1 / 86
文档名称:

蛋白质的生物合成(10).ppt

格式:ppt   大小:6,358KB   页数:86页
下载后只包含 1 个 PPT 格式的文档,没有任何的图纸或源代码,查看文件列表

如果您已付费下载过本站文档,您可以点这里二次下载

分享

预览

蛋白质的生物合成(10).ppt

上传人:相惜 2024/5/17 文件大小:6.21 MB

下载得到文件列表

蛋白质的生物合成(10).ppt

相关文档

文档介绍

文档介绍:该【蛋白质的生物合成(10) 】是由【相惜】上传分享,文档一共【86】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【蛋白质的生物合成(10) 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。〔proteinbiosynthesis〕也就是通常所说的翻译,通过翻译,核酸分子的4种核苷酸编码的基因语言就会被准确转变成由20余种标准氨基酸编码的蛋白质语言。蛋白质的生物合成在细胞代谢中占有十分重要的地位,以大肠杆菌为例,蛋白质的含量占到了细胞干重的50%,其种类超过3000种,在细胞周期的20min内合成如此之多的蛋白质,速度是非常惊人的。同时这个过程也是非常复杂的,几乎涉及细胞内所有种类的RNA分子和上百种的蛋白质因子才能正常运转,这些分子组成了一个高效而精确的翻译机器。本章将主要介绍参与蛋白质生物合成的各种主要的生物大分子的结构和功能,原核和真核生物翻译的根本过程和机制。蛋白质是生命的物质根底,在细胞的代谢中执行着至关重要的功能,比方酶、受体、离子通道等。绝大局部的生命活动是在蛋白质的参与下完成的,因此,研究蛋白质的生物合成对于深入理解生命活动的规律,在分子水平探索控制生命活动和治疗疾病的途径,推进蛋白质组学的开展是十分重要的。.,氨基酸先与tRNA结合形成氨酰-tRNA,然后在核糖体和mRNA的复合物上,将氨酰-tRNA上的氨基酸参加到多肽链中。核糖体结合到mRNA分子的起始序列上,从mRNA的5'到3'阅读遗传密码,从蛋白质的氨基端到羧基端合成多肽链。在一个mRNA分子上可以结合多个不同时间开始翻译的核糖体,称多聚核糖体。在原核生物中,翻译的过程是与转录同步进行的,而在真核生物中,转录和翻译在时空上是彼此分开的,转录在细胞核中完成,而翻译是在细胞质中完成的。.~1961年期间,由Jacob等人领导的四个不同的实验室,通过用T4噬菌体感染大肠杆菌,发现了指导蛋白质合成的直接模板是mRNA。蛋白质体外合成实验,进一步证明了mRNA是蛋白质合成的模板。mRNA是作为中间物质传递DNA分子上遗传信息的。它具有以下特点,①其碱基组成与相应的DNA的碱基组成一致;②mRNA链的长度不一,这样它所编码的多肽链长度是不同的;③在肽链合成时mRNA与核糖体结合;④mRNA的半衰期很短,代谢速度快。.原核生物中,mRNA的转录和翻译不仅发生在同一细胞空间内,而且这两个过程几乎同时进行,蛋白质的生物合成一般在mRNA刚开始转录时就开始了。原核细胞的mRNA半衰期非常短,mRNA的降解紧跟着蛋白质的翻译过程,一般认为是2min左右。真核生物就很不一样了,其mRNA通常会有一个前体RNA出现在核内,只有成熟的、经过化学修饰的mRNA才能进入细胞质,参与蛋白质的合成。所以,真核生物mRNA的合成和蛋白质合成发生在细胞不同的时空中,mRNA半衰期也相对较长,大约是1到24小时之间。.mRNA作为翻译的模板,至少含有一个由起始密码子开始、以终止密码子结束的一段由连续的核苷酸序列构成的开放阅读框〔openreadingframe,ORF〕。原核生物的起始密码子常为AUG,有时是GUG或UUG,而真核生物几乎永远以AUG作为起始密码子。mRNA的5'-端和3'-端通常含有一段非编码序列〔non-codingsequence,NCS〕或非翻译区〔untranslatedregion,UTR〕。mRNA一般包括3个局部:编码区、位于AUG之前的5'-端上游非编码区、位于终止密码子之后的3'-端下游非编码区。ORF的5'-端有核糖体结合位点〔ribosomebindingsite,RBS〕。RBS含有富含嘌呤的SD〔Shine-Dalgarno〕序列,能被核糖体结合并开始翻译。每一个ORF的上游一般都有SD序列,每一个ORF编码一个多肽或蛋白质。原核生物的mRNA〔包括病毒〕一般为多顺反子mRNA〔polycistronicmRNA〕,可以编码几个多肽。多顺反子mRNA是一组相邻或相互重叠基因的转录产物,这样的一组基因称为一个操纵子〔见第11章〕。一旦mRNA的5'-端被合成,翻译起始位点即可与核糖体相结合,而后面几个顺反子翻译的起始会受到上游顺反子结构的调控〔图9-1〕。真核细胞的mRNA为单顺反子mRNA〔monocistronicmRNA〕,只能编码一个多肽。..,认为它们不可能在空间上互补,因此预测可能存在一类分子转换器,使遗传信息从核酸序列转换成氨基酸序列。这种分子必须与模板形成氢键(即配对),很可能是核酸。1963年,Ehrenstein等人用实验证明了Hoagland在蛋白质生物合成中发现的,起介导作用的可溶性RNA分子就是Crick预言的分子转换器,即tRNA。tRNA携带特定的氨基酸,通过其反密码子环上的反密码子去阅读mRNA上的密码子,而其3'-末端恰好将所运转的氨基酸送到正在延伸的多肽上。一般书写时,将所运氨基酸写在tRNA的右上角,如tRNAPhe及tRNASer分别表示转运苯丙氨酸〔Phe〕和丝氨酸〔Ser〕的tRNA。tRNA分子上与多肽合成有关的功能位点至少有四个,分别为3'-端CCA上的氨基酸接受位点、识别氨酰-tRNA合成酶的位点、核糖体识别位点及反密码子位点。.一个细胞内一般含有80多种不同的tRNA,负责运载20种氨基酸,这就意味着多数氨基酸可以有几种不同的tRNA。携带同一种氨基酸的几种不同的tRNA被称为同工受体tRNA。通过对tRNA结构与功能的关系研究证明,决定氨基酸专一性的主要因素是tRNA分子上的、由几个核苷酸甚至单个核苷酸组成的正、负元件,正元件决定一种tRNA接受哪一种氨基酸,负元件那么决定tRNA不能接受何种氨基酸。一般来说,这些元件经常出现在氨基酸受体臂和反密码子环上,比方大肠杆菌中tRNA受体茎中的G3:U70碱基对就是这样的元件,它决定了这种tRNA能否运载丙氨酸;而能否运载缬氨酸那么是由tRNA上的反密码子来决定了。.有一种特殊的tRNA值得关注,这就是起始tRNA〔initiatortRNA〕,它的功能是识别起始密码子,参与翻译起始。在真核细胞中,起始tRNA携带甲硫氨酸,而在原核细胞内,它那么携带甲酰甲硫氨酸。原核细胞内的这种起始tRNA分子结构上与其它tRNA分子有些不同,比方受体茎上第一对碱基不配对,反密码子茎上连续出现三个GC碱基对。突变实验证明,这些结构上的差异影响其参与翻译起始的局部功能。同时,这种tRNA携带Met以后,可以被特殊的甲酰化酶识别、催化,形成携带甲酰甲硫氨酸的tRNA。这样的tRNA只有在核糖体的肽酰tRNA结合部位才能启动翻译,确保它不去解码内部的Met密码子。.