文档介绍：第九章蛋白质的生物合成
第一节蛋白质合成体系的重要组成部分
第二节蛋白质的合成过程
第三节蛋白质合成后的运送
(一)蛋白质生物合成体系的重要组分
蛋白质生物合成体系的重要组分主要包括mRNA 、tRNA 、rRNA、有关的酶以及几十种蛋白质因子。其中,mRNA是蛋白质生物合成的直接模板。tRNA的作用体现在三个方面:A接受氨基酸;反密码子识别mRNA链上的密码子;连接多肽链和核糖体。rRNA和几十种蛋白质组成合成蛋白质的场所棗核糖体。遗传密码的特点:无标点性、无重叠性;通用性和例外;简并性;变偶性。
知识要点
(二)蛋白质白质生物合成的过程
蛋白质生物合成的过程分四个步骤:氨基酸活化、肽链合成的起始、延伸、终止和释放。其中,氨基酸活化即氨酰tRNA的合成,反应由特异的氨酰tRNA合成酶催化,在胞液中进行。氨酰tRNA合成酶既能识别特异的氨基酸,又能辩认携带该氨酰基的一组同功受体tRNA分子。肽链合成的起始对于大肠杆菌等原核细胞来说,是70S起始复合物的形成。
它需要核糖体30S和50S亚基、带有起始密码子AUG的mRNA、fMet-tRNAf 、起始因子IF1、IF2、IF3(分子量分别为10 000、80 000和21 000的蛋白质)以及GTP和Mg2+的参加。肽链合成的延伸需要70S起始复合物、氨酰-tRNA、三种延伸因子:一种是热不稳定的EF-Tu,另一种是热稳定的EF-Ts,第三种是依赖GTP的EF-G以及GTP和Mg2+。肽链合成的终止和释放需要三个终止因子RF1、RF2、RF3蛋白的参与。比较真核细胞蛋白质生物合成与原核细胞的不同。
(三)蛋白质合成后的修饰
蛋白质合成后的几种修饰方式:氨基末端的甲酰甲硫氨酸的切除、肽链的折叠、氨基酸残基的修饰、切去一段肽链。
蛋白质合成的场所是核糖体,原料是20种L-氨基酸,反应所需能量由ATP、GTP提供,此外还有Mg2+、K+ 等金属离子参与。
蛋白质合成体系主要由mRNA、tRNA、rRNA、有关的酶以及几十种蛋白质因子组成。
A G C C T G
U C G G A C
Ser Asp Ser
一些概念、定义
1,翻译(translation):在蛋白质合成期间,将存在于mRNA上代表一个多肽的核苷酸残基序列转换为多肽链氨基酸残基序列的过程。
2,遗传密码(ic code):核酸中的核苷酸残基序列与蛋白质中的氨基酸残基序列之间的对应关系。;连续的3个核苷酸残基序列为一个密码子,特指一个氨基酸。标准的遗传密码是由64个密码子组成的,几乎为所有生物通用。
3,起始密码子(iniation codon):指定蛋白质合成起始位点的密码子。最常见的起始密码子是蛋氨酸密码:AUG序列,该序列编码着一个指定的氨基酸,tRNA 的反密码子与mRNA的密码子互补。
4,终止密码子(termination codon):任何tRNA分子都不能正常识别的,但可被特殊的蛋白结合并引起新合成的肽链从翻译机器上释放的密码子。存在三个终止密码子:UAG ,UAA和UGA。
5,密码子(condon):mRNA(或DNA)上的三联体核苷酸残基
6,反密码子(anticodon):tRNA分子的反密码子环上的三联体核苷酸残基序列。在翻译期间,反密码子与mRNA中的互补密码子结合。
7,简并密码子(degenerate codon):也称为同义密码子。是指编码相同的氨基酸的几个不同的密码子。
8,氨基酸臂(amino arm):也称为接纳茎。tRNA分子中靠近3ˊ端的核苷酸序列和5ˊ端的序列碱基配对,形成的可接收氨基酸的臂(茎)。
9,TψC臂(TψC arm):tRNA中含有胸腺嘧啶核苷酸-假尿嘧啶核苷酸-胞嘧啶核苷酸残基序列的茎-环结构。
10,氨酰-tRNA(aminoacyl-tRNA):在氨基酸臂的3ˊ端的腺苷酸残基共价连接了氨基酸的tRNA分子。
11,同工tRNA(eptor tRNA):结合相同氨基酸的不同的tRNA分子。
12,摆动(wobble):处于密码子3ˊ端的碱基与之互补的反密码子5ˊ端的碱基(也称为摆动位置),例如I可以与密码子上3ˊ端的U,C和A配对。由于存在摆动现象,所以使得一个tRNA反密码子可以和一个以上的mRAN密码子结合。
13,氨酰-tRNA合成酶(aminoacyl-tRNA synthetase):催化特定氨基酸激活并共介结合在相应的tRNA分子3ˊ端的酶。
14,翻译起始复合物(translation plex):由核糖体亚基,一个mRNA模板,一个起始的tRNA分子和起始因子组成并组装在蛋白质合成起始点的复合物。