蛋白質(zhì)翻譯ppt課件-資料下載頁
2025-01-15 09:35本頁面
【正文】 前終止呢？ UUUU…… 3 4 2 4 2 3 UUUU…… 核糖體 前導(dǎo)肽 前導(dǎo) mRNA 1 5’ trp 密碼子 結(jié)構(gòu)基因 前導(dǎo) DNA RNA聚合酶 Trp合成酶系相關(guān) 結(jié)構(gòu)基因被轉(zhuǎn)錄 序列 4不能 形成衰減子結(jié)構(gòu) 色氨酸操縱子基因表達(dá)衰減作用的幾個(gè)要點(diǎn) ? 從色氨酸操縱子的前導(dǎo)區(qū)的結(jié)構(gòu)特征： ? 它們的一級(jí)結(jié)構(gòu)具有 4段可兩兩配對(duì)形成莖環(huán)結(jié)構(gòu)的序列； ? 具有一段可編碼 14Aa短肽的 ORF； ? 該 短肽的 ORF的第 11個(gè)密碼子為連續(xù)排列的兩個(gè)Trp密碼 ? 色氨酸 不是衰減作用的直接信號(hào)； ? 空載的 tRNATrp作為直接信號(hào)調(diào)控了前導(dǎo)肽合成中核糖體的移動(dòng)速度，從而控制了操縱子 mRNA合成的長(zhǎng)度和效率。 ? 衰減 機(jī)制發(fā)揮作用的前提是 基因轉(zhuǎn)錄已經(jīng)起動(dòng)。 ? 衰減機(jī)制是原核生物對(duì)基因表達(dá)進(jìn)行精細(xì)調(diào)控的一種方式。 色氨酸操縱子的調(diào)控機(jī)制： ? 負(fù)控制： trpR基因編碼非活性阻遏蛋白；當(dāng)胞內(nèi) 色氨酸過量時(shí) ，色氨酸作為輔阻遏物與非活性的阻遏蛋白結(jié)合而阻遏基因表達(dá)，減少色氨酸的合成。 ? 衰減作用：當(dāng)胞內(nèi) 色氨酸含量較低時(shí) ：色氨酸不足以與阻遏蛋白結(jié)合，轉(zhuǎn)錄被正常起動(dòng)；此時(shí)， 如果色氨酸的供應(yīng)可以滿足操縱子蛋白翻譯的需要 ，核糖體順利通過引導(dǎo)區(qū)的區(qū)段 1和區(qū)段 2，但區(qū)段 3和區(qū)段 4由于： a. 具有高 GC含量 。 b. 可以形成發(fā)卡結(jié)構(gòu)； c. 連接有一段富含 U的序列，從而形成終止子結(jié)構(gòu)，使轉(zhuǎn)錄在此提前終止。 如果色氨酸的供應(yīng)不能滿足操縱子蛋白翻譯的需要 ，當(dāng)翻譯通過連續(xù)排列的兩個(gè) Trp密碼子位點(diǎn)時(shí)，核糖體內(nèi)存在大量空載的 tRNATrp，這使得核糖體停滯于引導(dǎo)區(qū)的區(qū)段 1，從而使區(qū)段 2和區(qū)段 3配對(duì)形成發(fā)卡結(jié)構(gòu)，這樣一來，區(qū)段 3和區(qū)段 4便不會(huì)形成終止子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)錄會(huì)繼續(xù)進(jìn)行下去，表達(dá)色氨酸合成相關(guān)的一序列結(jié)構(gòu)基因。從而實(shí)現(xiàn)，色氨酸操縱子的精細(xì)調(diào)控。 ? 當(dāng)胞內(nèi) 色氨酸缺乏時(shí) ：阻遏蛋白處于無活性狀態(tài)，不能結(jié)合于啟動(dòng)子部位，轉(zhuǎn)錄可以正常進(jìn)行，表達(dá)色氨酸合成相關(guān)的一序列結(jié)構(gòu)基因。 不利生長(zhǎng)條件下的應(yīng)急反應(yīng) 嚴(yán)緊反應(yīng)： 當(dāng)細(xì)菌處于氨基酸饑餓條件時(shí)，由于缺乏足夠的氨基酸，轉(zhuǎn)錄過程和蛋白質(zhì)翻譯過程均受抑制，因而關(guān)閉大量的代謝過程，節(jié)約使用有限的資源和能量，度過困難時(shí)期而存活下來。這種調(diào)控機(jī)制稱為嚴(yán)緊反應(yīng)。 松散控制 ：當(dāng)氨基酸供應(yīng)不足時(shí)，蛋白質(zhì)翻譯雖然停止，但 RNA轉(zhuǎn)錄的速度并沒有下降，這一現(xiàn)象稱為松散控制。 嚴(yán)緊反應(yīng)相關(guān)的因子： 1. rRNA和 tRNA rRNA和 tRNA的合成量減少。 2. 魔斑 嚴(yán)緊反應(yīng)會(huì)引起兩種異常核苷酸的大量增加：四磷酸鳥苷和五磷酸鳥苷。它們會(huì)在層析柱上形成斑點(diǎn)，分別稱為魔斑 I和魔斑 II。 3. 空載 tRNA 當(dāng)缺乏氨基酸時(shí)，空載的 tRNA會(huì)占據(jù)核糖體 A位，蛋白質(zhì)翻譯被阻斷。 蛋白質(zhì)合成過程中，結(jié)合到核糖體 A位上的 tRNA是空載的（無氨基酸結(jié)合），阻斷了肽鍵的形成，造成 GTP的積累。 積累的 GTP被用做合成魔斑核苷酸 GTP + ATP ATPGTP3’焦磷酸轉(zhuǎn)移酶 ppGpp pppGpp + AMP 空載 tRNA 魔斑核苷酸作為阻遏物特異性的阻遏rDNA操縱子，關(guān)閉 rRNA的轉(zhuǎn)錄，抑制蛋白質(zhì)的合成。 同時(shí)魔斑核苷酸活化某些操縱子（如氨基酸操縱子），合成急需的氨基酸；活化蛋白水解酶，水解蛋白質(zhì)以提供氨基酸單體。 氨基酸嚴(yán)重缺乏時(shí) 魔斑 II 魔斑 I 嚴(yán)緊反應(yīng)的調(diào)控機(jī)制：
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