遗传信息的翻译.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,学习目标,掌握,mRNA,、,t,RNA,和核糖体的组成、结构及功能,掌握蛋白质合成的基本过程和分子机制,明确参与蛋白质合成过程的蛋白质因子作用特点,掌握蛋白质合成后加工的方式和特点,翻译,是指以新生的,mRNA,为模板，把核苷酸三联子遗传密码翻译成氨基酸，合成蛋白质多肽链的过程，是基因表达的最终目的。,第一节 参与蛋白质合成的物质,一、,mRNA,和遗传密码,1.,遗传密码及其破译,信使,RNA,的发现,三联子密码（密码子）,起始密码子，终止密码子,2.,遗传密码的性质,（,1,）遗传密码的,连续性,（,2,）遗传密码的,简并性,（,3,）遗传密码的,摆动性,（,4,）遗传密码的,普遍性,和,特殊性,（,5,）遗传密码的,防错,功能,第 三 个 字 母,U,C,A,G,二、,tRNA,与氨基酸的转运,tRNA,的结构,tRNA,二级结构,二氢尿嘧啶环,T,C,环,额外环,反密码子环,氨基酸接受臂,3,5,tRNA,的三级结构,2.tRNA,的功能,3.tRNA,的种类,（,1,）起始,tRNA,（,2,）同工,tRNA,（,3,）校正,tRNA,三、核糖体的结构和功能,核糖体的结构,原核生物核糖体由约,2/3,的,RNA,和,1/3,的蛋白质组成；真核生物核糖体中,RNA,约占,3/5,的和蛋白质占,2/5,。,原核生物,真核生物,核糖体,小亚基,大亚基,核糖体,小亚基,大亚基,S,值,70S,30S,50S,80S,40S,60S,rRNA,16S-rRNA,5S-rRNA,23S-rRNA,18S-rRNA,28S-rRNA,5S-rRNA,5.8S-rRNA,蛋白质,21,种,33,种,33,种,49,种,原核、真核核糖体的组成,2.rRNA,3.,核糖体的功能,第二节 蛋白质生物合成的过程,蛋白质的生物合成也称,翻译,，即把,mRNA,分子中碱基排列顺序转变为蛋白质或多肽链中的氨基酸排列顺序的过程。,翻译的过程：,氨基酸的活化,肽链合成的起始,肽链的延伸,肽链合成的终止与释放,1.,氨基酸的活化,tRNA,携带氨基酸的反应,氨基酸,+tRNA,氨酰,-tRNA,氨酰,-tRNA,合成酶,ATP AMP+PPi,密码子,AUG,为编码甲硫氨酸（,Met,）的密码子，同时作为起始密码,。真核生物：甲硫氨酰,-tRNA,（,Met-tRNA,）原核生物：甲酰甲硫氨酰,-tRNA,（,fMet-tRNA,）,起始,tRNA,2.,肽链合成的起始,肽链合成的起始阶段，是指,mRNA,和起始,tRNA,分别与核糖体结合而形成,起始复合物的过程,。需起始因子,IF,和,ATP,、,GTP,参与。,蛋白体大、小亚基分离。,mRNA,在小亚基定位结合；,SD,序列,：又称核糖体结合位点，是,mRNA,起始密码上游的一段富含嘌呤核苷酸的序列，该序列以,AGGA,为核心,;,（,图,12-2,）,起始,tRNA,在小亚基上就位；,核糖体大亚基结合。,原核生物,70S,起始复合物形成,(,图,12-3),THANK YOU,SUCCESS,2025/5/13 周二,25,可编辑,3.,肽链的延伸,肽链合成的延伸是根据,mRNA,密码序列的指导,依次添加氨基酸从,N,端向,C,端延伸肽链,直到合成终止的过程。,需要延伸因子、各种酶和,GTP,参与,。,原核生物延伸因子,：,EF-Tu EF-Ts EF-G,肽链延伸三个步骤：,（,1,）,进位,(entrance),（,2,）,转肽,(peptide bond formation),（,3,）,移位,(translocation),核糖体阅读,mRNA,密码子的方向是,5,3,，肽链合成从,NC,端进行的。,需参与。,新的氨酰,-tRNA,进入,A,部位,（,1,）,（,1,）进位,转肽反应在位上进行,（,2,）转肽,是由肽酰转移酶催化的肽键形成过程。,（,3,）移位,延长因子,EF-G,有移位酶活性，可结合并水解分子,GTP,，促进核糖体向,mRNA,的,侧移动。,移位,转肽,4.,肽链合成的终止和释放,当核糖体上出现,mRNA,的终止密码后，多肽链合成停止，肽链从肽酰,tRNA,中释出，,mRNA,、核糖体大、小亚基等分离，这些过程称为肽链合成终止 需要,释放因子,（,RF,）的参与,原核生物,RF,：,RF-1,、,RF-2,、,RF-3,UAA UAG,UAA UGA,有助于,RF-1/-2,的活性,IF3,RF1,RF2,RF3,GTP,GDP+Pi,第三节 翻译后的加工,一、,N,端,fMet,或,Met,切除,甲硫氨酸（真核生物）,甲硫氨酸或者氨基端的一些氨基酸残基常由,氨肽酶,催化而水解除去,成熟的蛋白质的,N-,端：,未加工的蛋白质的,N-端,：,N-,甲酰甲硫氨酸（原核生物）,甲酰基经,肽甲酰基酶,水解而除去，多数情况甲硫氨酸也被,氨肽酶,除去,二、二硫键形成,多肽链中的二硫键，是在肽链合成后，通过二个半胱氨酸的疏基氧化而形成的,二硫键的形成对于许多酶和蛋白质的活性是必需的,三、化学修饰,化学修饰的类型很多，包括：,磷酸化,(,如核糖体蛋白质,),糖基化,(,如各种糖蛋白,),甲基化,(,如组蛋白、肌肉蛋白质,),乙基化,(,如组蛋白,),羟基化,(,如胶原蛋白,),羧基化 等,1.,折叠,在内质网（,ER,）腔中折叠和修饰是有关的，糖分子的连接对于正确的折叠十分必要。,BiP,，一个与折叠功能有关的蛋白，属于分子伴侣,Hsp70,家庭的一员。有,两个功能：,?,2.,在,ER,中的糖基化及修整,实际中所有分泌蛋白和膜蛋白几乎都是被糖基化的蛋白。,3.,在高尔基体表面的进一步加工,复合寡聚糖是在高尔基体中进一步修整和加上糖的残基。,四、剪切,很多的前体蛋白要经过剪切后方能成为成熟的蛋白。,如：胰蛋白酶原经过加工切去部分肽段才能成为有活性的胰蛋白酶；多蛋白的前体要经剪切后才能成为成熟的蛋白,-,逆转录病毒中的三个基因：,env,gag,pol,蛋白质内含子,-,内蛋白子,与内含子的区别在于，它可以和,外蛋白质子,的基因一道表达，而不是其,mRNA,被切除，产生前体蛋白以后再从前体中被切除掉。,一般真核细胞中一个基因对应一个,mRNA,，一个,mRNA,对应一条多肽链，,但也有少数的情况，即翻译后的多肽链经水解后产生几种不同的蛋白质或多肽。,例如：哺乳动物的鸦片样促黑皮激素原,(POMC),初翻译产物为,265,个氨基酸。,在脑下垂体前叶细胞中，,POMC,切割成为,N-,端片段,和,C,端片段的,-,促脂解素,。然后,N,端片段又被切割成,较小的,N,端片断,和,促肾上腺皮质激素,(ACTH),。而在脑下垂体中叶细胞中，,-,促脂解素再次被切割产生,-,内啡肽,；,ACTH,也被切割产生,13,肽的,-,促黑激素,(-melanotropin),翻译后加工的生物学意义,鸦片促黑皮质素原,(POMC),的水解修饰,POMC,N,C,信号肽,较短肽链（,103,肽）,ACTH,-,促黑激素,-,Endorphin,-,内啡肽,促肾上腺皮质激素,-,促脂解素,-LPH,较长肽链,脑下垂体前叶细胞中,第四节 蛋白质的运输,一、信号肽引导蛋白质到达靶部位,二、翻译完成后被运输的蛋白质,三、内质网合成的蛋白质,四、翻译的同时也被运输的蛋白质,分泌蛋白质的合成和胞吐作用,内质网,高尔基体,泡,泡,泡融入质膜,核糖体,芽泡,蛋白质定位,新合成的蛋白质只有被运送到各自特定的亚细胞部位或分泌到胞外才具有功能活性，该过程就称为蛋白质定位。,胞质蛋白,分泌蛋白,质膜蛋白,细胞器蛋白,遗传密码的特点？,氨酰,-,t,RNA,合成酶有何特点？,原核细胞蛋白质的合成过程？,本章作业,THANK YOU,SUCCESS,2025/5/13 周二,50,可编辑,