调控基因调控基因:lacI:lacIn阻抑物阻抑物:lacI:lacI编编码蛋白码蛋白n操纵基因操纵基因:O:On启动子：启动子：P Pn调控物：异乳糖调控物：异乳糖乳乳糖糖操操纵纵子子的的调调控控辅阻抑物与
13、色氨酸操纵子辅阻抑物与色氨酸操纵子n辅阻抑物辅阻抑物(co-repressor)(co-repressor)，结合到阻抑物上来抑制转录的，结合到阻抑物上来抑制转录的小分子。小分子。转录的延伸阶段：转录泡的形转录的延伸阶段：转录泡的形成成n转录中转录中RNARNA聚合酶将聚合酶将两条两条DNADNA链暂时分开，链暂时分开，形成转录泡，接着形成转录泡，接着使用其中的一条联使用其中的一条联作为模板，指导合作为模板，指导合成互补的成互补的RNARNA。n转录泡的长度是转录泡的长度是12-12-14bp14bp，其中，其中RNA-DNARNA-DNA杂合链的长度是杂合链的长度是8-8-9bp9bp。转录
14、的终止转录的终止-两种终止子两种终止子（1 1）n内源性内源性(固有性固有性)终止子终止子(intrinsic terminator)(intrinsic terminator)，在体外，在体外没有任何其它因子的参与时，仍能终止转录的某些位点。没有任何其它因子的参与时，仍能终止转录的某些位点。特征：特征：1 1）反向回文序列转录后形成发夹结构，在发夹的基）反向回文序列转录后形成发夹结构，在发夹的基部有部有GCGC富含区；富含区；2 2）转录单元最末端连续）转录单元最末端连续6 6个个U U残基。残基。n-依赖性终止子依赖性终止子(Rho dependent terminator)(Rho de
15、pendent terminator)，需要，需要因因子辅助。子辅助。特征：特征：1 1）形成发夹不如内源性终止子牢固，但可以使）形成发夹不如内源性终止子牢固，但可以使RNARNA聚合酶暂停；聚合酶暂停；2 2）因子有解旋酶活性，当因子有解旋酶活性，当RNARNA聚合酶暂停时，它跟上并聚合酶暂停时，它跟上并打开打开RNA-DNARNA-DNA碱基配对，释放出转录物，终止转录。碱基配对，释放出转录物，终止转录。转录的终止转录的终止-两种终止子两种终止子（2 2）延伸和终止的调控延伸和终止的调控n抗终止，抗终止蛋白结合到操纵子起始处附近抗终止，抗终止蛋白结合到操纵子起始处附近的抗终止位点上，再与的
16、抗终止位点上，再与RNARNA聚合酶结合，使聚合酶结合，使RNARNA聚合酶通过终止信号继续转录。聚合酶通过终止信号继续转录。n衰减作用，出现在与氨基酸的生物合成相关的衰减作用，出现在与氨基酸的生物合成相关的酶的操纵子，如色氨酸操纵子中。酶的操纵子，如色氨酸操纵子中。抗抗终终止止色氨色氨酸操酸操纵子纵子的衰的衰减作减作用用色氨酸操纵子的衰减作用色氨酸操纵子的衰减作用n转录起始点与转录起始点与trpEtrpE基因间可形成两个发夹：其中小的为终基因间可形成两个发夹：其中小的为终止信号，而大的更靠近起始点也更稳定；止信号，而大的更靠近起始点也更稳定；n两发夹环位置重叠，一次只能形成一个；两发夹环位置
17、重叠，一次只能形成一个；nRNARNA聚合酶与聚合酶与RNARNA转录物转录物55端核糖体间相对位置决定形成哪端核糖体间相对位置决定形成哪一个发夹环：一个发夹环：若核糖体暂停，形成大发夹，继续转录，并随即翻译成蛋若核糖体暂停，形成大发夹，继续转录，并随即翻译成蛋白；白；核糖体随核糖体随RNARNA聚合酶移动，会占据形成大发夹环茎部的位置，聚合酶移动，会占据形成大发夹环茎部的位置，只能形成小发夹，终止转录。只能形成小发夹，终止转录。n色氨酸的量可调节大小发夹环的形成；终止信号上游有一色氨酸的量可调节大小发夹环的形成；终止信号上游有一个可编码个可编码1414个氨基酸（内含两个色氨酸）的短个氨基酸（
18、内含两个色氨酸）的短ORFORF，色氨，色氨酸不足时蛋白质合成停止，核糖体暂停，则聚合酶继续转酸不足时蛋白质合成停止，核糖体暂停，则聚合酶继续转录，反之则终止。录，反之则终止。真核细胞转录起始调控真核细胞转录起始调控n转录起始转录起始 1）激活物）激活物 2）阻抑物）阻抑物n转录合成转录合成 1）启动子清除、脱离与加帽反应）启动子清除、脱离与加帽反应 2）延伸因子）延伸因子 3）合成终止与多聚腺苷酸化）合成终止与多聚腺苷酸化n转录后加工：内含子剪接转录后加工：内含子剪接激活物激活物(activator)(activator)n激活转录起始的蛋白质激活转录起始的蛋白质n可能结合于启动子区域，影响
19、单个基因的转录，也可可能结合于启动子区域，影响单个基因的转录，也可能结合于增强子区域，影响多个基因的转录能结合于增强子区域，影响多个基因的转录n可与前起始复合物相互作用，作用的部位称为激活域可与前起始复合物相互作用，作用的部位称为激活域(activation domain)。激活域的常见结构包括：。激活域的常见结构包括：1）酸性结构域，富含）酸性结构域，富含Asp和和Glu 2）富含）富含Gln的结构域的结构域 3）富含）富含Pro的结构域的结构域阻抑物阻抑物n对于真核生物转录起始，激活物是主体，阻抑物相对对于真核生物转录起始，激活物是主体，阻抑物相对较少较少n大多结合于上游启动子或沉默子大多
20、结合于上游启动子或沉默子n根据所处环境不同，一些蛋白可能既有激活作用又有根据所处环境不同，一些蛋白可能既有激活作用又有阻抑作用，如阻抑作用，如NC2对于有对于有TATA框的启动子起抑制作用，框的启动子起抑制作用，而对无而对无TATA框的启动子有激活作用框的启动子有激活作用n阻抑物可能与前起始复合物相互作用阻抑物可能与前起始复合物相互作用真核转录真核转录n真核与原核真核与原核RNA聚合酶具有结构上的相似性聚合酶具有结构上的相似性n真核转录的三个结构特征：真核转录的三个结构特征：1）5端加帽端加帽2）3端加尾端加尾3）内含子剪接）内含子剪接n合成与加工同时合成与加工同时n延伸因子的存在延伸因子的存
21、在启动子清除、脱离与加帽反应启动子清除、脱离与加帽反应n启动子清除，前起启动子清除，前起始复合物向开始合始复合物向开始合成的复合体过渡成的复合体过渡n启动子脱离，聚合启动子脱离，聚合酶离开启动子，形酶离开启动子，形成转录物成转录物n加帽发生于转录物加帽发生于转录物达达30bp前。前。加帽反应加帽反应n加一个加一个G到到5端端鸟苷酸转移酶鸟苷酸转移酶nG甲基化甲基化-鸟嘌呤鸟嘌呤甲基转移酶甲基转移酶n帽子结构在不同生帽子结构在不同生物中甲基化程度不物中甲基化程度不同。同。延伸因子延伸因子n真核转录物更长，需要延伸因子来帮助聚合酶以真核转录物更长，需要延伸因子来帮助聚合酶以保持转录复合物稳定保持转
22、录复合物稳定合成终止与加尾反应合成终止与加尾反应nPoly(A)聚合酶是加尾聚合酶是加尾酶酶n3端内部切断，再加尾端内部切断，再加尾n加尾信号加尾信号AATAAA,位于位于加尾处上游加尾处上游10-30bpn切割处为切割处为CA，其后有，其后有富含富含GU区区n辅助因子：辅助因子：CPSF与与CstFn加尾与终止同时加尾与终止同时内含子剪接内含子剪接n内含子类型内含子类型nGU-AG内含子的保守剪接位点序列内含子的保守剪接位点序列n内含子剪接途径：套索结构内含子剪接途径：套索结构n剪接装置的中心是细胞核小剪接装置的中心是细胞核小RNA(snRNA)n选择性剪接选择性剪接内含子类型内含子类型GU
23、-AG内含子的保守剪接位内含子的保守剪接位点序列点序列n剪接位点：外显子剪接位点：外显子内含子交界处序列内含子交界处序列n5端含端含GU：5-AGGUAAGU-3(供体位点供体位点)n3端含端含AG：5-PyPyPyPyPyPyNCAG-3(受体位受体位点点,Py：C或或U)内含子剪接途径内含子剪接途径套索结构套索结构n分支位点，内含子内分支位点，内含子内部的含部的含A位点，序列在位点，序列在酵母中完全保守为：酵母中完全保守为：5-UACUAAC-3，在，在动物中为动物中为5-PyNPyPyPuAPy-3n5剪接位点被剪开，内剪接位点被剪开，内含子含子5端连接到分支位端连接到分支位点点A的的2
24、位置，形成套位置，形成套索索n3剪接位点被剪开，内剪接位点被剪开，内含子以套索形式释放，含子以套索形式释放，左右外显子相连左右外显子相连剪接装置的中心是细胞核小剪接装置的中心是细胞核小RNA(snRNA)n剪接装置剪接装置/剪接体，参与剪接的非剪接体，参与剪接的非mRNA装置，包括核小核糖核蛋白装置，包括核小核糖核蛋白snRNP(snRNA+蛋白蛋白)和其他相关和其他相关蛋白。蛋白。n中心组分：五种中心组分：五种snRNA(U1、2、4、5、6)n待命复合体：起始剪接。待命复合体：起始剪接。U1+SF1等等n前剪接复合物：与分支位点结合。前剪接复合物：与分支位点结合。待命待命+U2n剪接体：剪
25、接体：3剪接点套索。前剪接剪接点套索。前剪接+U4/5/6选择性选择性剪接使剪接使转录组转录组和蛋白和蛋白质组比质组比基因组基因组更复杂更复杂第三节 蛋白质合成蛋白质合成蛋白质合成n三种三种RNA 1)mRNA：密码子，指导蛋白质合成：密码子，指导蛋白质合成 2)tRNA：反密码子，识别并转运氨基酸：反密码子，识别并转运氨基酸 3)rRNA：核糖体的主要成分：核糖体的主要成分n三个过程三个过程 1)翻译的起始翻译的起始 2)肽链的延伸肽链的延伸 3)翻译的终止翻译的终止mRNAmRNA与密码子与密码子nmRNA上每上每3个核苷酸翻译个核苷酸翻译成蛋白质多肽成蛋白质多肽链上的链上的1个氨个氨基酸
26、，称为密基酸，称为密码子码子(codon)。密码子特性密码子特性n连续性：一个接一个连续性：一个接一个n兼并性：多个密码子对应某一个氨基酸兼并性：多个密码子对应某一个氨基酸 同义密码子同义密码子n通用性：多物种通用、多细胞通用、多基因通用通用性：多物种通用、多细胞通用、多基因通用n特殊密码子特殊密码子 起始密码子起始密码子(AUG)，也编码甲硫氨酸，也编码甲硫氨酸(Met)终止密码子终止密码子(UAA,UAG,UGA)tRNAtRNA与反密码子与反密码子ntRNAtRNA三叶草结三叶草结构构n受体臂连接氨受体臂连接氨基酸基酸(氨酰化氨酰化)n反密码子臂反密码子臂与与mRNAmRNA配对配对密码
27、子密码子反密码子相互作用反密码子相互作用n特异性特异性 密码子与反密码子配密码子与反密码子配对对n摆动性摆动性 密码子第三个核苷酸密码子第三个核苷酸与反密码子第一个核与反密码子第一个核苷酸配对不严格苷酸配对不严格 1)G-U 1)G-U配对配对 2)2)反密码子中第反密码子中第1 1位的位的次黄嘌呤次黄嘌呤(I)(I)可与可与A A、C C、U U配对配对rRNArRNA与核糖体与核糖体n核糖体是把氨基酸核糖体是把氨基酸组装成蛋白质的工组装成蛋白质的工厂厂nrRNArRNA是核糖体的主是核糖体的主要成分之一要成分之一n核糖体可以解离成核糖体可以解离成大小两个亚基大小两个亚基核糖体有三个核糖体有
28、三个tRNAtRNA结合位点结合位点nA A位点：新到来的氨酰位点：新到来的氨酰tRNAtRNA结合位点结合位点nP P位点：肽酰位点：肽酰tRNAtRNA结合位点结合位点nE E位点：去氨酰位点：去氨酰tRNAtRNA释放位点释放位点n所以所以tRNAtRNA在核糖体中的移动顺序是在核糖体中的移动顺序是A A到到P P到到E E（与（与mRNAmRNA方向相同）方向相同）。翻译因子参与了翻译因子参与了蛋白质的合成蛋白质的合成n起始因子：细菌起始因子：细菌IFIF；真核；真核eIFeIFn延伸因子：细菌延伸因子：细菌EF;EF;真核真核eEFeEFn释放因子：细菌释放因子：细菌RFRF；真核；
29、真核eRFeRFn核糖体再循环因子：细菌核糖体再循环因子：细菌RRFRRF翻译起始翻译起始n细菌和真核生物翻译方式上的主要差别阶段细菌和真核生物翻译方式上的主要差别阶段n细菌：翻译起始复合体直接建立在起始密码子上细菌：翻译起始复合体直接建立在起始密码子上 mRNA mRNA序列上有核糖体结合位点序列上有核糖体结合位点n真核：间接定位起始位点真核：间接定位起始位点 需要帽子结构和需要帽子结构和polyA尾介导尾介导 细菌细菌SDSD序列序列n细菌细菌mRNAmRNA中核糖体结合位点，与核糖体中核糖体结合位点，与核糖体16SrRNA16SrRNA结合位于结合位于起始密码子上游起始密码子上游3-10
30、3-10核苷酸之间核苷酸之间细细菌菌翻翻译译起起始始真核生物翻译起始真核生物翻译起始n前起始复合体组装前起始复合体组装 前起始复合体：前起始复合体：40S40S亚基亚基+起始起始tRNA+tRNA+起始因子起始因子n帽结合复合体（起始因子）帽结合复合体（起始因子）使前起始复合体结合于使前起始复合体结合于mRNA5mRNA5端端npolyApolyA结合蛋白（结合蛋白（PAB)PAB)与帽结合复合体一起时前与帽结合复合体一起时前起始复合体结合于起始复合体结合于mRNA5mRNA5端端真核真核生物生物翻译翻译起始起始翻译延伸翻译延伸n氨酰氨酰tRNAtRNA结合到结合到A A位（氨酰位（氨酰tRN
31、A*EF-Tu*GTPtRNA*EF-Tu*GTP复合体复合体)n与与P P位氨基酸形成位氨基酸形成肽键肽键n易位（易位（EF-G*GTP)EF-G*GTP)n脱酰化脱酰化tRNAtRNA，EF-EF-G G，GDPGDP释放释放翻译终止翻译终止n终止反应本身终止反应本身需要从最后一需要从最后一个肽酰个肽酰-tRNA-tRNA上上释放肽链释放肽链n终止后反应需终止后反应需要释放要释放tRNAtRNA和和mRNAmRNA，并解聚，并解聚核糖体核糖体 第三节 蛋白质的加工与命运蛋白质加工蛋白质加工n折叠，需要分子伴侣折叠，需要分子伴侣n水解，水解，蛋白酶前肽的剪切蛋白酶前肽的剪切 信号肽切除信号肽
32、切除 多蛋白水解加工多蛋白水解加工n化学修饰化学修饰n低等生物内含肽剪切低等生物内含肽剪切蛋白质折叠：正确的三级结构蛋白质折叠：正确的三级结构n蛋白质的变蛋白质的变性性(去折叠、去折叠、不正确折叠不正确折叠)与复性与复性(正确正确折叠折叠)n某些小分子某些小分子蛋白当去除蛋白当去除变性剂时具变性剂时具有自动折叠有自动折叠的能力的能力大分子蛋白质常常不能自发折大分子蛋白质常常不能自发折叠叠n当变性剂去除后，这些蛋白具有形成不溶性当变性剂去除后，这些蛋白具有形成不溶性聚合体的趋势。这是因为在一般折叠途径聚合体的趋势。这是因为在一般折叠途径的第一步，多肽试图避免其疏水集团与水的第一步，多肽试图避免其
33、疏水集团与水接触，这时多肽会形成相互纠缠的网络。接触，这时多肽会形成相互纠缠的网络。n大蛋白倾向于陷入无效的折叠支路中，即形大蛋白倾向于陷入无效的折叠支路中，即形成不正确折叠的可能更大，且所形成的不成不正确折叠的可能更大，且所形成的不正确折叠太过稳定。正确折叠太过稳定。n细胞内的正确折叠常常需要分子伴侣的辅助。细胞内的正确折叠常常需要分子伴侣的辅助。分子伴侣分子伴侣(molecular(molecular chaperon)chaperon)n分子伴侣，本身不决定其他蛋白质的结构与分子伴侣，本身不决定其他蛋白质的结构与功能，但能帮助其他蛋白质形成正确折叠的功能，但能帮助其他蛋白质形成正确折叠的
34、蛋白分子。蛋白分子。n分类：分类：1)热休克蛋白类，例如热休克蛋白类，例如Hsp70,Hsp40,GrpE。使某些能自发折叠的蛋白质正确折叠使某些能自发折叠的蛋白质正确折叠 2)伴素类，例如伴素类，例如Hsp60(GroEL),Hsp10(GroES)，为非自发，为非自发性折叠蛋白提供能折叠的微环境性折叠蛋白提供能折叠的微环境分子伴侣分子伴侣(molecular(molecular chaperon)chaperon)n分子伴侣，本身不决定其他蛋白质的结构与分子伴侣，本身不决定其他蛋白质的结构与功能，但能帮助其他蛋白质形成正确折叠的功能，但能帮助其他蛋白质形成正确折叠的蛋白分子。蛋白分子。n分
35、类：分类：1)Hsp70类，例如类，例如Hsp70,Hsp40,GrpE。使。使某些能自发折叠的蛋白质正确折叠某些能自发折叠的蛋白质正确折叠 2)伴素类，例如伴素类，例如Hsp60(GroEL),Hsp10(GroES)，为非自发，为非自发性折叠蛋白提供能折叠的微环境性折叠蛋白提供能折叠的微环境Hsp70Hsp70类分子伴侣类分子伴侣n结合于蛋白质结合于蛋白质疏水区，使蛋疏水区，使蛋白质在折叠前白质在折叠前保持一个开放保持一个开放的构象，从而的构象，从而防止其聚集。防止其聚集。n是一个消耗是一个消耗ATP的耗能过的耗能过程。程。伴素类分子伴侣伴素类分子伴侣n伴素类分子形伴素类分子形成一个多亚基成一个多亚基复合结构，其复合结构，其内部具有中心内部具有中心空腔。空腔。n一个未折叠的一个未折叠的蛋白进入空腔蛋白进入空腔后，即形成折后，即形成折叠形式。叠形式。蛋白质水解加工蛋白质水解加工n末端水解末端水解加工加工n多蛋白加多蛋白加工工末端水解加工：胰岛素的加工末端水解加工：胰岛素的加工多蛋白水解加工：肽类激素的多蛋白水解加工：肽类激素的加工加工nACTH(促肾上促肾上腺皮质激素腺皮质激素)nCLIP(促肾上腺促肾上腺皮质激素样中皮质激素样中间叶蛋白间叶蛋白)nENDO(内啡肽内啡肽)nLPH(促脂素促脂素)nME(脑啡肽脑啡肽)nMSH(促黑素促黑素)