十四章节蛋白质生物合成学课.ppt
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1、第十四章 蛋白质的生物合成,(Protein Biosynthesis),2006-8,2,第十四章 蛋白质的生物合成,导 学,掌握参与蛋白质生物合成的主要物质及其作用;翻译的基本过程。熟悉遗传密码的特点了解翻译后加工,影响蛋白质生物合成的物质,2006-8,3,第十四章 蛋白质的生物合成,教学内容,第一节 参与蛋白质生物合成的三种RNA 第二节 蛋白质生物合成的过程 第三节 翻译后加工 第四节 翻译后加工,2006-8,4,第十四章 蛋白质的生物合成,翻译(Translation),蛋白质的生物合成,即翻译,就是将mRNA分子中4 种核苷酸序列编码的遗传信息,通过遗传密码破译的方式解读为蛋白
2、质一级结构中20种氨基酸的排列顺序。,2006-8,5,第十四章 蛋白质的生物合成,CAACUGCAGACAUAUAUGAUACAAUUUGAUCAGUAU,5/,3/,-Gln-Leu-Gln-Thr-Tyr-Met-Ile-Gln-Phe-Asp-Gln-Tyr-,mRNA,多肽链,翻译,2006-8,6,第十四章 蛋白质的生物合成,参与蛋白质生物合成的物质,三种RNAmRNA(messenger RNA,信使RNA)rRNA(ribosomal RNA,核蛋白体RNA)tRNA(transfer RNA,转移RNA)20种编码氨基酸(AA)作为原料酶及众多蛋白因子,如IF、eIF ATP
3、、GTP、无机离子,2006-8,7,第十四章 蛋白质的生物合成,第一节参与蛋白质生物合成的三种RNA,2006-8,8,第十四章 蛋白质的生物合成,一、mRNA 与遗传密码,(一)mRNA 的作用 mRNA是遗传信息的携带者,mRNA作为翻译的直接模板。遗传学将编码一个多肽的遗传单位称为顺反子(cistron),2006-8,9,第十四章 蛋白质的生物合成,一、mRNA 与遗传密码,(一)mRNA 的作用 原核细胞中数个结构基因常串联为一个转录单位,转录生成的mRNA可编码几种功能相关的蛋白质,为多顺反子(polycistron)。真核mRNA只编码一种蛋白质,为单顺反子(single ci
4、stron)。,2006-8,10,第十四章 蛋白质的生物合成,遗传密码(genetic coden),mRNA分子分子的信息区内上从5至3方向,由AUG开始,每3个核苷酸为一组,决定肽链上某一个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号,称为三联体遗传密码。,2006-8,11,第十四章 蛋白质的生物合成,(二)遗传密码种类,mRNA 分子有4种核苷酸碱基:A、G、C、U,可组合成64个密码子,其中61个分别代表20种不同氨基酸。起始密码(initiation coden):AUG 终止密码(termination coden):UAA,UAG,UGA。,2006-8,12,第十四章 蛋白质的生物合
5、成,遗传密码表,2006-8,13,第十四章 蛋白质的生物合成,(三)遗传密码的特点,遗传密码阅读的方向性 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,各个三联体密码子连续排列编码一个蛋白质的多肽链从N端到C端。,2006-8,14,第十四章 蛋白质的生物合成,遗传密码的连续性,(三)遗传密码的特点,沿5/-3/方向连续阅读,插入碱基,缺失碱基,移码,突变,5-U-A-C-U-A-C-U-A-C-U-A-C-3,5-U-A-C-U-A-C-U-A-C-U-A-C-3,5-U-A-C-U-A-C-U-A-C-U-A-C-3,2006-8,15,第十四章 蛋白质的生物合成,(
6、三)遗传密码的特点,遗传密码的简并性 20种编码氨基酸中除色氨酸和甲硫氨酸各有一个密码子外,其余每一种氨基酸都有2-6个密码子。,2006-8,16,第十四章 蛋白质的生物合成,2006-8,17,第十四章 蛋白质的生物合成,(三)遗传密码的特点,遗传密码的通用性 从原核生物到人类都共用同一套遗传密码,被称为遗传密码的通用性。已发现少数例外,如动物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿体。密码的通用性进一步证明各种生物进化自同一祖先。,2006-8,18,第十四章 蛋白质的生物合成,二、tRNA 与氨基酸的转运,(一)tRNA 的作用,2006-8,19,第十四章 蛋白质的生物合成,密码子与反密码子的摆
7、动配对,2006-8,20,第十四章 蛋白质的生物合成,密码子与反密码子的摆动配对,2006-8,21,第十四章 蛋白质的生物合成,氨基酸的活化,氨基酰-tRNA合成酶(aminoacyl-tRNA synthetase)氨基酸的羧基与tRNA的3CCA的腺苷酸3OH以酯键相连形成氨基酰-tRNA,2006-8,22,第十四章 蛋白质的生物合成,(二)氨基酰-tRNA表示法,氨基酰-tRNA的表示方法:Ala-tRNAAla Ser-tRNASerMet-tRNAMet起始肽链合成的氨基酰-tRNA:真核生物:Met-tRNAiMet 原核生物:fMet-tRNAifMet,2006-8,23
8、,第十四章 蛋白质的生物合成,三、核糖体与蛋白质合成场所,(一)核糖体的组成与结构核糖体是蛋白质生物合成的场所。核糖体是由几种rRNA与数十种蛋白质共同构成的超分子复合体。细胞质中的的核糖体有两类:一类附着于粗面内质网,分泌性蛋白质的合成,一类游离于胞质内,细胞固有蛋白质的合成。,2006-8,24,第十四章 蛋白质的生物合成,原核生物与真核生物的核糖体组成,2006-8,25,第十四章 蛋白质的生物合成,原核生物翻译过程中核糖体结构模式:,2006-8,26,第十四章 蛋白质的生物合成,(二)核糖体的主要功能部位,氨基酰部位(aminoacyl site),简称A位 肽酰部位(peptidy
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- 十四 章节 蛋白质 生物 合成