蛋白质的生物合成总结+

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1、蛋白质的生物合成总结蛋白质的生物合成总结一、遗传密码一、遗传密码1、遗传密码和密码单位、遗传密码和密码单位 1） 密码子（codon ）：mRNA 中的核苷酸序列与多肽链中氨基酸序列之间的对应关系。 mRNA 上每三个连续核苷酸对应一个氨基酸，这三个连续的核苷酸就称为一个密码子，或三 联体密码（triplet codons） 。遗传密码（genetic codon)：密码子的总和。 64 个密码子：其中 61 个代表 20 种氨基酸，3 个代表终止密码子。 2） 起始密码（start codon ）：AUG（编码甲硫氨酸、甲酰甲硫氨酸） ，少数情况 GUG； 终止密码（stop codon ）

2、：无义密码子 (nonsense codons)，不编码氨基酸的密码子， 它们单个或串联在一起用于多肽链翻译的结束，没有相应的 tRNA 存在，有 UAA、UAG、UGA。 同义密码（synonymous codon）：编码相同氨基酸的不同密码子。 2、遗传密码的基本特征、遗传密码的基本特征 方向性(directional) ：5到 3 ，AUG。 遗传密码的连续性（continuity）：密码子之间没有任何起“标点”作用的空格， 阅读是连续的，一次阅读 3 个核苷酸(碱基)。 遗传密码的不重叠性（nonoverlapping）：在绝大多数生物中，阅读 mRNA 时是以 密码子为单位，不重叠地

3、阅读；但少数噬菌体的的遗传密码是重叠的。 兼并性（degeneracy）：遗传密码中，除色氨酸和甲硫氨酸仅有一个密码子外， 其余氨基酸有 24 个或多至 6 个密码子，这种由多个密码子编码同一种氨基酸的 现象。 密码的摆动性（wobble） 摆动性：tRNA 上反密码子的第 1 位碱基与 mRNA 密码子 的第 3 位碱基配对时，并不严格遵循碱基配对规律，可以在一定范围内变动的现 象，又称变偶性。 通用性（universal）：指各种低等和高等生物，包括病毒、细菌及真核生物基本上 共用一套遗传密码。二、蛋白质合成体系二、蛋白质合成体系1、mRNA 翻译的直接模板。 编码序列(codon seq

4、uence，CDS)：一条多肽链对应的 mRNA 序列，即位于起始密 码子和终止密码子之间的核苷酸序列。 2、tRNA 氨基酸的搬运工具， tRNA 在翻译过程中起接合体（adaptor）作用。 tRNA 的功能：将 mRNA 的核苷酸序列转换成蛋白质多肽链氨基酸序列的适配器。 tRNA 与 mRNA 的识别部位：位于 tRNA 反密码子环上的三个特定碱基组成一个反 密码子。 tRNA 的种类：起始 tRNA：真核生物 tRNAMet，原核生物 tRNAfMet（N-甲酰蛋 氨酰 tRNA） ，同工 tRNA，校正 tRNA： 3、核糖体、核糖体 核糖体（ribosome）：由 rRNA 和多

5、种蛋白质结合而成的一种较大的核糖核蛋白颗粒（核蛋白体） ，是蛋白质生物合成的场所（装置） 。 4、氨酰、氨酰-tRNA 合成酶合成酶氨氨基基酸酸 + tRNA氨氨酰酰- tRNAATPAMPPPi氨氨酰酰-tRNA合合成成酶酶氨氨基基酸酸 + tRNA氨氨酰酰- tRNAATPAMPPPi氨氨酰酰-tRNA合合成成酶酶氨酰-tRNA 合成酶的特点 1） 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；消耗 2 个高能磷酸键。 对 tRNA 具有极高专一性（第二遗传密码系统） ，能识别与此氨基酸相对应的一个 或多个 tRNA 分子。 2） 校

6、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。 3） 翻译过程的错误频率10-4。 5、蛋白质因子、蛋白质因子 1） 起始因子（initiation factor，IF）：参与蛋白质合成的起始过程的蛋白质因子。 原核起始因子（initiation factor，IF）：IF1、IF2 和 IF3。 2） 延长因子（elongation factor，EF） 原核：EF-Tu，EF-Ts，EF-G 真核： EF1、EF1、EF2 3） 释放因子（release factor，RF）： 原核： RF1 RF2 RF3 真核：RF，具有三种原核释放因子的功能。三、蛋白质的合成过程

7、三、蛋白质的合成过程1、肽链延伸合成的方向和速度、肽链延伸合成的方向和速度 方向：N 端 C 端；模版的方向为 5 3。 速度：肽链延伸的速度极快，一个核糖体合成一条完整的血红蛋白 -链(146 个 Aa)需 3 分钟，平均 0.8Aa/秒；大肠杆菌 10-15 个 Aa/秒。 2、 、原核生物蛋白质生物合成的过程、原核生物蛋白质生物合成的过程 翻译的特点 模板：mRNA 的阅读方向：5 3； 原料：氨基酸； 肽链延长方向：N 端 C 端。 蛋白质合成消耗的能量：AA 活化 2 个高能磷酸键（ATP）肽链起始 1 个（70S 复合物形成，GTP）进位 1 个（GTP）移位 1 个（GTP） 3

8、、真核生物蛋白质生物合成的过程、真核生物蛋白质生物合成的过程 1） 起始 40S 前起始复合物的形成； 40S 起始复合物与 mRNA 的结合，40S 核糖体亚基迁移至正确的起始密码子 AUG；80S 起始复合物的形成。 2） 延伸：延伸循环与原核生物中的非常相似，真核细胞核蛋白体没有 E 位，转位时卸 载的 tRNA 直接从 P 位脱落。 3） 终止：与原核生物中的非常相似。 4、真核生物与原核生物蛋白质合成的差异、真核生物与原核生物蛋白质合成的差异 1）起始复合物形成所参与的因子不同 原核：IF1、IF2、IF3、70S 核糖体； 真核：9 种起始因子参与（eIF1，eIF2，eIF3，E

9、IF4（a、b、c、d、e、f） eIF5，eEIF6）和 80S 核糖体。 2） 起始复合物形成的次序差异 原核：30S+mRNA，前起始复合物+50S，70S 起始复合物； 真核：40S 与 eIF3 和 eIF4C 形成 40S 复合物，再与 mRNA 结合形成 40S 前起始复 合物，再与 60 大亚基结合形成 80S 起始复合物。 3） 延长和终止的差异 过程基本相似，但参与因子不同； 原核：EF-Tu 、EF-Ts、EF-G； RF1、RF2、RF3。 真核： EF1、EF1、EF2；RF。 4） 起始氨基酸： fMet 、 Met 5） 合成速度：真核慢，1-3 个肽键/核糖体/

10、秒；原核 快，10-15 个肽键/核糖体/秒。四、四、 蛋白质合成后的加工修饰蛋白质合成后的加工修饰加加工工修修饰饰类类型型一一级级结结构构的的修修饰饰高高级级结结构构的的修修饰饰多多肽肽链链折折叠叠加加工工修修饰饰类类型型一一级级结结构构的的修修饰饰高高级级结结构构的的修修饰饰多多肽肽链链折折叠叠1、蛋白质前体的加工、蛋白质前体的加工 1）一级结构的加工修饰 氨基端和羧基端的修饰：N 端甲酰蛋氨酸的甲酰基经酶水解而除去，蛋氨酸或者 氨基端的一些氨基酸残基常由氨肽酶催化而水解除去；某些蛋白质分子氨基端要 进行乙酰化，羧基端也要进行修饰。 二硫键的形成：真核细胞合成的某些蛋白质，往往能自发地折叠

11、形成其天然构像， 分子内的半胱氨酸的巯基之间形成共价键（二硫键） 。二硫键在稳定蛋白质空间构 型中起着重要作用。 2）高级结构的修饰：亚基聚合、辅基连接、疏水脂链的共价连接等。 2、 、蛋白质的折叠、蛋白质的折叠 大多数蛋白质的折叠都需要其他酶和蛋白质的辅助。 分子伴侣 (molecular chaperon)：细胞内一类保守蛋白质，可识别肽链的非天然构象，促进 各功能结构域和整体蛋白质的正确折叠。五、蛋白质的定向运输五、蛋白质的定向运输1、运输途径和方式、运输途径和方式 靶向输送（protein targeting）：蛋白质在合成以后，定向到达其执行功能的目标地点的过 程。 1） 细胞内蛋白

12、质运输的途径 已合成蛋白质翻译后转运体 体 体 体 体 体 体 体 体 体体 体 体 体 体 体体 体 体 体 体 体 体 体 体 体 体 体 体 体 体 体 体 体体 体 体 体 体 体 体 体 体 体体 体 体 体 体 体体 体 体 体 体 体 体 体 体 体 体 体 体 体 体 体 体 体合成中蛋白质的翻译同步运转体 体 体 体 体 体 体 体 体 体 体 体 体 体体 体 体 体 体 体体 体 体 体 体 体 体 体体 体 体 体体 体 体 体 体 体 体 体合合成成中中蛋蛋白白质质的的翻翻译译同同步步运运转转体 体 体 体 体 体 体 体 体 体 体 体 体 体体 体 体 体 体 体

13、体 体 体 体 体 体 体 体体 体 体 体体 体 体 体 体 体 体 体体 体 体 体 体 体 体 体 体 体 体 体 体 体体 体 体 体 体 体体 体 体 体 体 体 体 体体 体 体 体体 体 体 体 体 体 体 体合合成成中中蛋蛋白白质质的的翻翻译译同同步步运运转转2） 细胞外蛋白质的胞吞途径体 体 体 体 体 体体 体 体 体体 体 体 体 体 体细细胞胞外外蛋蛋白白质质 的的胞胞吞吞途途径径体 体 体 体 体 体体 体 体 体体 体 体 体 体 体细细胞胞外外蛋蛋白白质质 的的胞胞吞吞途途径径2、细胞内蛋白质的运输方式、细胞内蛋白质的运输方式 门控运输：细胞质基质-细胞核，分选信号-核孔复合体上相应受体； 穿膜运输：细胞质基质-细胞器，分选信号-细胞器膜上相应转运子； 小泡运输：细胞器-细胞器（细胞膜） ，分选信号-运输小泡膜上相应受体。