蛋白质合成PPT.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,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,*,蛋白质合成PPT,生物的遗传信息以密码的形式储存在,DNA,分子上，表现为特定的核苷酸排列顺序。在,细胞分裂,的过程中，通过,DNA,复制,把亲代细胞所含的遗传信息忠实地传递给两个子代细胞。在子代细胞的生长发育过程中，这些遗传信息通过,转录,传递给,RNA,，再由,RNA,通过,翻译,转变成相应的蛋白质多肽链上的氨基酸排列顺序，,由蛋白质执行各种各样的生物学功能，使后代表现出与亲代相似的遗传特征,。,后来人们又发现，在宿主细胞中一些,RNA,病毒能以自己的,RNA,为模板,复制,出新的病毒,RNA,，还有一些,RNA,病毒能以其,RNA,为模板合成,DNA,，称为,逆转录,这是中心法则的补充。,翻译,translation,中心法则指出，遗传信息的表达最终是合成出具有,特定,氨基酸顺序的蛋白质，这种以,mRNA,上所携带的遗传信息,到多肽链上所携带的遗传信息的传递，就好象以一种语言翻译成另一种语言时的情形相似。,以,mRNA,为模板的蛋白质合成过程为 翻译。,生命以蛋白质为基础，所有生物都含有蛋白质。地球上的生物体含有,10,10,-10,11,种不同的蛋白质，各种生物都有其特殊的蛋白质。,一个高等生物的细胞内约有,3000,多种不同的蛋白质，这些蛋白质分别担负着不同的生物功能。,一个正常生长的细胞内，时刻都在进行着蛋白质的生物合成。新的蛋白质分子不断地合成出来，旧的蛋白质分子不断地被更新。,蛋白质合成非常复杂，真核生物细胞合成蛋白质需要,70,多种,核糖体蛋白质,，,20,多种活化氨基酸的,酶,，,10,多种,辅助酶,和其他,蛋白质因子,参加，同时还要,100,多种,附加的酶类,、,40,多种,tRNA,、,r RNA,，总计有,300,多种不同的大分子参与,多肽,的合成,。,一个典型,细菌,细胞干重的,35%,物质参与蛋白质的合成过程。,蛋白质合成速度非常惊人，大肠杆菌在,37,O,C,蛋白质合成速度,15,个,aa/s,（,45bp/s RNA,800bp/s DNA,）。,蛋白质合成要消耗大量能量，约占全部生物合成反应总耗能量的,90%,（由,ATP,、,GTP,提供）。,原核生物和真核生物的合成机制相似。,遗传信息流动示意图,核糖体,DNA,mRNA,tRNA,原核生物,:,细菌中,mRNA,转录翻译降解同时进行。,0,分钟,，转录开始；,0.5,分钟,，核糖体开始翻译；,1.5,分钟,，,5,端,mRNA,开始降解；,2.0,分钟,，,RNA,聚合酶在,3,端终止,;,3.0,分钟，,mRNA,继续降解，核糖体完成翻译。,37,O,CmRNA,转录速度,45bp/s,蛋白质,15aa/s,转录和翻译,5000bp mRNA,相当于,180KDa,的蛋白质,整个过程需要,2,分钟,.,真核生物,动物细胞中转录速度同细菌,45,个核苷酸,/,秒,真核生物很多基因很大,转录一个,10000bp,基因需,5,分钟,mRNA,半衰期,4-24,小时,.,真核生物,mRNA,平均长度,1500bp,1,分钟内,转录起始,5,端被修饰,;,6,分钟,3,端被切割释放,;,20,分钟,3,端加,poly(A);,25,分钟,mRNA,被转运到细胞质,;,4,小时,核糖体翻译,mRNA,一、蛋白质的生物合成体系,原料,：,20,种氨基酸,模板,：,mRNA,（信使核糖核酸）,场所,：核蛋白体,氨基酸的“搬运工具,”：,tRNA,酶与蛋白质因子,：启动、延长、终止因子,能量,：,ATP,、,GTP,无机离子,（原核生物）,1,、模板,mRNA,mRNA,(messenger RNA),是蛋白质生物合成过程中直接,指令,氨基酸掺入的模板，是遗传信息的载体。,。,原核生物和真核生物,mRNA,的比较,每个,mRNA,分子带有多于一条多肽链的遗传信息,（,1,）遗传密码,（,genetic code,）,遗传密码,：,DNA,（或,mRNA,）中的核苷酸序列与蛋白质中氨基酸序列之间的,对应关系,称为遗传密码,。,密码子,（,codon,）：,mRNA,上每,3,个,相邻,的核苷酸编码蛋白质多肽链中的一个氨基酸，这三个核苷酸就称为一个密码子或三联体密码。,P295,（,2,）遗传密码的特点,通用性,：,对所有生物都适用，部分生物的线粒体、叶绿体密码子除外；,方向性,：,5,端,3,端；,UAU,、,UAC,酪氨酸、,CAU,组氨酸,连续性,：密码子与密码子之间是没有间隔的，阅读密码子时从一个,特定的起点,一直读下去，中间不能留空，碱基的插入或缺失可导致移码。,不重叠性：,密码是无标点符号的且相邻密码子互不重叠；,。,起始密码,：,5,端第一个,AUG,表示起动信号，,并代表甲酰蛋氨酸,(,细菌,),或蛋氨酸,(,高等动物,),；,终止密码,：,UAA,、,UAG,或,UGA,（不编码氨基酸）；,遗传密码字典,U,A,C,G,UCAG,U,C,A,G,第二位,第一位,（,5,）,第三位,（,3,）,UCAG,UCAG,UCAG,一个氨基酸序列为,Met-Leu,亮,-Arg,精,-Asn,天冬酰胺,-Ala,丙,-Val,缬,-Glu,谷,-Ser,丝,-Ile,异亮,-Phe,苯丙,-Thr,苏,的短肽的核糖核苷酸序列？,（起始终止密码子）,可能的序列：,5AUG UUA CGU A,AU G,CU GUC GAA UCU AUU UUU ACA,5AUG UUA CGU AAU GCU GUC GAA UCU AUU UUU ACA,UAA,3,原则：在,mRNA,的序列中位于上游的潜在的起始位点（如,AUG,）决定着阅读的框架,起始密码？,简并性,(degenerate),：一个以上密码子体现一个氨基酸遗传信息（,Trp,和,Met,除外，仅有,1,个密码子）。其原因是由于密码子与反密码子之间存在不稳定配对（摆动性或摇摆性）。,对应于同一氨基酸的密码子称为同义密码子,(Synonymous,codon,),密码的简并性可以减少有害突变。,摇摆性,（,wobble,）：,mRNA,密码子的第三个核苷酸（,3,端）与,tRNA,反密码子第一个核苷酸（,5,端）配对时，有时不遵守严格的碱基配对原则，除,A-U,、,G-C,外，还可有其它配对方式。,I,（次黄嘌呤）,是最常见的摆动现象。,反密码子与密码子之间的碱基配对,A U,C G,反密码子第一位碱基 密码子第三位碱基,G,U,C,U,A,G,I,U,C,A,2,、氨基酸的搬运工具,tRNA,一种,tRNA,可携带一种氨基酸；而一种氨基酸可由数种,tRNA,携带,（大肠杆菌,60,种，高等真核生物,120-130,种）,（,1,）,tRNA,与蛋白质合成的功能区,氨基酸臂,与氨基酸结合,DHU,环,与氨酰,-,tRNA,合成酶,(,忠实性和保守性,),结合,反密码环,识别密码子,TC,环,.,与核蛋白体结合,（,2,）反密码子,（,anticodon,）,tRNA,反密码环中间的,3,个核苷酸，可与,mRNA,密码子配对,。,反密码子的第一位核苷酸（,5,端）常为,I,。,P21,P299,搬运工具,tRNA,（核酸和氨基酸联系的适配器）,二级结构：五臂四环三叶草型,（二氢尿嘧啶环）,反密码环,反密码子位点,氨基酸臂,3,tRNA,与氨基酸结合位点,核蛋白体的结合位点,与氨酰,-tRNA,合成酶结合,氨基酸接受位点,搬运工具,tRNA,实验表明，,tRNA,必须具备倒“,L”,型的三级结构才具有携带氨基酰的功能,T-CG,与核糖体,结合位点,搬运工具,tRNA,适配器,核糖体,是由,rRNA,（,ribosomal ribonucleic asid,）,和多种蛋白质结合而成的一种大的核糖核蛋白颗粒，蛋白质,肽键,的合成就是在这种核糖体上进行的。,3,、多肽链的,装配机,核蛋白体,两类核蛋白体,:,结合型,：位于粗面内质网，合成分泌蛋白（含信号肽）,.,游离型,：游离于胞质中,参与细胞固有蛋白的合成,（,1,）组成,：,蛋白质,r RNA,真核生物核蛋白体（,40S+60S=80S,）,原核生物核蛋白体（,30S+50S=70S,）,mRNA,结合部位,：位于小亚基，序列特异识别,受位,（,A,位）,：位于,大、小亚基结合处，结合,AA-,tRNA,；,给位,（,P,位）,：,主要位于大亚基，结合,肽酰,-,tRNA,和,起始,Met-,tRNA,，,肽基转移部位,；,转肽酶中心、,GTP,：,位于大亚基，形成肽键的部位,。,（,2,）,功能区,核蛋白体,16S rRNA,5S rRNA,23S rRNA,30S subunit,50S subunit,70S prokaryotic,ribosome,18S rRNA,5S rRNA,28S rRNA,5.8S rRNA,40S subunit,60S subunit,80S eukaryotic,ribosome,Prokaryotic,Eukaryotic,L2,L3,L32,S1,S2,S3,S21,L1,32 proteins of,large subunit,(L1 L32),21 proteins of,small subunit,(S1 S21),L2,L3,L50,S1,S2,S3,S33,L1,50 proteins of,large subunit,(L1 L50),33 proteins of,small subunit,(S1 S33),核糖体的组成,核蛋白体,P,位,小亚基,负责特异序列识别，起始部分识别、密码子与反密码子的相互作用等，,mRNA,结合位点在小亚基上；,大亚基,负责氨基酸及携带等，功能：肽键的形成、,AA-tRNA,与肽基,tRNA,结合等。,A,、,P,转肽酶中心主要在大亚基上。,16SrRNA,结构保守，,全部压缩在,30S,小亚基,内,，与小亚基中蛋白质结合成为小亚基的主要成分。,16SrRNA,3,端一段,ACCUCCUUA,，与,mRNA,5,端翻译起始区富含嘌呤的序列互补，在,mRNA,分子与小亚基结合时充当主要“接待者”。,在,16SrRNA,临近,3,端处还有一段与,23SrRNA,互补的序列，在,30S,与,50S,亚基的结合中起作用。,一些细菌和病毒,mRNA5,端的富含嘌呤碱基的,SD,核苷酸序列,核蛋白体,（原核生物）,与起始,tRNA,配对的部位,与,16SrRNA,配对部位,R17,噬菌体,A,蛋白,P301,大肠杆菌,5S,、,16S,、,23S rRNA,分别含有,120,、,1542,、,2904,个核苷酸。,5S rRNA,一个区域含有保守序列,CGAAC,，,功能,：与,tRNA,分子,T,C,环上的,GT,CG,序列相互作用的部位,另一个区域含有保守序列,GCGCCGAAUGGUAGU,，与,23SrRNA,中一段序列互补，,功能,：,5S rRNA,与,50S,核糖体大亚基相互作用的位点。,23S rRNA,50S,大亚基,34 protein,有一段能与,tRNA,Met,序列,互补的片段,23S rRNA,靠近,5,端有一段,12,个核苷酸的序列与,5S rRNA,上的序列互补。,核蛋白体,（原核生物）,多肽链,34,种蛋白质,50,21,种蛋白质,30,核蛋白体,（原核生物）,多核糖体,：一个,mRNA,分子与一定数目的单个核糖体结合形成念珠状，每个核糖体可以独立完成一条肽链合成。,原核细胞,70S,核糖体的,A,位、,P,位及,mRNA,结合部位示意图,anticodon,Codon,密码子,30S,与,mRNA,结合部位,P,位,（,结合或接受肽基的部位）,A,位,（,结合或接受,AA-tRNA,的部位）,50S,5,3,mRNA,一个 核糖体中占有,2,个,tRNA,和,40bp,长的,mRNA,4,、辅助性蛋白,在蛋白质的合成体系中，除了,mRNA,、,tRNA,、,rRNA,和核糖体外，还需要一系列辅助因子，这些因子都是蛋白质。,真核和原核细胞参与翻译的蛋白质因子,阶段,原核,真核,功 能,IF1,IF2,eIF2,参与起始复合物的形成,IF3,eIF3,、,eIF4C,起始,CBP I,与,mRNA,帽子结合,因子,eIF4A B F,参与寻找第一个,AUG,eIF5,协助,eIF2,、,eIF3,、,eIF4C,的释放,eIF6,协助,60S,亚基从无活性的核糖体上解离,EF-Tu,eEF1,协助氨酰,-tRNA,进入核糖体,延长,EF-Ts,eEF1,帮助,EF-Tu,、,eEF1,周转,因子,EF-G,eEF2,移位因子,RF-1,终止,eRF,释放完整的肽链,因子,RF-2,P303,IF3,协助,30S,亚基通过其,16SrRNA,的,3,端与,mRNA,起始密码子的,5,端的碱基配对结合,;,IF2,能正确,识别,起始的,fMet-tRNA,fMet,；能结合,GTP,，将,GTP,引导到复合物上去；对于,30S,起始复合物与,50S,亚基的,连接,是必需的,.,IF1,能,刺激,IF2,和,IF3,两种起始因子的活性；,IF1,催化,GTP,水解,，,在,70S,起始复合物生成后促进,IF2,的,释放,.,IF,(initiation factor),作为起始因子,为,非核糖体蛋白质,这些因子不同于核糖体蛋白质,它们仅是临时性地与核糖体发生作用参与蛋白质的起始,之后从核糖体复合物上解离下来,而,核糖体蛋白质,则一直结合在同一核糖体上,.,IF3,、,IF2,、,IF1,结合在,30S,的,16SrRNA,附近，在,16SrRNA,周围还有核糖体蛋白质,S7,、,S1,、,S11,、,S12,、,S18,、,S21,等与,mRNA,和,30S,亚基识别有关；,50S,亚基的核糖体蛋白质,L7,、,L13,、,L11,位于起始复合物上,IF2,附近，参与,GTP,水解反应，与蛋白质合成有关。,二、蛋白质的生物合成过程,蛋白质的生物合成是最复杂的生物化学过程之一，它包括了上百种不同的蛋白质，以及,30,多种,RNA,分子的参与，这一过程,开始于,氨基酸接在,tRNA,上，随后的步骤则在核糖体上进行，氨基酸通过,tRNA,转运到核糖体上，直到氨基酸掺入到多肽链中后，,tRNA,才离开核糖体。,*,氨基酸的活化,*,肽链合成的起始,*,肽链的延长,*,肽链的终止和释放,氨酰,-tRNA,合成酶的特点,a,、专一性,：,对,氨基酸,有极高的专一性，每种氨基酸都有专一的酶，只作用于,L-,氨基酸，不作用于,D-,氨基酸。,对,tRNA,具有极高专一性。（遗传密码第二）,b,、校对作用,：氨酰,-tRNA,合成酶的,水解部位,可以水解错误活化的氨基酸。,tRNA,i,Met,(,起始,),、,tRNA,Met,：,既能被它们唯一的甲硫氨酰,-tRNA,合成酶,所识别，以区别于其他,tRNA,，同时这两种甲硫氨酰,-tRNA,又能被蛋白质,合成因子,所区分，起始因子识别,tRNA,i,Met,，延伸因子识别,tRNA,Met,。,起始甲硫氨酰,-tRNA,（,tRNA,i,Met,）,:,*,在所有蛋白质合成中负责掺入,起始氨基酸,-,甲硫氨基酸；,*,对选择在,mRNA,什么位置上,开始翻译,起重要作用。,tRNA,Met,：,携带甲硫氨酸掺入到蛋白质内部的,tRNA,。,N-,甲酰甲硫氨酰,-tRNA,i,Met,的形成,CHO,-HN-CH-COO-,tRNA,CH,2,CH,2,S,COO-,+,H,2,N-CH-COO-,tRNA,CH,2,CH,2,S,COO-,Met-tRNA,i,Met,f,Met-tRNA,f,Met,N,10,-CHO-FH,4,FH,4,转甲酰酶,甲硫氨酰,-tRNA,N,10,-,甲酰四氢叶酸,甲酰甲硫氨酰,-tRNA,在,原核生物,中有一种特异的,甲酰化酶,，能使,tRNA,i,Met,中的氨基发生,甲酰化,，这样使得参与起始的,tRNA,i,fMet,不参与肽链的延伸过程。,真核生物,甲硫氨酸,可以出现在,mRNA,模板上的许多地方，多肽合成始终只从,靠近,核糖体结合位点的那一个甲硫氨酸开始。一个真核生物,mRNA,上只有一个功能性,AUG,起始位点；一个细菌,mRNA,上可以有几个,AUG,起始位点；一些低等生物中，密码子,GUG,也是起始密码子，进入此部位的氨基酸还是甲硫氨酸或,甲酰甲硫氨酸,，不是,缬氨酸,。,方向：沿,mRNA,模板,5 -3,读码翻译,密码子,AUG,是蛋白质合成的起始位点,氨基酸的活化,E,E,AA,E,AA,tRNA,AA,E,tRNA,AA,E,tRNA,AA,氨基酸,E+ATP+,氨酰腺苷酸,复合物,E-,AMP,PPi,第一步,AMP,第二步,E,氨基酸的活化,3-,氨酰,-tRNA,氨基酰,-tRNA,合成酶,2,3,有些氨基酸被转移到,tRNA2,位，有的转移到,3,位，有的两个位置均可。,消耗,2,个高能磷酸键,肽链合成的起始,（原核生物）,30S,亚基,mRNA,IF3-IF1,复合物,I,30S mRNA,GTP,-,fMet tRNA-,IF2-IF1,复合物,II,70S,起始复合物,codon,anticodon,A,位,P,位,IF3,-,mRNA,+,30S,亚基,IF2-,GTP,-,fMet-tRNA,IF3,50S,亚基,IF2+IF1,+GDP+Pi,IF1,70S,起始复合物,16SrRNA,16SrRNA-23SrRNA,反密码子,CAU,与密码子,AUG,互补配对,GTP,水解功能是释放,IF2,和,GDP,，激活,-,fMet-tRNA,空位,肽链的延长,（原核生物）,（,加入一个氨基酸需要,3,个重复反应,）,1,2,1,2,2,3,2,3,进位,肽键形成,移位,进位,(,延长因子,EF-Tu/EF-Ts),GTP,GTP,N-,端,2,3,5,3,C-,端,肽键形成,1,5,3,（,EF-G,移位酶,）,P A,P A,P A,P A,P A,P A,氨酰,tRNA,空位,3,5,肽基,tRNA,EF-Tu/EF-Ts,循环,Ts,延长因子,（,elongation factor,）,：为非核糖体蛋白,延长复合物,I,70S,起始复合物,延长复合物,II,释放能量用于肽键形成,tRNA,特定碱基顺序,Tu,蛋白特定氨基酸识别结合,与,GTP,发生作用的,翻译因子,属于,G,蛋白,家族,所有,G,蛋白都能结合并水解,GTP,并遵从类似的机制,当与,GTP,结合后,这些蛋白被激活,当结合上水解出来,GDP,后，就变成无活性的构象,.,GTP,水解过程可通过,EF-TU,、,EF-G,的作用来理解,GTP,的结合与水解都在这些因子上进行，这些因子和,GTP,的复合物与核糖体作用，才激活了水解部位的活性，随着,GTP,水解成,GDP,，这些因子的构象发生变化，与核糖体分离。,移位因子,（,translocation,factor,）,:,原核中为,EF-G,真核中为,EF-2.,EF-G,又称为移位酶,，,EF-G,携带,GTP,进入复合物，在,EF-G,的的催化下，,GTP,水解，释放出能量使核糖体向,mRNA3,端移动一个密码子位置。移位后，原来空着,P,位被肽基,tRNA,占据，,A,空出,。,不,需要任何蛋白质因子的参与，靠核糖体,自身催化,完成的，这是蛋白质合成过程中，核糖体参与催化的唯一反应。,肽键的形成,氨酰,tRNA,肽基转移酶,无负载,tRNA,f,甲酰甲硫氨酰,tRNA,酯键,肽键,GTP,水解能量,肽链合成的终止及释放,（原核生物）,（,1,）释放因子,RF,1,或,RF,2,进入核糖体,A,位。,（,2,）多肽链的释放,（,3,）,70S,核糖体解离,5,3,UAG,30S,亚基,50S,亚基,5,3,UAG,tRNA,RF,A,位,终止密码子,UAA,、,UAG,、,UGA,终止（,termination,）与释放因子,（,release,）,RF,因为没有相应,tRNA,识别终止密码子，延长终止。,RF,与,A,位结合，,刺激肽基转移酶的活性由肽键形成转变为催化肽基水解,，使肽链脱离,tRNA,和核糖体，形成新肽链。,终止因子催化,GTP,水解，,使,mRNA,、,tRNA,、核糖体大小亚基分离。,1,、氨基酸的活化与转运,（,1,）氨基酰,tRNA,合成酶：高度特异识别氨基酸、,tRNA,；校对活性,（,2,）能量：,1,个,ATP,（,2,个高能键）,2,、核蛋白体循环,（,ribosomal cycle,）,：,起始、延长、终止,（,1,）起始复合物的生成,起始因子,3,种,IF,（原核）：,IF,1,、,IF,2,、,IF,3,多种,eIF,（真核）：,eIF,2,是合成调控的关键物质,蛋白质合成过程小结,：,GTP,（真核体系还需,ATP,）,起始,AA-tRNA,fMet-tRNA,fmet,（原核）,Met-,tRNA,met,（真核）,起始复合物组成,：,大、小亚基、,mRNA,、起始因子、起始,AA-tRNA,起始复合物形成过程,：核蛋白体的拆离、,mRNA,就位、起始,tRNA,结合、大亚基结合,小亚基先与,mRNA,结合（原核）,小亚基先与起始,AA-,tRNA,结合（真核）,（,2,）肽链延长,延长因子,EFT,：真核为,EFT,1,与,T,2,，原核为,EFTu,、,Ts,与,EFG,能量,：,GTP,过程,成肽,：转肽酶；,P,位酰基与,A,位氨基反应,转位、脱落、移位,：,EF-G,（转位酶）或,T,2,、,GTP,；由,A,位移至,P,位，,A,位留空,进位,：,EF-,Tu,/Ts,或,T,1,、,GTP,；进入,A,位,方向,：,N,端,C,端（肽链）；,5,端,3,端（,mRNA,）,（,3,）,终止,释放因子,RF,：,2,种（原核）或,1,种（真核）,能量,：,GTP,转肽酶活性转变,：转肽酶酯酶（水解酶,）,3,、真核与原核蛋白合成的不同点,（,1,）转录与翻译不偶联,（,2,）合成体系复杂,（,3,）合成起始,AA-tRNA,不同,（,4,）通常需进行翻译后加工,（,5,）合成的调控更为复杂,一个氨基酸组入多肽消耗,3,个,ATP,等价物，使用四个高能磷酸键等价物。,真核生物多肽链的合成,（自学）,1,、真核细胞核糖体比原核细胞核糖体更大更复杂；,2,、起始氨基酸为,Met,，不是,fMet,；,3,、肽链合成的起始：由,40S,核糖体亚基首先识别,mRNA,的,5,端,-,帽子，然后沿,mRNA,移动寻找,AUG,；,4,、起始因子有,12,种，但只有,2,种延长因子和,1,种终止因子；,5,、真核细胞中线粒体、叶绿体的核糖体大小、组成及蛋白质合成过程都类似于原核细胞。,机体自身合成蛋白质的必要性与可能性,蛋白质是生命活动的物质基础,蛋白质具有种属及个体特异性,人体不能直接利用外源性蛋白质,遗传信息决定蛋白质氨基酸序列,细胞具有蛋白质合成体系,三、蛋白质合成与医学的关系,一、分子病,(molecular diseases),由于基因缺陷，导致蛋白质合成异常，最终引起机体某些结构与功能障碍，产生疾病，称分子病。,1,、,误义突变,（,missense mutation,）：某一氨基酸的密码突变为另一氨基酸的密码的现象,2,、,移码突变,（,frame-shift,）：插入或缺失,1,个或,2,个核苷酸后，导致插入点后的所有密码子发生改变,【,经典举例,】,1,、镰刀状红细胞贫血,血红蛋白,链,N,端第六个氨基酸残基由,Glu,变为,Val,珠蛋白结构基因中第六个密码子由,CTT,变为,CAT,2,、小儿麻痹症与翻译起动因子有关,*,蛋白质合成抑制剂,：抗生素、干扰素、毒素,四、蛋白质合成的调节,1,、抗生素,氯霉素,原核生物,50S,大亚基,抑制转肽酶,四环素,(,金霉素等,),原核生物,30S,小亚基,阻碍氨基酰,tRNA,与小亚基结合,红霉素,原核生物,50S,大亚基,抑制转肽酶，防碍移位,链霉素、新霉素,(,卡那霉素,),原核生物,30S,小亚基,抑制起动,造成误译,抗生素,抑制对象,作用环节,作用原理,放线菌酮,真核生物,60S,大亚基,嘌呤霉素（,AA-tRNA,类似物）,原、真核生物,竞争结合,A,位,促使肽链提前终止,抑制转肽酶,2,、干扰素,（,interferon,，,IF,）,：,抗病毒,降解模板,RNA,：干扰素与双链,RNA,（病毒）共同活化,2,5,-,A,合成酶，促使多聚,2,5,-,A,生成；,2,5,-,A,活化核酸内切酶，使,mRNA,降解,磷酸化起始因子,eIF,2,，抑制蛋白合成的起始,3,、毒素,：,抑制真核生物,（,1,）,白喉毒素,：共价修饰（,ADP,核糖化）延长因子,EFT,2,，抑制肽链延长,*,其它调节方式,1,、肽链末端的修饰：,N-,端,fMet,或,Met,的切除,2,、信号序列的切除,3,、二硫键的形成,4,、部分肽段的切除,5,、个别氨基酸的修饰,6,、糖基侧链的添加,7,、辅基的加入,五、蛋白质的加工修饰,实例：胰岛素原的加工,胰岛素原的加工,A,链区,B,链区,间插序列（,C,肽区）,HS,SH,SH,SH,HS,HS,信号肽,N,C,核糖体上合成出无规则卷曲的,前胰岛素原,切除,C,肽后，形成成熟的胰岛素分子,切除信号肽后折叠成稳定构象的胰岛素原,S,S,S,S,N,N,C,C,A,链,B,链,胰岛素,C,N,S,S,S,S,胰岛素原,S,S,六、蛋白质定位,1,、分泌蛋白,信号肽假说简图,分泌蛋白的合成和胞吐作用,2,、线粒体与叶绿体蛋白,蛋白质向线粒体的定向机制,信号肽假说简图,3,5,SRP,循环,mRNA,内质网膜,内质网腔,信号肽酶,信号肽,一些真核细胞多肽链上,N-,端的信号肽的结构,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,线粒体外膜,线粒体内膜,带有导肽的线粒体蛋白质前体跨膜运送过程示意图,内外膜接触位点的蛋白质通道,线粒体,hsp70,受体蛋白,hsp70,导肽,蛋白酶切除导肽,问答题,1,、试述遗传中心法则的主要内容。,2,、遗传密码如何编码？简述其基本特点。,3,、,mRNA,、,tRNA,、,rRNA,在蛋白质生物合成中各具什么作用？,名词解释,中心法则遗传密码密码子简并性 翻译,冈崎片段 多核糖体,资料整理,仅供参考,用药方面谨遵医嘱,