蛋白质生物合成—翻译和翻译后过程省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

蛋白质生物合成蛋白质生物合成 翻译及翻译后过程翻译及翻译后过程第1页将存在于将存在于将存在于将存在于mRNAmRNA上代表一个多肽核苷酸残基序列转换为上代表一个多肽核苷酸残基序列转换为上代表一个多肽核苷酸残基序列转换为上代表一个多肽核苷酸残基序列转换为多肽链氨基酸残基序列过程多肽链氨基酸残基序列过程多肽链氨基酸残基序列过程多肽链氨基酸残基序列过程nn氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质mRNAmRNA、tRNAtRNA、rRNArRNA酶、蛋白质因子、酶、蛋白质因子、酶、蛋白质因子、酶、蛋白质因子、ATPATP、GTPGTP翻译（翻译（Translation）第2页参加蛋白质生物合成物质参加蛋白质生物合成物质1.三种三种三种三种RNAmRNARNAmRNA、rRNArRNA、tRNAtRNA2.2020种氨基酸（种氨基酸（种氨基酸（种氨基酸（AAAA）作为原料）作为原料）作为原料）作为原料3.酶及众多蛋白因子，如酶及众多蛋白因子，如酶及众多蛋白因子，如酶及众多蛋白因子，如IFIF、eIFeIF4.ATPATP、GTPGTP、无机离子、无机离子、无机离子、无机离子第3页CAACAACUGCUGCAGCAGACAACAUAUUAUAUGAUGAUAAUACAACAAUUUUUUGAUGAUCAGCAGUAUUAU5533-GlnGln-Leu-Leu-GlnGln-Thr-Thr-TyrTyr-Met-Met-IleIle-Gln-Gln-PhePhe-Asp-Asp-GlnGln-Tyr-Tyr-一、生物合成模板一、生物合成模板mRNA遗传密码遗传密码遗传密码遗传密码(geneticcode)(geneticcode)能编码蛋白质氨基酸序列能编码蛋白质氨基酸序列能编码蛋白质氨基酸序列能编码蛋白质氨基酸序列基因中核苷酸体系基因中核苷酸体系基因中核苷酸体系基因中核苷酸体系第4页mRNAmRNA分子上从分子上从分子上从分子上从5 5 3 3 方向，由起方向，由起方向，由起方向，由起始密码子始密码子始密码子始密码子AUGAUG开始，每开始，每开始，每开始，每3 3个核苷酸组个核苷酸组个核苷酸组个核苷酸组成三联体，决定肽链上某一个氨基成三联体，决定肽链上某一个氨基成三联体，决定肽链上某一个氨基成三联体，决定肽链上某一个氨基酸或蛋白质合成起始、终止信号，酸或蛋白质合成起始、终止信号，酸或蛋白质合成起始、终止信号，酸或蛋白质合成起始、终止信号，称为三联体密码。称为三联体密码。称为三联体密码。称为三联体密码。密码子密码子起始密码：起始密码：起始密码：起始密码：AUGAUG终止密码：终止密码：终止密码：终止密码：UAAUAA、UAGUAG、UGAUGA第5页遗传密码性质遗传密码性质1.简并性简并性简并性简并性：指一个氨基酸含有：指一个氨基酸含有：指一个氨基酸含有：指一个氨基酸含有2 2个或个或个或个或2 2个以上密码子个以上密码子个以上密码子个以上密码子2.摆动性摆动性摆动性摆动性：密码子与反密码子配对，有时会出现不遵从：密码子与反密码子配对，有时会出现不遵从：密码子与反密码子配对，有时会出现不遵从：密码子与反密码子配对，有时会出现不遵从碱基配对规律情况，称为遗传密码摆动现象碱基配对规律情况，称为遗传密码摆动现象碱基配对规律情况，称为遗传密码摆动现象碱基配对规律情况，称为遗传密码摆动现象3.通用性通用性通用性通用性：除个别细胞器特殊密码子外，蛋白质生物合：除个别细胞器特殊密码子外，蛋白质生物合：除个别细胞器特殊密码子外，蛋白质生物合：除个别细胞器特殊密码子外，蛋白质生物合成整套密码，从简单生物到人类都通用成整套密码，从简单生物到人类都通用成整套密码，从简单生物到人类都通用成整套密码，从简单生物到人类都通用4.连续性连续性连续性连续性：mRNAmRNA读码方向从读码方向从读码方向从读码方向从5353，两个密码子之间，两个密码子之间，两个密码子之间，两个密码子之间无任何核苷酸隔开无任何核苷酸隔开无任何核苷酸隔开无任何核苷酸隔开5.偏爱性偏爱性偏爱性偏爱性：密码子使用频率差异：密码子使用频率差异：密码子使用频率差异：密码子使用频率差异第6页第7页阅读框架阅读框架(readingframes)开放阅读框开放阅读框开放阅读框开放阅读框(openreadingframe,ORF):(openreadingframe,ORF):从起始密码从起始密码从起始密码从起始密码AUGAUG到终止密码处正确可阅读序列到终止密码处正确可阅读序列到终止密码处正确可阅读序列到终止密码处正确可阅读序列第8页原核生物原核生物mRNA特点特点S-DS-D序列：序列：序列：序列：原核生物原核生物原核生物原核生物mRNAmRNA起始密码起始密码起始密码起始密码AUGAUG上游上游上游上游813813核苷酸核苷酸核苷酸核苷酸处，存在一段处，存在一段处，存在一段处，存在一段5-UAAGGAGG-35-UAAGGAGG-3保守序列，称为保守序列，称为保守序列，称为保守序列，称为S-DS-D序列序列序列序列。是。是。是。是mRNAmRNA与核蛋白体识别、结合位点与核蛋白体识别、结合位点与核蛋白体识别、结合位点与核蛋白体识别、结合位点第9页真核生物真核生物mRNA特点特点真核生物没有真核生物没有真核生物没有真核生物没有S-DS-D序列，序列，序列，序列，靠帽子结构识别核糖体靠帽子结构识别核糖体靠帽子结构识别核糖体靠帽子结构识别核糖体真核生物起始密码位于真核生物起始密码位于真核生物起始密码位于真核生物起始密码位于KozakKozak序列序列序列序列（CCACCCCACCAUGAUGGG）中，中，中，中，增加翻译起始效率增加翻译起始效率增加翻译起始效率增加翻译起始效率第10页二、生物合成场所二、生物合成场所核蛋白体核蛋白体(Ribosomes)第11页原核生物原核生物原核生物原核生物真核生物真核生物真核生物真核生物核蛋核蛋核蛋核蛋白体白体白体白体小亚基小亚基小亚基小亚基大亚基大亚基大亚基大亚基核蛋核蛋核蛋核蛋白体白体白体白体小亚基小亚基小亚基小亚基大亚基大亚基大亚基大亚基S S70S70S30S30S50S50S80S80S40S40S60S60SrRNArRNA16S-rRNA16S-rRNA5S-rRNA5S-rRNA23S-rRNA23S-rRNA18S-18S-rRNArRNA28S-rRNA28S-rRNA5S-rRNA5S-rRNA5.8S-rRNA5.8S-rRNA蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质rpS21rpS21种种种种rpL34rpL34种种种种rpS33rpS33种种种种rpL49rpL49种种种种核蛋白体蛋白及核蛋白体蛋白及rRNA组成特点组成特点第12页小亚基与小亚基与mRNA结合结合第13页大亚基大亚基P P位位位位(peptidyl site)(peptidyl site)：结合肽酰结合肽酰结合肽酰结合肽酰tRNAtRNA部位部位部位部位A A位位位位(aminoacyl site)(aminoacyl site)：结合氨基酰结合氨基酰结合氨基酰结合氨基酰tRNAtRNA部位部位部位部位E E位位位位(exit site)(exit site)：排出位排出位排出位排出位P位位A位位第14页三、氨基酸活化与转运三、氨基酸活化与转运tRNAACC氨基酸臂氨基酸臂氨基酸臂氨基酸臂反密码环反密码环第15页氨基酸活化氨基酸活化氨基酰氨基酰氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA合成酶合成酶合成酶合成酶(aminoacyl-tRNA(aminoacyl-tRNAsynthetase)synthetase)氨基酸氨基酸+tRNA氨基酰氨基酰-tRNAATP AMPPPi氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶第16页氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸 ATP-EATP-E氨基酰氨基酰氨基酰氨基酰-AMP-E-AMP-EPPiPPi氨基酰氨基酰氨基酰氨基酰-AMP-E-AMP-EtRNAtRNA 氨基酰氨基酰氨基酰氨基酰-tRNA-tRNAAMPAMPEE第17页蛋白质生物合成过程蛋白质生物合成过程1.氨基酸活化氨基酸活化2.多肽链合成起始多肽链合成起始3.肽链延长肽链延长4.肽链终止和释放肽链终止和释放5.蛋白质合成后加工修饰蛋白质合成后加工修饰第18页一、肽链合成起始一、肽链合成起始(initiation)甲硫氨酰甲硫氨酰甲硫氨酰甲硫氨酰tRNAtRNA与与与与mRNAmRNA结合到核蛋白体上，结合到核蛋白体上，结合到核蛋白体上，结合到核蛋白体上，生成翻译起始复合物生成翻译起始复合物生成翻译起始复合物生成翻译起始复合物第19页（一）原核生物翻译起始（一）原核生物翻译起始核蛋白体大小亚基分离核蛋白体大小亚基分离核蛋白体大小亚基分离核蛋白体大小亚基分离起始因子起始因子起始因子起始因子IF3IF3、IF1IF1介导，介导，介导，介导，利利于小亚基与于小亚基与mRNA，fMet-tRNAfMet结合结合mRNAmRNA在小亚基定位结合在小亚基定位结合在小亚基定位结合在小亚基定位结合经过经过5端端S-D序列序列(AGGA)配配对结合到核蛋白体小亚基上对结合到核蛋白体小亚基上16S-rRNA近近3-末端处末端处(UCCU)起始氨基酰起始氨基酰起始氨基酰起始氨基酰-tRNA-tRNA结合结合结合结合fMet-tRNAifMet和和和和IF-2IF-2及及及及GTPGTP形成复合物形成复合物形成复合物形成复合物核蛋白体大亚基结合核蛋白体大亚基结合核蛋白体大亚基结合核蛋白体大亚基结合70S70S起始复合物形成起始复合物形成起始复合物形成起始复合物形成第20页起始氨基酰起始氨基酰tRNA(fMet-tRNAfmet)结合结合到小亚基上到小亚基上核蛋白体大亚基结合核蛋白体大亚基结合第21页起始因子起始因子IF和和eIF 原核：起始因子原核：起始因子原核：起始因子原核：起始因子 三种；三种；三种；三种；IF-lIF-l、2 2和和和和3 3 真核：起始因子真核：起始因子真核：起始因子真核：起始因子 十种；十种；十种；十种；eIFeIF 翻译起始：翻译起始：翻译起始：翻译起始：1 1）IF-3IF-3结合核蛋白体结合核蛋白体结合核蛋白体结合核蛋白体30S30S亚基，使大、小亚基拆离亚基，使大、小亚基拆离亚基，使大、小亚基拆离亚基，使大、小亚基拆离2 2）IF-1IF-1帮助帮助帮助帮助IF-3IF-3结合和亚基拆离结合和亚基拆离结合和亚基拆离结合和亚基拆离3 3）单独）单独）单独）单独30S30S亚基易于与亚基易于与亚基易于与亚基易于与mRNAmRNA及起始及起始及起始及起始tRNAtRNA结合结合结合结合4 4）IF-2IF-2促进促进促进促进fMet-tRNAfMet-tRNA结合结合结合结合mRNAmRNA及核蛋白体及核蛋白体及核蛋白体及核蛋白体第22页（二）真核生物翻译起始复合物形成（二）真核生物翻译起始复合物形成1.1.起始因子起始因子起始因子起始因子eIF3eIF3结合到核糖体结合到核糖体结合到核糖体结合到核糖体（80S80S）小亚基（）小亚基（）小亚基（）小亚基（40S40S）上，使大亚）上，使大亚）上，使大亚）上，使大亚基（基（基（基（60S60S）与小亚基解离）与小亚基解离）与小亚基解离）与小亚基解离2.2.甲硫酰甲硫酰甲硫酰甲硫酰tRNAtRNA（Met-tRNAiMet-tRNAimetmet）结结结结合合合合3.3.mRNAmRNA结合（需结合（需结合（需结合（需帽结合蛋白帽结合蛋白帽结合蛋白帽结合蛋白CBPCBP）第23页metmet40S40S60S60SMeMet tMetMet40S40S60S60SmRNAmRNAeIF-2BeIF-2B、eIF-3eIF-3、eIF-6elF-3elF-3GDP+Pi各种各种各种各种elFelF释放释放释放释放elF-5ATPADP+PielF4E,elF4G,elF4A,elF4B,PABMetMet-tRNAMet-tRNAi iMetMet-elF-2-elF-2-GTPGTP真核生物翻译起始复真核生物翻译起始复合物形成过程合物形成过程第24页二、肽链合成延长二、肽链合成延长依据依据mRNA密码序列指导，次序添密码序列指导，次序添加氨基酸从加氨基酸从N端向端向C端延伸肽链，直端延伸肽链，直到合成终止过程到合成终止过程第25页肽链延长在核蛋白体上连续性循环式进行，肽链延长在核蛋白体上连续性循环式进行，又称为又称为核蛋白体循环核蛋白体循环(ribosomalcycle)，每，每次循环增加一个氨基酸次循环增加一个氨基酸l l进位进位进位进位(entrance)/(entrance)/注册（注册（注册（注册（registrationregistration）l l成肽成肽成肽成肽(peptidebondformation)(peptidebondformation)l l转位转位转位转位(translocation)(translocation)第26页延伸过程所需蛋白因子延伸过程所需蛋白因子延长因子延长因子(elongationfactor,EF)原核延长因子原核延长因子原核延长因子原核延长因子生物功效对应真核延长对应真核延长对应真核延长对应真核延长因子因子因子因子EF-TuEF-Tu促进氨基酰促进氨基酰促进氨基酰促进氨基酰-tRNA-tRNA进入进入进入进入A A位，结合位，结合位，结合位，结合分解分解分解分解GTPGTPEF-1-EF-1-EF-TsEF-Ts调整亚基EF-1-EF-1-EFGEFG有有有有转位酶活性转位酶活性转位酶活性转位酶活性，促进，促进，促进，促进mRNA-mRNA-肽酰肽酰肽酰肽酰-tRNAtRNA由由由由A A位前移到位前移到位前移到位前移到P P位，促进卸载位，促进卸载位，促进卸载位，促进卸载tRNAtRNA释放释放释放释放EF-2EF-2第27页又称注册又称注册(registration)(registration)（一）进位（一）进位指依据指依据mRNAmRNA下一下一组遗传密码指导，使对组遗传密码指导，使对应氨基酰应氨基酰-tRNA-tRNA进入核进入核蛋白体蛋白体A A位。位。第28页延长因子延长因子延长因子延长因子EF-TEF-TEF-TEF-T催化进位（原核生物）催化进位（原核生物）催化进位（原核生物）催化进位（原核生物）第29页（二）成肽（二）成肽转肽酶转肽酶转肽酶转肽酶(transpeptidase)(transpeptidase)催化形成肽键催化形成肽键催化形成肽键催化形成肽键第30页（三）转位（三）转位（Translocation）延长因子延长因子延长因子延长因子EF-GEF-G有有有有转位酶活性，结转位酶活性，结转位酶活性，结转位酶活性，结合并水解合并水解合并水解合并水解GTPGTP，使核蛋白体向使核蛋白体向使核蛋白体向使核蛋白体向mRNA3mRNA3侧移动侧移动侧移动侧移动第31页进进位位转转位位成肽成肽第32页三、肽链合成终止三、肽链合成终止（Termination）1.1.终止密码识别及肽链从肽终止密码识别及肽链从肽终止密码识别及肽链从肽终止密码识别及肽链从肽酰酰酰酰-tRNA-tRNA水解出。水解出。水解出。水解出。2.2.mRNAmRNA从核蛋白体中分从核蛋白体中分从核蛋白体中分从核蛋白体中分离及大小亚基拆开离及大小亚基拆开离及大小亚基拆开离及大小亚基拆开3.3.终止过程需释放因子终止过程需释放因子终止过程需释放因子终止过程需释放因子(RF(RF）。）。）。）。第33页释放因子释放因子(release factor,RF)(release factor,RF)：与肽链合成：与肽链合成终止相关蛋白因子终止相关蛋白因子1.1.识别终止密码，如识别终止密码，如识别终止密码，如识别终止密码，如RF-1RF-1特异识别特异识别特异识别特异识别UAAUAA、UAGUAG；而；而；而；而RF-2RF-2可识可识可识可识别别别别UAAUAA、UGAUGA2.2.诱导转肽酶改变为酯酶活性，催化肽酰基转移到诱导转肽酶改变为酯酶活性，催化肽酰基转移到诱导转肽酶改变为酯酶活性，催化肽酰基转移到诱导转肽酶改变为酯酶活性，催化肽酰基转移到-OH-OH上，使上，使上，使上，使肽链从核蛋白体上释放。肽链从核蛋白体上释放。肽链从核蛋白体上释放。肽链从核蛋白体上释放。原核生物释放因子：原核生物释放因子：原核生物释放因子：原核生物释放因子：RF-1RF-1，RF-2RF-2，RF-3RF-3真核生物释放因子：真核生物释放因子：真核生物释放因子：真核生物释放因子：eRFeRF第34页四、核蛋白体循环四、核蛋白体循环多聚核蛋白体多聚核蛋白体(polysome)1.1.细胞内一条细胞内一条细胞内一条细胞内一条mRNAmRNA链上结合链上结合链上结合链上结合着多个核糖体着多个核糖体着多个核糖体着多个核糖体2.2.每个核糖体都独立完成一条每个核糖体都独立完成一条每个核糖体都独立完成一条每个核糖体都独立完成一条多肽链合成多肽链合成多肽链合成多肽链合成 3.3.蛋白质合成高速、高效进行蛋白质合成高速、高效进行蛋白质合成高速、高效进行蛋白质合成高速、高效进行第35页蛋白质生物合成调整蛋白质生物合成调整1.阅读框架漂移、重合和阅读框架漂移、重合和阅读框架漂移、重合和阅读框架漂移、重合和5-AUG5-AUG作用作用作用作用2.翻译错误：氨基酰合成酶校正翻译错误：氨基酰合成酶校正翻译错误：氨基酰合成酶校正翻译错误：氨基酰合成酶校正3.RNARNA结构：帽子、结构：帽子、结构：帽子、结构：帽子、poly(A)poly(A)尾、空间结构尾、空间结构尾、空间结构尾、空间结构4.蛋白质生物合成阻断剂：蛋白质生物合成阻断剂：蛋白质生物合成阻断剂：蛋白质生物合成阻断剂：抗生素类抗生素类抗生素类抗生素类大环内酯类、氯霉素、氨基糖苷类、四环素大环内酯类、氯霉素、氨基糖苷类、四环素大环内酯类、氯霉素、氨基糖苷类、四环素大环内酯类、氯霉素、氨基糖苷类、四环素抗代谢药品抗代谢药品抗代谢药品抗代谢药品抗肿瘤药抗肿瘤药抗肿瘤药抗肿瘤药其它生物活性物质其它生物活性物质其它生物活性物质其它生物活性物质白喉毒素、干扰素白喉毒素、干扰素白喉毒素、干扰素白喉毒素、干扰素第36页氨基糖苷类抗生素氨基糖苷类抗生素放线菌酮放线菌酮氯霉素氯霉素氯霉素氯霉素四四环环素素族族嘌呤霉素嘌呤霉素第37页第38页干扰素作用机理干扰素作用机理干扰素诱导蛋白激酶干扰素诱导蛋白激酶干扰素诱导蛋白激酶干扰素诱导蛋白激酶dsRNA1.1.干扰素诱导干扰素诱导eIFeIF2 2磷酸化而失活磷酸化而失活ATPeIF2ADPeIF2-P（失活）（失活）Pi磷酸酶磷酸酶磷酸酶磷酸酶第39页2.2.干扰素诱导病毒干扰素诱导病毒RNARNA降解降解降解降解mRNAdsRNA干扰素干扰素AAPAPPPP2 5 2 5 5 2-5 AAPPPATP2-5A合成酶合成酶RNaseLRNaseL活化活化第40页蛋白质合成后折叠蛋白质合成后折叠折叠折叠折叠折叠(folding):(folding):蛋白质可凭借相互作用在细胞环境（特蛋白质可凭借相互作用在细胞环境（特蛋白质可凭借相互作用在细胞环境（特蛋白质可凭借相互作用在细胞环境（特定酸碱度、温度等）下，进行自我组装定酸碱度、温度等）下，进行自我组装定酸碱度、温度等）下，进行自我组装定酸碱度、温度等）下，进行自我组装1.蛋白质自发取得成熟构型蛋白质自发取得成熟构型蛋白质自发取得成熟构型蛋白质自发取得成熟构型自我装配自我装配自我装配自我装配2.需要辅助蛋白帮助需要辅助蛋白帮助需要辅助蛋白帮助需要辅助蛋白帮助分子伴侣分子伴侣分子伴侣分子伴侣第41页分子伴侣分子伴侣（molecularchaperones）一类在序列上没有相关性但有共同功效蛋白质。在细胞内一类在序列上没有相关性但有共同功效蛋白质。在细胞内一类在序列上没有相关性但有共同功效蛋白质。在细胞内一类在序列上没有相关性但有共同功效蛋白质。在细胞内帮助其它含多肽结构完成正确组装，且在组装完成后与之帮助其它含多肽结构完成正确组装，且在组装完成后与之帮助其它含多肽结构完成正确组装，且在组装完成后与之帮助其它含多肽结构完成正确组装，且在组装完成后与之分离，不组成这些蛋白质结构执行功效时组份分离，不组成这些蛋白质结构执行功效时组份分离，不组成这些蛋白质结构执行功效时组份分离，不组成这些蛋白质结构执行功效时组份 作用作用作用作用1.1.蛋白合成开始时，预防新生肽链在未完成折叠之前相互聚合，蛋白合成开始时，预防新生肽链在未完成折叠之前相互聚合，蛋白合成开始时，预防新生肽链在未完成折叠之前相互聚合，蛋白合成开始时，预防新生肽链在未完成折叠之前相互聚合，帮助蛋白质取得最初正确结构帮助蛋白质取得最初正确结构帮助蛋白质取得最初正确结构帮助蛋白质取得最初正确结构2.2.封闭所暴露出来疏水区段，为蛋白质折叠创造无干扰隔离环境封闭所暴露出来疏水区段，为蛋白质折叠创造无干扰隔离环境封闭所暴露出来疏水区段，为蛋白质折叠创造无干扰隔离环境封闭所暴露出来疏水区段，为蛋白质折叠创造无干扰隔离环境3.3.识别错误折叠变性新蛋白，帮助复性或使其降解识别错误折叠变性新蛋白，帮助复性或使其降解识别错误折叠变性新蛋白，帮助复性或使其降解识别错误折叠变性新蛋白，帮助复性或使其降解第42页1.应激蛋白应激蛋白应激蛋白应激蛋白7070家族（家族（家族（家族（heat-shockheat-shockprotein70protein70）：参加蛋白质从头折叠、：参加蛋白质从头折叠、：参加蛋白质从头折叠、：参加蛋白质从头折叠、跨膜运输、错误折叠多肽降解及其跨膜运输、错误折叠多肽降解及其跨膜运输、错误折叠多肽降解及其跨膜运输、错误折叠多肽降解及其调控过程调控过程调控过程调控过程2.伴侣素系统（伴侣素系统（伴侣素系统（伴侣素系统（chaperoninsystemchaperoninsystem）:含有独特双层环状结构寡聚蛋白，含有独特双层环状结构寡聚蛋白，含有独特双层环状结构寡聚蛋白，含有独特双层环状结构寡聚蛋白，以依赖以依赖以依赖以依赖ATPATP方式方式方式方式为非自发性折叠蛋为非自发性折叠蛋为非自发性折叠蛋为非自发性折叠蛋白质提供能折叠形整天然空间构象白质提供能折叠形整天然空间构象白质提供能折叠形整天然空间构象白质提供能折叠形整天然空间构象微环境微环境微环境微环境分子伴侣分类及作用分子伴侣分类及作用第43页翻译后加工修饰翻译后加工修饰新和成多肽只有经过细胞内各种修饰处理后才能新和成多肽只有经过细胞内各种修饰处理后才能成为有活性成熟蛋白质成为有活性成熟蛋白质翻译后加工翻译后加工1.1.蛋白质氨基酸侧链微小改变蛋白质氨基酸侧链微小改变蛋白质氨基酸侧链微小改变蛋白质氨基酸侧链微小改变2.2.特定氨基酸残基上添加体积较大基团特定氨基酸残基上添加体积较大基团特定氨基酸残基上添加体积较大基团特定氨基酸残基上添加体积较大基团3.3.剪切剪切剪切剪切 从新生肽链上去除不等氨基酸残基从新生肽链上去除不等氨基酸残基从新生肽链上去除不等氨基酸残基从新生肽链上去除不等氨基酸残基第44页常见加工修饰方式常见加工修饰方式（一）侧链氨基酸微小修饰：（一）侧链氨基酸微小修饰：（一）侧链氨基酸微小修饰：（一）侧链氨基酸微小修饰：二硫键形成和正确配对二硫键形成和正确配对二硫键形成和正确配对二硫键形成和正确配对蛋蛋蛋蛋白质合成后经过两个半胱氨白质合成后经过两个半胱氨白质合成后经过两个半胱氨白质合成后经过两个半胱氨酸氧化作用生成酸氧化作用生成酸氧化作用生成酸氧化作用生成甲基化、糖基化、磷酸化及甲基化、糖基化、磷酸化及甲基化、糖基化、磷酸化及甲基化、糖基化、磷酸化及乙酰化等化学修饰乙酰化等化学修饰乙酰化等化学修饰乙酰化等化学修饰第45页（二）剪切和剪接加工（二）剪切和剪接加工1.新生肽链新生肽链新生肽链新生肽链N N端端端端fMetfMet或或或或MetMet切除切除切除切除2.剪切剪切剪切剪切直接从新生肽链上除去不等氨基酸残基直接从新生肽链上除去不等氨基酸残基直接从新生肽链上除去不等氨基酸残基直接从新生肽链上除去不等氨基酸残基 分泌型蛋白信号肽切除分泌型蛋白信号肽切除分泌型蛋白信号肽切除分泌型蛋白信号肽切除前体蛋白加工：切除前体蛋白一端肽段；去除蛋白内含前体蛋白加工：切除前体蛋白一端肽段；去除蛋白内含前体蛋白加工：切除前体蛋白一端肽段；去除蛋白内含前体蛋白加工：切除前体蛋白一端肽段；去除蛋白内含子子子子活性肽剪切释放：一条已合成多肽链经翻译加工后生成活性肽剪切释放：一条已合成多肽链经翻译加工后生成活性肽剪切释放：一条已合成多肽链经翻译加工后生成活性肽剪切释放：一条已合成多肽链经翻译加工后生成不一样活性蛋白质或多肽不一样活性蛋白质或多肽不一样活性蛋白质或多肽不一样活性蛋白质或多肽3.剪接剪接剪接剪接蛋白质前体经过多肽剪除一些氨基酸片段，再蛋白质前体经过多肽剪除一些氨基酸片段，再蛋白质前体经过多肽剪除一些氨基酸片段，再蛋白质前体经过多肽剪除一些氨基酸片段，再以一定次序结合起来生成成熟有活性蛋白质以一定次序结合起来生成成熟有活性蛋白质以一定次序结合起来生成成熟有活性蛋白质以一定次序结合起来生成成熟有活性蛋白质第46页NC信号肽信号肽PMOCKRKR103肽肽(？)ACTH-LT-MSH-MSHEndophin鸦片促黑皮质素原鸦片促黑皮质素原鸦片促黑皮质素原鸦片促黑皮质素原(POMC)(POMC)水解修饰水解修饰水解修饰水解修饰第47页（三）添加化学基团（化学编辑）（三）添加化学基团（化学编辑）（三）添加化学基团（化学编辑）（三）添加化学基团（化学编辑）1.1.1.1.蛋白质脂酰化蛋白质脂酰化蛋白质脂酰化蛋白质脂酰化酰基转移酶催化酰基转移酶催化酰基转移酶催化酰基转移酶催化脂肪酸与肽链中脂肪酸与肽链中脂肪酸与肽链中脂肪酸与肽链中SerSerSerSer羟基以酯键结羟基以酯键结羟基以酯键结羟基以酯键结合，使新生蛋白脂酰化合，使新生蛋白脂酰化合，使新生蛋白脂酰化合，使新生蛋白脂酰化2.2.2.2.蛋白质糖基化蛋白质糖基化蛋白质糖基化蛋白质糖基化3.3.3.3.使蛋白质能够抵抗消化酶作用使蛋白质能够抵抗消化酶作用使蛋白质能够抵抗消化酶作用使蛋白质能够抵抗消化酶作用4.4.4.4.赋予蛋白质传导信号功效赋予蛋白质传导信号功效赋予蛋白质传导信号功效赋予蛋白质传导信号功效5.5.5.5.一些蛋白只有在糖基化之后才能一些蛋白只有在糖基化之后才能一些蛋白只有在糖基化之后才能一些蛋白只有在糖基化之后才能正确折叠正确折叠正确折叠正确折叠 第48页蛋白质转运蛋白质转运1.1.1.1.核孔运输核孔运输核孔运输核孔运输胞质中合成蛋白质穿过胞质中合成蛋白质穿过胞质中合成蛋白质穿过胞质中合成蛋白质穿过胞核内外膜形成核孔进入细胞核胞核内外膜形成核孔进入细胞核胞核内外膜形成核孔进入细胞核胞核内外膜形成核孔进入细胞核2.2.2.2.跨膜运输跨膜运输跨膜运输跨膜运输胞质中合成蛋白质进入胞质中合成蛋白质进入胞质中合成蛋白质进入胞质中合成蛋白质进入到内质网、线粒体、叶绿体和过氧到内质网、线粒体、叶绿体和过氧到内质网、线粒体、叶绿体和过氧到内质网、线粒体、叶绿体和过氧化物酶体等经过跨膜机制进行运输。化物酶体等经过跨膜机制进行运输。化物酶体等经过跨膜机制进行运输。化物酶体等经过跨膜机制进行运输。需要消耗能量需要消耗能量需要消耗能量需要消耗能量3.3.3.3.小泡运输小泡运输小泡运输小泡运输蛋白质从内质网转运到蛋白质从内质网转运到蛋白质从内质网转运到蛋白质从内质网转运到高尔基体以及从高尔基体转运到溶高尔基体以及从高尔基体转运到溶高尔基体以及从高尔基体转运到溶高尔基体以及从高尔基体转运到溶酶体、分泌泡、细胞质膜、细胞外酶体、分泌泡、细胞质膜、细胞外酶体、分泌泡、细胞质膜、细胞外酶体、分泌泡、细胞质膜、细胞外等是由小泡介导等是由小泡介导等是由小泡介导等是由小泡介导第49页细胞中蛋白质运输方式细胞中蛋白质运输方式1.1.1.1.翻译中运输翻译中运输翻译中运输翻译中运输:由与内质网结合核糖体由与内质网结合核糖体由与内质网结合核糖体由与内质网结合核糖体完成。新生肽链在合成过程中，插完成。新生肽链在合成过程中，插完成。新生肽链在合成过程中，插完成。新生肽链在合成过程中，插入到内质网上特殊通道，然后转移入到内质网上特殊通道，然后转移入到内质网上特殊通道，然后转移入到内质网上特殊通道，然后转移入内腔入内腔入内腔入内腔 2.2.2.2.翻译后运输翻译后运输翻译后运输翻译后运输:由游离核糖体完成。由游离核糖体完成。由游离核糖体完成。由游离核糖体完成。在多肽链合成后，将蛋白质从细胞在多肽链合成后，将蛋白质从细胞在多肽链合成后，将蛋白质从细胞在多肽链合成后，将蛋白质从细胞质转移到线粒体或叶绿体等细胞器质转移到线粒体或叶绿体等细胞器质转移到线粒体或叶绿体等细胞器质转移到线粒体或叶绿体等细胞器和细胞核中和细胞核中和细胞核中和细胞核中第50页靶向输送蛋白靶向输送蛋白靶向输送蛋白靶向输送蛋白信号序列或成份分泌蛋白分泌蛋白分泌蛋白分泌蛋白信号肽信号肽信号肽信号肽内质网腔蛋白内质网腔蛋白内质网腔蛋白内质网腔蛋白信号肽，信号肽，信号肽，信号肽，C C端端端端-Lys-Asp-Glu-Leu-COO-Lys-Asp-Glu-Leu-COO-(KDEL(KDEL序列序列序列序列)线粒体蛋白线粒体蛋白线粒体蛋白线粒体蛋白N N端靶向序列（端靶向序列（端靶向序列（端靶向序列（20203535氨基酸残基）氨基酸残基）氨基酸残基）氨基酸残基）核蛋白核蛋白核蛋白核蛋白核定位序列（核定位序列（核定位序列（核定位序列（-Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val-Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val-，SV40TSV40T抗原）抗原）抗原）抗原）过氧化体蛋白过氧化体蛋白过氧化体蛋白过氧化体蛋白-Ser-Lys-Leu-Ser-Lys-Leu-（PSTPST序列）序列）序列）序列）溶酶体蛋白溶酶体蛋白溶酶体蛋白溶酶体蛋白Man-6-PMan-6-P（甘露糖（甘露糖（甘露糖（甘露糖-6-6-磷酸）磷酸）磷酸）磷酸）靶向输送蛋白信号序列或成份靶向输送蛋白信号序列或成份 第51页翻译中运输过程翻译中运输过程（信号肽假说）（信号肽假说）信号肽信号肽信号肽信号肽(Signalsequence)(Signalsequence)能开启蛋白质运转任何一段能开启蛋白质运转任何一段能开启蛋白质运转任何一段能开启蛋白质运转任何一段多肽多肽多肽多肽使核蛋白体与内质网上受体结合，合成肽链进入内质使核蛋白体与内质网上受体结合，合成肽链进入内质使核蛋白体与内质网上受体结合，合成肽链进入内质使核蛋白体与内质网上受体结合，合成肽链进入内质网内腔运至靶器官，信号肽酶切除信号肽，使成熟蛋白网内腔运至靶器官，信号肽酶切除信号肽，使成熟蛋白网内腔运至靶器官，信号肽酶切除信号肽，使成熟蛋白网内腔运至靶器官，信号肽酶切除信号肽，使成熟蛋白质释放至胞外质释放至胞外质释放至胞外质释放至胞外第52页结构：约结构：约结构：约结构：约10-4010-40多个氨基酸组成，分三个区：多个氨基酸组成，分三个区：多个氨基酸组成，分三个区：多个氨基酸组成，分三个区：1.1.N N端为亲水区含碱性氨基酸端为亲水区含碱性氨基酸端为亲水区含碱性氨基酸端为亲水区含碱性氨基酸,提供正电荷提供正电荷提供正电荷提供正电荷2.2.中性或疏水性氨基酸，能够形成一段中性或疏水性氨基酸，能够形成一段中性或疏水性氨基酸，能够形成一段中性或疏水性氨基酸，能够形成一段 螺旋结构，是信号肽螺旋结构，是信号肽螺旋结构，是信号肽螺旋结构，是信号肽主要功效区主要功效区主要功效区主要功效区3.3.带负电荷带负电荷带负电荷带负电荷C C末端，含小分子氨基酸，是信号肽酶切割信号肽末端，含小分子氨基酸，是信号肽酶切割信号肽末端，含小分子氨基酸，是信号肽酶切割信号肽末端，含小分子氨基酸，是信号肽酶切割信号肽部位部位部位部位第53页1.1.信号肽识别粒子（信号肽识别粒子（信号肽识别粒子（信号肽识别粒子（Signalrecognitionparticles-SRPSignalrecognitionparticles-SRP）：）：）：）：6 6种蛋种蛋种蛋种蛋白质与白质与白质与白质与7S-RNA7S-RNA组成复合体组成复合体组成复合体组成复合体SRPSRP作用作用作用作用：与合成分泌蛋白中信号肽结合。与合成分泌蛋白中信号肽结合。与合成分泌蛋白中信号肽结合。与合成分泌蛋白中信号肽结合。参加与内质网上受体结合反应。参加与内质网上受体结合反应。参加与内质网上受体结合反应。参加与内质网上受体结合反应。2.2.7S-RNA:7S-RNA:由由由由305bp305bp组成组成组成组成,提供提供提供提供SRPSRP形成结构骨架形成结构骨架形成结构骨架形成结构骨架3.3.对接蛋白（对接蛋白（对接蛋白（对接蛋白（dockingprotein-DPdockingprotein-DP）：对接蛋白是）：对接蛋白是）：对接蛋白是）：对接蛋白是SRPSRP受体，与受体，与受体，与受体，与SRPSRP共同催化转运携有肽链核蛋白体到内质网上。共同催化转运携有肽链核蛋白体到内质网上。共同催化转运携有肽链核蛋白体到内质网上。共同催化转运携有肽链核蛋白体到内质网上。参加转运分子参加转运分子第54页信号肽假设示意图信号肽假设示意图1.1.编码分泌型蛋白质编码分泌型蛋白质编码分泌型蛋白质编码分泌型蛋白质mRNAmRNA与游离与游离与游离与游离核糖体结合，蛋白合成起始核糖体结合，蛋白合成起始核糖体结合，蛋白合成起始核糖体结合，蛋白合成起始2.2.合成蛋白合成蛋白合成蛋白合成蛋白N-N-端信号肽序列端信号肽序列端信号肽序列端信号肽序列3.3.信号肽序列被信号肽识别颗粒信号肽序列被信号肽识别颗粒信号肽序列被信号肽识别颗粒信号肽序列被信号肽识别颗粒SRPSRP识别，翻译暂停识别，翻译暂停识别，翻译暂停识别，翻译暂停4.4.SRP-SRP-核糖体复合物与核糖体复合物与核糖体复合物与核糖体复合物与ERER上上上上SRPSRP受体（停泊蛋白，受体（停泊蛋白，受体（停泊蛋白，受体（停泊蛋白，DPDP）结合，多）结合，多）结合，多）结合，多肽合成恢复肽合成恢复肽合成恢复肽合成恢复5.5.新生肽链经过核蛋白体受体蛋白新生肽链经过核蛋白体受体蛋白新生肽链经过核蛋白体受体蛋白新生肽链经过核蛋白体受体蛋白与蛋白转运子形成通道进入与蛋白转运子形成通道进入与蛋白转运子形成通道进入与蛋白转运子形成通道进入ERER6.6.SRPSRP释放，多肽移位到释放，多肽移位到释放，多肽移位到释放，多肽移位到ERER内腔，内腔，内腔，内腔，信号肽被酶切除信号肽被酶切除信号肽被酶切除信号肽被酶切除第55页翻译后运输（导肽假说）翻译后运输（导肽假说）细胞器细胞器新生肽携带信号序列线粒体线粒体线粒体定向肽线粒体定向肽叶绿体叶绿体叶绿体转移肽叶绿体转移肽细胞核细胞核细胞核定位序列细胞核定位序列第56页导肽导肽(leading sequence)普通特征普通特征1.1.1.1.带正电荷碱性氨基酸（带正电荷碱性氨基酸（带正电荷碱性氨基酸（带正电荷碱性氨基酸（ArgArgArgArg）较丰富，）较丰富，）较丰富，）较丰富，分散于不带电荷氨基酸分散于不带电荷氨基酸分散于不带电荷氨基酸分散于不带电荷氨基酸序列之间；序列之间；序列之间；序列之间；2.2.2.2.有形成两亲（亲水和疏水）有形成两亲（亲水和疏水）有形成两亲（亲水和疏水）有形成两亲（亲水和疏水）-螺旋能力。螺旋能力。螺旋能力。螺旋能力。3.3.3.3.导肽运输蛋白质时含有以下特点导肽运输蛋白质时含有以下特点导肽运输蛋白质时含有以下特点导肽运输蛋白质时含有以下特点:需要受体需要受体需要受体需要受体;消耗消耗消耗消耗ATP;ATP;ATP;ATP;需要分子伴侣需要分子伴侣需要分子伴侣需要分子伴侣;要电化学梯度驱动要电化学梯度驱动要电化学梯度驱动要电化学梯度