理学生物化学与分子生物学八年制课件9.ppt
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1、目目 录录蛋白质的合成蛋白质的合成与加工与加工Protein Synthesis and Processing第十八章第十八章目目 录录1954年年,Paul Zamecnik及及其其同同事事实实验验证证明明体体内内蛋蛋白白质质是是由由氨氨基基酸酸合合成成的的。1956年年,他他们们发发现现了了氨氨基基酰酰-tRNA合合成酶。成酶。1958年年,M.B.Hoagland和和Zamecnik又又发发现现蛋蛋白白质质生生物物合成需要可溶性合成需要可溶性RNA为中介。为中介。1961年年,Howard Dintzis证证明明血血红红蛋蛋白白肽肽链链合合成成方方向向是是从从N-末端向末端向C-末端进行
2、。末端进行。19611966年年间间,Nirencerg、Matthaei和和Khorana先先后后确确定了定了64个遗传密码。个遗传密码。19731976年年,麦麦胚胚无无细细胞胞体体系系、兔兔网网织织无无细细胞胞体体系系分分别别建立,蛋白质合成的具体过程终于揭晓。建立,蛋白质合成的具体过程终于揭晓。目目 录录l蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成,即,即翻译翻译(translation)l翻译的过程翻译的过程就是将核酸中就是将核酸中核苷酸序列核苷酸序列编码的遗传编码的遗传信息,通过信息,通过遗传密码遗传密码破译的方式解读为蛋白质分破译的方式解读为蛋白质分子中子中20种种氨基酸的排列顺序氨基酸的
3、排列顺序。目目 录录蛋白质合成体系的组成蛋白质合成体系的组成Components Required for Protein Biosynthesis第一节第一节 目目 录录参与蛋白质生物合成的三种参与蛋白质生物合成的三种RNA:lmRNA(messenger RNA,信使信使RNA)lrRNA(ribosomal RNA,核糖核蛋白体核糖核蛋白体RNA)ltRNA(transfer RNA,转移转移RNA)辅助因子包括辅助因子包括:起始因子起始因子(initiation factor,IF)延长因子延长因子(elongation factor,EF)释放因子(终止因子)释放因子(终止因子)(r
4、elease factor,RF)等等 氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶(aminoacyl-tRNA synthetase)目目 录录一、一、mRNA是蛋白质是蛋白质/多肽链合成的模板多肽链合成的模板l在遗传信息传递过程中,在遗传信息传递过程中,DNA转录生成转录生成mRNA,mRNA作为蛋白质合成的直接模板,指导蛋作为蛋白质合成的直接模板,指导蛋白质多肽链的合成。白质多肽链的合成。l mRNA包括包括5-非翻译区非翻译区(5-untranslated region,5-UTR)开放阅读框架区开放阅读框架区(open reading frame,ORF)3-非翻译区非翻译区(3-untra
5、nslated region,3-UTR)原核生物原核生物mRNA真核生物真核生物mRNA非翻译区非翻译区核蛋白体结合位点核蛋白体结合位点起始密码子起始密码子终止密码子终止密码子编码序列编码序列PPP53蛋白质蛋白质PPPmG-53蛋白质蛋白质AAA目目 录录目目 录录(一)(一)mRNA含有含有64种密码子种密码子mRNA分分子子上上每每3个个核核苷苷酸酸构构建建一一个个密密码码子子,编编码码某某一一特特定定氨氨基基酸酸或或作作为为蛋蛋白白质质合合成成的的起起始始、终终止止信信号号,称称为为三三联联体体密密码码(triplet codon),也称,也称遗传密码子遗传密码子(genetic c
6、odon)。起始密码起始密码(initiation codon):AUG 终止密码终止密码(termination codon):UAA、UAG、UGA 遗遗传传密密码码表表目目 录录目目 录录1.遗传密码具有通用性遗传密码具有通用性(universal)(二)遗传密码具有(二)遗传密码具有几个特性几个特性l从原核生物生物(包括病毒、细菌等)、真核生从原核生物生物(包括病毒、细菌等)、真核生物以及人类都共同使用同一套遗传密码。物以及人类都共同使用同一套遗传密码。l已发现少数例外,如动物细胞的线粒体、植物细已发现少数例外,如动物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿体。胞的叶绿体。2.密码子具有方向性密码
7、子具有方向性(direction)l起始密码子总是位于起始密码子总是位于mRNA开放阅读框架的开放阅读框架的5末末端,终止密码子位于端,终止密码子位于3末端。末端。l翻译的方向是从翻译的方向是从5到到3末端。末端。目目 录录3.遗传密码具有连续性遗传密码具有连续性(commaless)l 密密码码子子按按5 3方方向向每每3个个一一组组阅阅读读框框架架顺顺序序翻翻译译,无标点、不重叠,即无标点、不重叠,即连续性连续性lmRNA开开放放阅阅读读框框架架内内发发生生一一个个或或两两个个碱碱基基插插入入或或缺缺失失,可可引引起起移移码码突突变变(frameshift mutation)。翻译的蛋白质
8、氨基酸顺序则发生改变。翻译的蛋白质氨基酸顺序则发生改变。目目 录录4.遗传密码具有简并性遗传密码具有简并性(degeneracy)目目 录录l简并性,即简并性,即同一种氨基酸具有多个密码子,同一种氨基酸具有多个密码子,或者多个密码子代表一种氨基酸的现象。或者多个密码子代表一种氨基酸的现象。l遗传密码中,除色氨酸和甲硫氨酸仅对应遗传密码中,除色氨酸和甲硫氨酸仅对应一个密码子外,其余氨基酸均有一个以上一个密码子外,其余氨基酸均有一个以上密码子为其编码。密码子为其编码。简并性简并性(degeneracy)目目 录录目目 录录5.遗传密码具有摆动性遗传密码具有摆动性(wobble)l编编码码同同一一氨
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- 理学 生物化学 分子生物学 八年 课件