蛋白質(zhì)生物合成ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-29 08:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 指 mRNA和起始氨基酰 tRNA分別與核糖體結(jié)合而形成翻譯起始復(fù)合物的過程。 1. 核糖體大小亞基分離； 2. 核糖體小亞基結(jié)合于 mRNA的起始密碼子附近； 3. fMettRNAfMet結(jié)合在核糖體 P位 ； 4. 核糖體大亞基結(jié)合形成起始復(fù)合物。 一、翻譯起始復(fù)合物的裝配啟動肽鏈合成 目錄 （ a）起始復(fù)合物的裝配過程；（ b） rRNA識別 mRNA的核糖體結(jié)合位點(diǎn)，保證翻譯起始在起始密碼子處 目錄 IF3 IF1 目錄 A U G 539。 339。 IF3 IF1 2. 核糖體小亞基結(jié)合于 mRNA的起始密碼子附近 目錄 ?原核生物 mRNA在核糖體小亞基上的準(zhǔn)確定位和結(jié)合涉及兩種機(jī)制 ?在各種 mRNA起始 AUG上游約 8～ 13核苷酸部位 ，存在一段由 4～ 9個核苷酸組成的一致序列 ， 富含 嘌 呤 堿 基 ， 如 AGGAGG ， 稱為 ShineDalgarno序列 (SD序列 )， 又稱核糖體結(jié)合位點(diǎn)(ribosomal binding site, RBS)。 一條多順反子mRNA序列上的每個基因編碼序列均擁有各自的 SD序列和起始 AUG。 目錄 SD序列 ?小亞基中的 16SrRNA 3?端有一富含嘧啶堿基的短序列 ， 如 UCCUCC， 通過與 SD序列堿基互補(bǔ)而使 mRNA與小亞基結(jié)合 。 目錄 ?mRNA上鄰近 RBS下游 ， 還有一段短核苷酸序列 ，可被小亞基蛋白 rpS1識別并結(jié)合 。 ?通過上述 RNARNA、 RNA蛋白質(zhì)相互作用 ， 小亞基可以準(zhǔn)確定位 mRNA上的起始 AUG。 目錄 IF3 IF1 IF2 GTP 3. fMettRNAfMet結(jié)合在核糖體 P位 A U G 539。 339。 目錄 IF3 IF1 IF2 GTP GDP Pi A U G 539。 339。 目錄 IF3 IF1 A U G 539。 339。 IF2 GTP GDP Pi 起始復(fù)合物形成過程 目錄 （二）真核生物翻譯起始復(fù)合物的形成 1. 核糖體大小亞基分離； 2. MettRNAiMet定位結(jié)合于小亞基 P位； 3. mRNA與核糖體小亞基定位結(jié)合； 4. 核糖體大亞基結(jié)合。 目錄 真核生物翻譯起始復(fù)合物的裝配 目錄 ? 翻譯起始復(fù)合物形成后 ， 核糖體從 mRNA的 5?端向 3?端移動 ， 依據(jù)密碼子順序 ， 從 N端開始向 C端合成多肽鏈 。 二、在核糖體上重復(fù)進(jìn)行的三步反應(yīng) 延長肽鏈 目錄 1. 進(jìn)位 (positioning)/注冊 (registration) 2. 成肽 (peptide bond formation) 3. 轉(zhuǎn)位 (translocation) ? 肽鏈延長在核糖體上連續(xù)循環(huán)式進(jìn)行 ， 又稱為核糖體循環(huán) (ribosomal cycle)， 包括以下三步： ? 每輪循環(huán)使多肽鏈增加一個氨基酸殘基 。 目錄 1. 進(jìn)位（ entrance） 又稱 注冊 (registration)， 是 指一個氨基酰 tRNA按照 mRNA模板的指令進(jìn)入并結(jié)合到核糖體 A位的過程。 目錄 成肽是指 肽基轉(zhuǎn)移酶（轉(zhuǎn)肽酶） 催化兩個氨基酸間肽鍵形成的反應(yīng)。 目錄 3. 轉(zhuǎn)位 指的是核糖體沿著 mRNA的移位。 移位的結(jié)果是：① 成肽后位于 P 位的 tRNA所攜帶的氨基酸或肽在反應(yīng)中交給了 A位上的氨基酸，空載的 tRNA從核糖體直接脫落；② 成肽后位于 A位的帶有合成中的肽鏈的 tRNA（肽酰 tRNA）轉(zhuǎn)到了 P位上；③ A位得以空出，且準(zhǔn)確定位在mRNA的下一個密碼子，以接受一個新的對應(yīng)的氨基酰 tRNA進(jìn)位。 轉(zhuǎn)位需要延長因子參與。 目錄 真核生物肽鏈延長過程 目錄 肽鏈上每增加一個氨基酸殘基，就需要經(jīng)過一次進(jìn)位、成肽和轉(zhuǎn)位反應(yīng)。如此往復(fù)，直到核糖體的 A位對應(yīng)到了 mRNA的終止密碼子上。 終止密碼子不被任何氨基酰 tRNA識別，只有釋放因子 RF能識別終止密碼子而進(jìn)入 A位，這一識別過程需要水解 GTP。 三、終止密碼子和釋放因子導(dǎo)致肽鏈 合成停止 目錄 ? 原核生物有 3種 RF ? RF1識別 UAA或 UAG， RF2識別 UAA或 UGA，RF3則與 GTP結(jié)合并使其水解 ， 協(xié)助 RF1與 RF2與核糖體結(jié)合 。 ? 真核生物僅有 eRF一種釋放因子 ， ? 所有 3種終止密碼子均可被 eRF識別 。 ? 真核生物中肽鏈合成完成后的水解釋放過程尚未完全了解 。 目錄 多聚核糖體的形成可以使蛋白質(zhì)生物合成以高速度、高效率進(jìn)行。 多聚核糖體 (polysome) 1條 mRNA模板鏈都可附著 10～ 100個核蛋白體，這些核糖體依次結(jié)合起始密碼子并沿 5?→3 ?方向讀碼移動，同時進(jìn)行肽鏈合成，這種 mRNA與多個核糖體形成的聚合物稱為多聚核糖體 (polysome) 。 目錄 多聚核糖體 目錄 電鏡下的多聚核糖體 目錄 第四節(jié) 肽鏈生物合成后的加工和 靶向輸送 目錄 ?新生多肽鏈不具備蛋白質(zhì)的生物學(xué)活性 ， 必須經(jīng)過復(fù)雜的加工過程才能轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂刑烊粯?gòu)象的功能蛋白質(zhì) ， 這一加工過程稱為 翻譯后加工(posttranslational processing)。 目錄 ?蛋白質(zhì)合成后還需要被輸送到合適的亞細(xì)胞部位才能行使各自的生物學(xué)功能 。 其中 ， 有的蛋白質(zhì)駐留于細(xì)胞液 ， 有的被運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞器或鑲嵌入細(xì)胞膜 ， 還有的被分泌到細(xì)胞外 。 蛋白質(zhì)合成后在細(xì)胞內(nèi)被定向輸送到其發(fā)揮作用部位的過程稱為 蛋白質(zhì)的靶向輸送 （ protein targeting） 或蛋白質(zhì)分選 （ protein sorting） 。 目錄 一、肽鏈折疊為功能構(gòu)象需要分子伴侶 ? 蛋白質(zhì)在合成時 ， 還未折疊的肽段有許多疏水基團(tuán)暴露在外 ， 具有分子內(nèi)或分子間聚集的傾向 ， 使蛋白質(zhì)不能形成正確空間構(gòu)象 。 ? 這種結(jié)構(gòu)混亂的肽鏈集合體產(chǎn)生過多對細(xì)胞有致命的影響 。 ? 實(shí)際上 ， 細(xì)胞中大多數(shù)天然蛋白質(zhì)折疊都不是自發(fā)完成的 ， 其折疊過程需要其他酶或蛋白質(zhì)的輔助 ， 這些輔助性蛋白質(zhì)可以指導(dǎo)新生肽鏈按特定方式正確折疊 ， 它們被稱為 分子伴侶 （ molecular chaperone） 。 目錄 ? 分子伴侶的主要作用
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