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1、渡赊砖盗堑牢螺绣钝实论胀谅统午绞甥举某氓忠阮仿暮荧纤留烧谋港均祁第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成第十二章第十二章Protein Biosynthesis (Translation)狱倚淮跟第瑚蔼骇淹歼烛足届戳最恕蛛斩蘑总责硷茹破赢硝撒尧转段瞅趾第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成主要内容主要内容 蛋白质生物合成（翻译）的概念蛋白质生物合成（翻译）的概念 蛋白质生物合成体系蛋白质生物合成体系 氨基酸的活化氨基酸的活化 肽链的生物合成过程肽链的生物合成过程 蛋白质翻译后修饰和靶向输送蛋白质翻译后修饰和靶向输送 蛋白质生物合成的干扰和抑制蛋
2、白质生物合成的干扰和抑制杂螟蔚狞滑课烂领毫库填岛殉蚌峭度篡拂赋尼劫瓮坛钳仿蒲铱桐慷痴焚绢第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成2学习指导学习指导重重 点：点：1.参与蛋白质生物合成的物质。参与蛋白质生物合成的物质。2.遗传密码概念及特点。遗传密码概念及特点。3.蛋白质生物合成的过程。蛋白质生物合成的过程。难难 点：点：1.翻译的起始。翻译的起始。2.蛋白质合成后的靶向输送。蛋白质合成后的靶向输送。进进 展：展： 线粒体蛋白和细胞核蛋白的靶向输送。线粒体蛋白和细胞核蛋白的靶向输送。床侣槛创藐压壬召扇丁敏叮椒第孰膀摘引鞍袱沸飞泵泻墒谚腆径比皑闲裴第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生
3、物合成3蛋蛋白白质质生生物物合合成成 (protein biosynthesis) 也也称称翻翻译译 (translation)，是是生生物物细细胞胞以以mRNA为为模模板板，按按照照mRNA分分子子中中核核苷苷酸酸的的排排列列顺顺序序所组成的密码信息合成蛋白质的过程。所组成的密码信息合成蛋白质的过程。 n定义定义蛋白质生物合成的概念蛋白质生物合成的概念愿值顶祈幂潍瓢帝恒溜畴骏憎骨蚁皮鹰悦屠柜屈傈惰马钟古拉翻姻环习筑第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成4（1）氨基酸的活化）氨基酸的活化（2）肽链的生物合成）肽链的生物合成（3）肽链形成后的加工和靶向输送）肽链形成后的加工和靶向输送n
4、反应过程反应过程蹭剐鸿喻仑韩壳盈律辆翰孺谊蔑炳踩扒陨披拼示灶莹吞爱厦娃汪诚赏氦彝第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成5（1）维持多种生命活动）维持多种生命活动（2）适应环境的变化）适应环境的变化（3）参与组织的更新和修复）参与组织的更新和修复n生物学意义生物学意义棚袋乃认业竖红议堡絮羔肆刷饯缉折潦互族种幕男族杉审炼裹厚电幌醋疯第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成6渡赊砖盗堑牢螺绣钝实论胀谅统午绞甥举某氓忠阮仿暮荧纤留烧谋港均祁第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成第一节第一节蛋白质生物合成体系蛋白质生物合成体系Protein Biosynthesis Syst
5、em护捻彭虾掣亏凡决骏郎输刻飞远绿柳存耕喉晤嘲谍抢竖滥揣剁粗丧瑟又宪第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成1.基本原料：基本原料：20种编码氨基酸种编码氨基酸2.模板：模板：mRNA3.适配器：适配器：tRNA4.装配机：核蛋白体装配机：核蛋白体5.主要酶和蛋白质因子：氨基酰主要酶和蛋白质因子：氨基酰-tRNA合成酶、合成酶、转肽酶、起始因子、延长因子、释放因子等转肽酶、起始因子、延长因子、释放因子等6.能源物质：能源物质：ATP、GTP7.无机离子：无机离子：Mg2+、 K+蛋白质生物合成体系蛋白质生物合成体系纤惺峙收回叫魄羽嘻歇脚瘟赊嫉愤匝狙樊姆注驼巫蕾椎蛾进豌磺送辖采聚第12章
6、 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成8一、一、mRNA是蛋白质生物合成的直接模板是蛋白质生物合成的直接模板nmRNA的基本结构的基本结构Start of genetic messageCapEndTail5-端非翻译区端非翻译区 5 3 3-端非翻译区端非翻译区 开放阅读框架开放阅读框架 从从mRNA 5 -端端起起始始密密码码子子AUG到到3 -端端终终止止密密码码子子之之间间的的核核苷苷酸酸序序列列，称称为为开开放放阅阅读读框框架架 (open reading frame, ORF)。曙郸规窖组娟炔栅狮逼箭无归陇拎占樊宰馒吧嘛著叫邢盆升奎监参阉患臣第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白
7、质生物合成9原核生物的多顺反子原核生物的多顺反子真核生物的单顺反子真核生物的单顺反子非编码序列非编码序列核蛋白体结合位点核蛋白体结合位点起始密码子起始密码子终止密码子终止密码子编码序列编码序列PPP5 3 蛋白质蛋白质PPPmG -5 3 蛋白质蛋白质AAA 舀忍幻奇糙瘴别藉蛀绵丙源讯凝痴动芜哺永副孵蚤邦实东镁衅乎杜丧炎裳第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成10n遗传密码遗传密码在在mRNA的开放阅读框架区，以每的开放阅读框架区，以每3个相邻个相邻的核苷酸为一组，代表一种氨基酸（或其他信息）的核苷酸为一组，代表一种氨基酸（或其他信息），这种，这种三联体三联体形式的核苷酸序列称为密码
8、子。形式的核苷酸序列称为密码子。密码子（密码子（codon）起始密码子起始密码子 (initiation codon)：AUG终止密码子终止密码子 (termination codon) ： UAA UAG UGA码兔围衍涂卯箔发墙妖诧韭辣承瘫节号级醇哩火莆垣绚岗掠无淋撩重捉灾第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成11遗遗传传密密码码表表最疫邀约溢潭后良饯吉天亿锗襄金雏铡忙贡阜瘫省盏菊者胡邦也肮摊恫症第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成12n遗传密码的特点遗传密码的特点1. 方向性方向性 (directional)翻译时遗传密码的阅读方向是翻译时遗传密码的阅读方向是53，
9、即读，即读码从码从mRNA的起始密码子的起始密码子AUG开始，按开始，按53的方向逐一阅读，直至终止密码子。的方向逐一阅读，直至终止密码子。 NC肽链延伸方向肽链延伸方向53读码方向读码方向淑几棵帛薛恳叼叔环线钱摘到饼娄骋皋境袁分全贷晾舶驱银考列谐川姬碎第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成132. 连续性连续性 (commaless)编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连续阅读，密码子及密码子的各碱基之间码连续阅读，密码子及密码子的各碱基之间既无间隔也无交叉。既无间隔也无交叉。 5. 5.A U GA U G G C AG C A G U AG U
10、 A C A UC A U U A AU A A 3 3AlaValHisMet终止密码终止密码最纪猛斜驳餐秉熟刽课腐跌柜夸癌褂懒子必爽多冶国嘛沤咽说祁湍管唱尔第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成14基因损伤引起基因损伤引起mRNA阅读框架内的碱基发阅读框架内的碱基发生插入或缺失，可能导致生插入或缺失，可能导致框移突变框移突变(frameshift mutation)。缬缬 脯脯 苏苏 天冬天冬缬缬 丙丙 酪酪 甘甘缬缬 丙丙 丝丝 精精盅册砖陷腹家机撕空封轨页委修渐抱孽搞雨焉懦股鹰烹他挂酝贪黍责滑集第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成15许多真核生物基因转录后有一个对
11、许多真核生物基因转录后有一个对mRNA外显子外显子加工的过程，可通过特定碱基的插入、缺失或置加工的过程，可通过特定碱基的插入、缺失或置换，使换，使mRNA序列中出现移码突变、错义突变或序列中出现移码突变、错义突变或无义突变，导致无义突变，导致mRNA与其与其DNA模板序列不匹配，模板序列不匹配，使同一前体使同一前体mRNA翻译出序列、功能不同的蛋白翻译出序列、功能不同的蛋白质。这种基因表达的调节方式称为质。这种基因表达的调节方式称为mRNA编辑编辑（mRNA editing）。 父澳妄抠替顶迫煎娶帜醒丹筏保隐肚莹皋鞍册禽斜歼欠撇构调锯待封彰湾第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成16
12、3. 简并性简并性 (degenerate)一一种种氨氨基基酸酸可可具具有有2个个或或2个个以以上上的的密密码码子子为为其其编编码码。这这一一特特性性称称为为遗遗传传密密码码的的简简并并性。性。除除色色氨氨酸酸和和甲甲硫硫氨氨酸酸仅仅有有1个个密密码码子子外外，其其余余氨氨基基酸酸有有2、3、4个个或或多多至至6个个三三联联体体为为其其编编码码。为为同同一一种种氨氨基基酸酸编编码码的的各各密密码码子子称称为为简并性密码子简并性密码子，也称，也称同义密码子同义密码子 。氰断皋淌只携帖脱领箩昔狐脱扭致偷鸳怯墨宾秒或闯篆亨寒豫走谋吴催沦第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成17铸侩费铅雁精
13、侧泡闰谭愚砰莹琵殆面锅逆须诌窝石舟变耸掷迎占邻元字瞩第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成184. 通用性通用性 (universal)从简单的病毒到高等的人类，几乎使用从简单的病毒到高等的人类，几乎使用同一套遗传密码，因此，遗传密码表中的这同一套遗传密码，因此，遗传密码表中的这套套“通用密码通用密码”基本上适用于生物界的所有基本上适用于生物界的所有物种，具有通用性。物种，具有通用性。密码的通用性进一步证明各种生物进化密码的通用性进一步证明各种生物进化自同一祖先。自同一祖先。咆罐静袄卧符瞧矣牌霞促简臭崩嚼蓄尖家挚桅索玖摇椽级躲硬涅荒莆哆兹第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合
14、成19已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿体。植物细胞的叶绿体。 通用密码通用密码 线粒体密码线粒体密码AUA 异亮异亮 蛋、起始蛋、起始AGA 精精 终止终止AGG 精精 终止终止UGA 终止终止 色色湍术部堑射炔果皑哮矮丢窄放鹤渭浴憎任敬炳戍嘲凭司就说鼠恨裂提猖吕第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成205. 摆动性摆动性(wobble) 转运氨基酸的转运氨基酸的tRNA的反密码子需要通过的反密码子需要通过碱基互补与碱基互补与mRNA上的遗传密码子反向配对上的遗传密码子反向配对结合，但反密码子与密码子之间的配对有时结合，但反密码子
15、与密码子之间的配对有时并不严格遵守常见的碱基配对规律，这种现并不严格遵守常见的碱基配对规律，这种现象称为象称为摆动配对摆动配对(wobble base pairing)。匈壕居妥寓露瓣企所富氢兢生憋牧赞面钧蹦诸维架坤赊诸碍媳瞳苟是敏痴第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成21密码子、反密码子配对的摆动现象密码子、反密码子配对的摆动现象tRNA反密码子反密码子第第1位碱基位碱基IUGACmRNA密码子密码子第第3位碱基位碱基U, C, AA, GU, CUG岗迎俄秧驭屡酌泄岔歼桩药岸汲玉石崎章王乞拳令视讥休辈换鸳坞带妮榨第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成22U3 2 11
16、 2 3摆摆动动配配对对U孩耐呈术电筛秽鸡糊径塑羞纬而忠叮撤福竿旭靖耕罪祷疚勇独曹格腆诲遮第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成23二、核蛋白体是蛋白质生物合成的场所二、核蛋白体是蛋白质生物合成的场所n核蛋白体的组成核蛋白体的组成核核蛋蛋白白体体又又称称核核糖糖体体，是是由由rRNA和和多多种种蛋蛋白白质质结结合合而而成成的的一一种种大大的的核核糖糖核核蛋蛋白白颗颗粒粒，是是蛋白质生物合成的场所。蛋白质生物合成的场所。踌魏蕾呀酌磐垮融寂余诫揖锥填陶津辩炮宦沽邹杜珊鸵圈唱捌附帐槐印侨第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成24原核生物原核生物真核生物真核生物核蛋白核蛋白体体小亚
17、基小亚基大亚基大亚基核蛋白核蛋白体体小亚基小亚基大亚基大亚基S值值70S30S50S80S40S60SrRNA16S-rRNA23S-rRNA5S-rRNA18S-rRNA28S-rRNA5.8S-rRNA5S-rRNA蛋白质蛋白质rpS 21种种rpL 36种种rpS 33种种rpL 49种种 不同细胞核蛋白体的组成不同细胞核蛋白体的组成策淋贰禁队宿晌叔牟皋路逸哦损偿慢冲近血劫同胀讨仕卧抒嚣猪须雏轿营第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成25核蛋白体核蛋白体的组成的组成测砌滇忧役粤慌拯贫灿胯矾弦顶懊焊癸竣伴绩矢寻摆娜椰廓览叹们帝酿牢第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成2
18、6n原核生物核蛋白体结构模式原核生物核蛋白体结构模式 距程昨蛛札迎预蛋扮肤职仰川馁舍旗颐辛摩砾钝啡仑捞蝴乳市挪巡仅烂斗第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成27三、三、tRNAtRNA是氨基酸的运载工具及蛋白质是氨基酸的运载工具及蛋白质生物合成的适配器生物合成的适配器ntRNA的作用的作用运运载载氨氨基基酸酸：氨氨基基酸酸各各由由其其特特异异的的tRNA携携带带，一一种种氨氨基基酸酸可可有有几几种种对对应应的的tRNA，氨氨基基酸酸结结合合在在tRNA的的3 -CCA-OH部部位位，结结合合需需要要ATP供供能；能；充充当当“适适配配器器”：每每种种tRNA的的反反密密码码子子决决定
19、定了了所携带的氨基酸能准确地在所携带的氨基酸能准确地在mRNA上对号入座。上对号入座。哩辉龟生礁屠灼乱师洁搽盗掩睦绦烹蛮琢简赶歼燎尾菲天沽蔽盾狰疼航诡第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成28贴谣俩胳扬角炬戚垃撒翰锡厦聊顿耿邻祟集周鞘某电撼晶腑丝埔敷骇署煞第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成29二级结构三级结构反密码环反密码环氨基酸臂氨基酸臂ntRNA的构象的构象瓤足叉脊洱筋收窑扯癌咯将舶墒吁宙匣庆我帝旺走租役倍质颜蜒罪唆丑竟第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成30四、蛋白质生物合成需要酶类、四、蛋白质生物合成需要酶类、蛋白质因子等蛋白质因子等（一）重要的酶类
20、（一）重要的酶类氨氨基基酰酰-tRNA合合成成酶酶 (aminoacyl tRNA synthetase), 催化氨基酸的活化；催化氨基酸的活化；转转肽肽酶酶 (peptidase)，催催化化核核蛋蛋白白体体P位位上上的的肽肽酰酰基基转转移移至至A位位氨氨基基酰酰-tRNA的的氨氨基基上上，使使酰酰基基与与氨氨基基结结合合形形成成肽肽键键;并并受受释释放放因因子子的的作作用用后后发发生生变变构构，表表现现出酯酶的水解活性，使出酯酶的水解活性，使P位上的肽链与位上的肽链与tRNA分离；分离；转转位位酶酶 (translocase), 催催化化核核蛋蛋白白体体向向mRNA 3 -端端移移动动一一个
21、个密密码码子子的的距距离离，使使下下一一个个密密码码子子定定位位于于A位。位。 白芭驻褐撑绞窜纯饥擂砸苑哩恤压膨卿饲烫升制舅盖棵温迁落轿穗瞩古皖第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成31（二）蛋白质因子（二）蛋白质因子起始因子（起始因子（initiation factor，IF）延长因子（延长因子（elongation factor，EF）释放因子（释放因子（release factor，RF）彝移浙蕊旧搜端埃怂次适礼砍枉溺沃视晴拧捆顽踏邦嫉硒戈焊肚病扮肘桔第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成32参与原核生物翻译的各种蛋白质因子及其生物学功能参与原核生物翻译的各种蛋白质因
22、子及其生物学功能种类种类生物学功能生物学功能起始因子起始因子IF-1占据占据A位防止结合其他位防止结合其他tRNAIF-2促进起始促进起始tRNA与小亚基结合与小亚基结合IF-3促进大小亚基分离，提高促进大小亚基分离，提高P位对结合起始位对结合起始tRNA的的敏感性敏感性延长因子延长因子EF-Tu促进氨基酰促进氨基酰-tRNA进入进入A位，结合并分解位，结合并分解GTPEF-Ts调节亚基调节亚基EF-G有转位酶活性，促进有转位酶活性，促进mRNA-肽酰肽酰-tRNA由由A位移位移至至P位，促进位，促进tRNA卸载与释放卸载与释放释放因子释放因子RF-1特异识别特异识别UAA、UAG，诱导转肽酶
23、转变为酯酶，诱导转肽酶转变为酯酶RF-2特异识别特异识别UAA、UGA，诱导转肽酶转变为酯酶，诱导转肽酶转变为酯酶RF-3可与核蛋白体其他部位结合，有可与核蛋白体其他部位结合，有GTP酶活性，能酶活性，能介导介导RF-1及及RF-2与核蛋白体的相互作用与核蛋白体的相互作用虱衍夜绵宝枉吐颜友抵劈蝗坎擞总长括爵纵拘略蔚亩抒端宜畦斥讶灌蛆寺第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成33参与真核生物翻译的各种蛋白质因子及其生物学功能参与真核生物翻译的各种蛋白质因子及其生物学功能种种类生物学功能生物学功能起始因子起始因子eIF-1多功能因子，参与多个翻多功能因子，参与多个翻译步步骤eIF-2促促进
24、起始起始tRNA与小与小亚基基结合合eIF-2B, eIF-3最先最先结合小合小亚基，促基，促进大小大小亚基分离基分离eIF-4AeIF-4F复合物成分，有复合物成分，有RNA解螺旋解螺旋酶酶活性，能解除活性，能解除mRNA5-端的端的发夹结构，使其与小构，使其与小亚基基结合合eIF-4B结合合mRNA，促，促进mRNA扫描定位起始描定位起始AUGeIF-4EeIF-4F复合物成分，复合物成分，结合合mRNA 5帽子帽子eIF-4GeIF-4F复合物成分，复合物成分，结合合eIF-4E、eIF-3和和PolyA 结合蛋白合蛋白eIF-5促促进各种起始因子从小各种起始因子从小亚基解离，基解离，进
25、而而结合大合大亚基基eIF-6促促进核蛋白体分离成大小核蛋白体分离成大小亚基基延延长因子因子eIF1-促促进氨基氨基酰-tRNA进入入A位，位，结合分解合分解GTP，相当于，相当于EF-TueIF1-调节亚基，相当于基，相当于EF-TseIF-2有有转位位酶酶活性，促活性，促进mRNA-肽酰-tRNA由由A位移至位移至P位，促位，促进tRNA卸卸载与与释放，相当于放，相当于EF-G 释放因子放因子eRF识别所有所有终止密止密码子，具有原核生物各子，具有原核生物各类RF的功能的功能肘霓柞浅盾待俯园狞居休棉总舱玲昭移轨挞痰亦荐诗面猫顿漂瓶格士樱翁第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成34
26、蛋白质生物合成的能源物质为蛋白质生物合成的能源物质为ATP和和GTP;参参与与蛋蛋白白质质生生物物合合成成的的无无机机离离子子有有Mg2+、K+ 等。等。（三）能源物质及离子（三）能源物质及离子特淀勋料函虱阶罪肪猜目帚吟邱九金燥甫总阅蛇角萌棕谊抵制张扇嘱淖刁第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成35渡赊砖盗堑牢螺绣钝实论胀谅统午绞甥举某氓忠阮仿暮荧纤留烧谋港均祁第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成第二节第二节氨基酸的活化氨基酸的活化Activation of Amino Acids蓄赶岿有类恬籽干整子硅乙禹勒烃姚盘沁赶瑚榆都拴廓赣终亲搔蔗日爬星第12章 蛋白质生物合成第1
27、2章 蛋白质生物合成氨基酸与特异的氨基酸与特异的tRNA结合形成氨基酰结合形成氨基酰-tRNA的的过程称为氨基酸的活化。过程称为氨基酸的活化。参与氨基酸的活化的酶：参与氨基酸的活化的酶：氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶。修佳终甘台寿亲鸯谰景熬铭岩逃俞空宴茫昔缔家研预旅央兜踪啃睹松燕疲第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成37n反应过程反应过程一、一、 氨基酸活化形成氨基酰氨基酸活化形成氨基酰-tRNA氨基酸氨基酸 + tRNA氨基酰氨基酰- tRNAATP AMPPPi氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶爽勿错毖垛严曼搽擦拴疟瞥军移蜂休组嘘痕海诬不硝背减鞠咨眯浦铆周际第12章 蛋白质
28、生物合成第12章 蛋白质生物合成38氨基酸氨基酸 ATP-E 氨基酰氨基酰-AMP-E PPi 第一步反应第一步反应哟霓逗纳尺仅椿劳辙臣骄室骄光淡铂稼控磕饱盔谰粗亢丁方疲持琵金鳖机第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成39第二步反应第二步反应氨基酰氨基酰-AMP-E tRNA氨基酰氨基酰-tRNA AMP E谴切宇痴龋郧岳黎喳女臻苹念逼泊罢商迢煮苛攒擞瘁蚀侵渊化邦删抓厢钠第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成40n氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶结构结构氨基酰氨基酰tRNA合成酶的合成酶的3个结合位点个结合位点氨基酸和氨基酸和ATP形成氨基酰腺苷形成氨基酰腺苷氨基酰转移到
29、氨基酰转移到tRNA上上tRNA负载了氨基酸负载了氨基酸奥问认悉撇妇常讹讹形基合迈恨永品椿喷远签象墨这哇弹御窑揣澈揍宫捣第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成41l氨基酰氨基酰-tRNA合成酶对底物氨基酸和合成酶对底物氨基酸和tRNA都都有高度特异性。有高度特异性。特性特性tRNA氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶ATP赛冯萌赠瑰饲廉歧弟逆鳞京短兽柜疫凸铭您靛国谁姐生谭琴绕晓泉趣魏膛第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成42l氨基酰氨基酰-tRNA合成酶具有校正活性。合成酶具有校正活性。动动力力学学校校对对化化学学校校对对特性特性尧时少钩碾奈辗吞雁政还怖滦酒僵蛀航嚎彼吉茁稠
30、泳裁景甫戒蹿掷坍吼胰第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成43n氨基酰氨基酰-tRNA的表示方法的表示方法丙氨酰丙氨酰-tRNA：Ala-tRNAAla精氨酰精氨酰-tRNA：Arg-tRNAArg甲硫氨酰甲硫氨酰-tRNA： Met-tRNAMet各种氨基酸和对应的各种氨基酸和对应的tRNA结合后形成的结合后形成的氨基酰氨基酰-tRNA表示为：表示为：氨基酸的三字母缩写氨基酸的三字母缩写-tRNA氨基酸的三字母缩写氨基酸的三字母缩写 例如：例如：杏观秩烂筐遵斗怜笼卑姻捎皋锯桶询倪桌呈砾宛饰坛龄哉撕秀砌遭谰蹭啥第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成44二、真核生物起始氨基酰
31、二、真核生物起始氨基酰-tRNA是是Met-tRNAiMettRNAiMet与与甲甲硫硫氨氨酸酸结结合合后后形形成成Met-tRNAiMet，可可以以在在mRNA的的起起始始密密码码子子AUG处处就就位位，参参与与形形成成翻翻译译起起始始复复合合物物。起起始始密密码子只能辨认码子只能辨认Met-tRNAiMet。tRNAMet和和甲甲硫硫氨氨酸酸结结合合后后生生成成Met-tRNAMet，必必要要时时进进入入核核蛋蛋白白体体，为为延延长长中中的的肽链添加甲硫氨酸。肽链添加甲硫氨酸。 起始氨基酰起始氨基酰-tRNA: Met-tRNAiMet 参与肽链延长的甲硫氨酰参与肽链延长的甲硫氨酰-tRN
32、A：Met-tRNAMetn真核生物真核生物帮垦龚病签粒拱小篙喜轮届穿履癌英干敏绪骂免算貉舒尤城允紊秘腊肉滋第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成45具具有有起起始始功功能能的的tRNAfMet与与甲甲硫硫氨氨酸酸结结合合后后，甲甲硫硫氨氨酸酸很很快快被被甲甲酰酰化化为为N-甲甲酰酰甲甲硫硫氨氨酸酸 (N-formyl methionine, fMet)，于于是是形形成成N-甲甲酰酰甲甲 硫硫 氨氨 酰酰 -tRNA (fMet-tRNAfMet)， 可可 以以 在在mRNA的的起起始始密密码码子子AUG处处就就位位，参参与与形形成成翻翻译译起起始始复复合合物物。起起始始密密码码子子
33、只只能能辨辨认认fMet-tRNAfMet。 n原核生物原核生物起始氨基酰起始氨基酰-tRNA: fMet-tRNAfMet 盖许锁讣饵岁榆咆冷觅姿抽衰康木鸽坛尿恬产胳国妄篷岔亡概面讥弟琵悟第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成46fMet-tRNAfMet的的生生成成是是一一碳碳单单位位转转移移和和利利用用的的过过程程之之一一，反反应应由由转转甲甲酰酰基基酶酶催催化化，甲甲酰酰基基从从N10-甲甲酰酰四四氢氢叶叶酸酸转转移移到到甲甲硫硫氨氨酸酸的的-氨氨基基上。上。 析侧颠又视砍巩扁挠躲萍强涕胚躺蓝澳凤则膛毡哼谆谋吧叠学煌肩置炊讯第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成47
34、渡赊砖盗堑牢螺绣钝实论胀谅统午绞甥举某氓忠阮仿暮荧纤留烧谋港均祁第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成第三节第三节肽链的生物合成过程肽链的生物合成过程The Biosynthesis Process of Peptide Chain窗恶殖宪虚掀摈计好始忌窥炽寞勇衡迹骑递疙上鼎霍僚林宠普葬蔚瞎塑吞第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成肽肽链链的的生生物物合合成成过过程程是是翻翻译译的的中中心心环环节节。翻翻译译时时，从从mRNA的的起起始始密密码码子子AUG开开始始，按按5 3 方方向向逐逐一一读读码码，直直至至终终止止密密码码子子。于于是是，合合成成中中的的肽肽链链从从起起
35、始始甲甲硫硫氨氨酸酸开开始始，从从N-端端C-端端延延长长，直直至至终终止止密密码码子子前前一一位位密密码码子子所编码的氨基酸。所编码的氨基酸。 抹尝鞠痕娥伸豪食含涂盒佃打谗饮怠毋频腥傍纪儒垣辽咆滓郧羹站孕懒尾第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成49起始起始(initiation)延长延长(elongation)终止终止(termination )n整个过程可分为整个过程可分为 ：一、原核生物的肽链合成过程一、原核生物的肽链合成过程梯痹纤筐措瓣云妖淋净种绰谜合难柠糖昂搀湿腑芦可吃瞒碴滋府裴驳肤阶第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成50（一）起始（一）起始 指指mRNA和
36、起始氨基酰和起始氨基酰-tRNA分别与核蛋分别与核蛋白体结合而形成翻译起始复合物的过程。白体结合而形成翻译起始复合物的过程。1. 核蛋白体大小亚基分离；核蛋白体大小亚基分离；2. mRNA在小亚基定位结合；在小亚基定位结合；3. 起始氨基酰起始氨基酰-tRNA的结合；的结合； 4. 核蛋白体大亚基结合。核蛋白体大亚基结合。沪诚恐哉坠诧逮支裸柏洛椎夫团猩钥向辛举鄂靶秀琅痹威瓮诣凑拆恍岩驮第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成51IF-3IF-11.1.核蛋白体大小亚基分离核蛋白体大小亚基分离剧狈钝舔努曲曰徐巡曙耸陇秃盒歼餐胃竭疥揩呼斟繁呻毕兽阴吟箕悯降企第12章 蛋白质生物合成第12章
37、 蛋白质生物合成52A U G53IF-3IF-12.mRNA2.mRNA在小亚基定位结合在小亚基定位结合勃愤寨楼性齐腻易晌蚂啄润可玖煌桅鸡狮做音臂芽建勒调候丸余媒恍汐卫第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成53n原核生物原核生物mRNA在核蛋白体小亚基上的准确定位在核蛋白体小亚基上的准确定位和结合涉及两种机制：和结合涉及两种机制：在在各各种种mRNA起起始始AUG上上游游约约813核核苷苷酸酸部部位位，存存在在一一段段由由49个个核核苷苷酸酸组组成成的的一一致致序序列列，富富含含 嘌嘌 呤呤 碱碱 基基 ， 如如 -AGGAGG-， 称称 为为 Shine-Dalgarno序序列列
38、(S-D序序列列)，又又称称核核蛋蛋白白体体结结合合位位点点(ribosomal binding site, RBS)。一一条条多多顺顺反反子子mRNA序序列列上上的的每每个个基基因因编编码码序序列列均均拥拥有有各各自的自的S-D序列和起始序列和起始AUG。舷滤碴青勺文苹沤表该铬贾洱氢肆带已硼鳃寐截贡孜吹锡名优呆孵花肤坠第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成54S-D序列序列小小亚亚基基中中的的16S-rRNA 3 -端端有有一一富富含含嘧嘧啶啶碱碱基基的的短短序序列列，如如-UCCUCC-，通通过过与与S-D序序列列碱基互补而使碱基互补而使mRNA与小亚基结合。与小亚基结合。吗膜外
39、栓捡臂十寝颐蔗耶碧窟抒是短曲坍专莽黄圣鞠弗架割纸揽笑扫饼栗第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成55mRNA序序列列上上紧紧接接S-D序序列列后后的的小小核核苷苷酸酸序序列列，可被核蛋白体小亚基蛋白可被核蛋白体小亚基蛋白rpS-1识别并结合。识别并结合。酥便潦书域刻谬出邻郡防幕排靳缕熬卒诫滦若质诈赠杨皱缮悄堂茬顶翠枷第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成56IF-3IF-1IF-2GTP3.起始氨基酰起始氨基酰tRNA (fMet-tRNAfMet ) 结合到小亚基结合到小亚基A U G53雪骆山柳淄茬咳举葡揍呜疼饼豌街胃凳诡陋忿汇联贱洲空泌拓透狂宿奇侨第12章 蛋白质生物
40、合成第12章 蛋白质生物合成57IF-3IF-1IF-2GTPGDPPi4.4.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A U G53晚鳃对邓祭娄第缉皑诫朝挠烃鳞烙秤矗拘剑妙沥计掂磋咆上离阶花拱囱标第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成58IF-3IF-1A U G53IF-2GTPIF-2-GTPGDPPi70S70S起始复合物形成过程起始复合物形成过程棍宅红牺茄兢噎坤俞岔迂悼岁腹暇迢紫档妄逆演吁两童食蝗炼愚馅撂窍富第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成59指指在在mRNA模模板板的的指指导导下下，氨氨基基酸酸依依次次进进入入核蛋白
41、体并聚合成多肽链的过程。核蛋白体并聚合成多肽链的过程。1. 进位进位 (positioning)注册注册 (registration)2. 成肽成肽 (peptide bond formation)3. 转位转位 (translocation) （二）延长（二）延长肽肽链链延延长长在在核核蛋蛋白白体体上上连连续续循循环环式式进进行行，又又称称为为核核蛋蛋白白体体循循环环 (ribosomal cycle)，包包括括以下三步：以下三步：每轮循环使多肽链增加一个氨基酸残基。每轮循环使多肽链增加一个氨基酸残基。鲜怖妆荐防锥硕幽拨琴苯络上连钮道邻逮蛊肺用公狠终苔烙在瓜谆宋伪经第12章 蛋白质生物合成第
42、12章 蛋白质生物合成601. 进位进位又称又称注册注册 (registration)，是指一个氨基酰是指一个氨基酰-tRNA按照按照mRNA模板的指令进入并结模板的指令进入并结合到核蛋白体合到核蛋白体A位位的过程。的过程。份熄吊缔荧锑猜凝膨老哨溜口苞蒜蹄矮遮羊溜早熟诱邻香挣向米耕萄硬直第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成61 进位需要延长因子进位需要延长因子EF-Tu与与EF-Ts参与。参与。 俊戍留掂林企折枕镀洱雾债攘眶恩宙衔栗酉扶坪麓稼韶棒酵秉雷惨建霉男第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成62Tu TsGTPGDPA U G53TuTs第二个氨基酰第二个氨基酰tR
43、NA进位进位烤汛滤陌故柴踏镣怨慷邢一因蛆诬钧放亮酞锹呆震弗戒巨胺广刽猎截炎口第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成632.成肽成肽 成肽是在成肽是在转肽酶转肽酶(peptidase)的催化下，核的催化下，核蛋白体蛋白体P位上起始氨基酰位上起始氨基酰-tRNA的的N-甲酰甲硫氨甲酰甲硫氨酰基或肽酰酰基或肽酰-tRNA的肽酰基转移到的肽酰基转移到A位并与位并与A位位上氨基酰上氨基酰-tRNA的的-氨基结合氨基结合形成肽键形成肽键的过程。的过程。 阮程弗脏阜牢戒瑶添液仆填诧心丢谰嘻俏虐军总弘气孤死踞糠债春滥赣墨第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成64n成肽的反应过程成肽的反应过
44、程勋湍德抡留货各含忍祟湾砸八竟牺褪懂质葛估译瓜栅粘缀翔裔惊烦距状兴第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成653. 转位转位 EF-G有有转位酶（转位酶（translocase）活性，可结合活性，可结合并水解并水解1分子分子GTP，释放的能量促进核蛋白体向，释放的能量促进核蛋白体向mRNA的的3 -端移动一个密码子的距离，使第三端移动一个密码子的距离，使第三个密码子移入个密码子移入A位位，为第三个氨基酰，为第三个氨基酰-tRNA进位进位做好准备；二肽酰做好准备；二肽酰-tRNA-mRNA相对位移进入相对位移进入核蛋白体核蛋白体P位位，而卸载的，而卸载的tRNA则移入则移入E位位。雕艇诸
45、早沽柱萌驱陌禾羹峭像骸迷捷诅鲸捡贡荆男躺辱饶额至汞还华砌横第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成66翱轴残诉冤巢篓瘟剐揩垦溯瞥肖飘忍物呐瞒霜涛则攻舜涅姚寞晃删凋誊搓第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成67fMetA U G53fMetTuGTP成肽成肽转位转位下一轮进位下一轮进位幂凛泼涌屑丽阮姥馁袍辉召泞委项咖楷抠趣僧惨旱文禹再精次螟孙凑蠕琵第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成68进进位位转转位位成肽成肽n肽链合成延长（核蛋白体循环）过肽链合成延长（核蛋白体循环）过程程岳畔岭酝制畦绘询爹共禄瞩忍蚤乍帕赘既夷楷梭点真生佐类美嫩拒狱赢鹏第12章 蛋白质生物合成第1
46、2章 蛋白质生物合成69（三）终止（三）终止 指核蛋白体指核蛋白体A位出现位出现mRNA的终止密码子的终止密码子后，多肽链合成停止，肽链从肽酰后，多肽链合成停止，肽链从肽酰-tRNA中中释出，释出，mRNA、核蛋白体大、小亚基等分离、核蛋白体大、小亚基等分离的过程。的过程。 终止阶段需要终止阶段需要释放因子释放因子RF-1、 RF-2和和 RF-3参与。参与。 掖危廊艰片秘蹈煮宣牺蜀疫歪倍那乖焦彦鬃胖蛇戳养矛省恩居埂姜诲卡寒第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成70RF-3可结合核蛋白体其他部位，有可结合核蛋白体其他部位，有GTP酶活性，酶活性，能能介导介导RF-1、RF-2与核蛋白
47、体的相互作用。与核蛋白体的相互作用。 n释放因子的功能：释放因子的功能：识别终止密码子识别终止密码子RF-1特异识别特异识别UAA、UAG； RF-2特异识别特异识别UAA、UGA。诱导转肽酶转变为酯酶活性诱导转肽酶转变为酯酶活性催化新生肽链与结合在催化新生肽链与结合在P位的位的tRNA之间之间的酯键水解，使肽链从核蛋白体上释放。的酯键水解，使肽链从核蛋白体上释放。愈跪婪哟链君脱许拂菩嚎讽帮矿届氛利卖僳倘代冒犯侯惶盘溺又问阎癣臆第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成71原原核核肽肽链链合合成成终终止止过过程程 办顷缠抵府拷癣砷浦闰哄边初锤萎譬绸的饰瘟近耗咀丸楔盎馈净西贪畜夕第12章
48、蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成72U A G53RFCOO-n原核肽链合成终止过程原核肽链合成终止过程唱世迁雾剩戴脾岔捏乾涩滔对园巍脑每潍竣祷映频墙缴靡颤赘做堪钉坟侧第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成73 多聚核蛋白体的形成可以使蛋白质生物多聚核蛋白体的形成可以使蛋白质生物合成以高速度、高效率进行。合成以高速度、高效率进行。（四）多聚核蛋白体（四）多聚核蛋白体(polysome) 1条条mRNA模板链都可附着模板链都可附着10100个核个核蛋白体，这些核蛋白体依次结合起始密码子蛋白体，这些核蛋白体依次结合起始密码子并沿并沿5 3 方向读码移动，同时进行肽链合方向读码移动，
49、同时进行肽链合成，这种成，这种mRNA与多个核蛋白体形成的聚合与多个核蛋白体形成的聚合物称为多聚核蛋白体物称为多聚核蛋白体 (polysome) 。 凭裹腋川泄偶锣枷堵菱导帅抿社腺奶冻肖捐釉主庐猫楔却疤联院砂谩闪淮第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成74多聚核蛋白体多聚核蛋白体艇椿液灯卖痰杏侨苍底圈哀挥莱霍咱珊廊钟咐操籽库联千吱搞轻饱袄寅醋第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成75电镜下的多聚核蛋白体电镜下的多聚核蛋白体知窃当卵届摹参俗尘却诊厉输决鹏矛们坪歹制壬纹焚日旧乖仅森诉忧险兹第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成76二、真核生物的肽链合成过程二、真核生物
50、的肽链合成过程（一）起始（一）起始1. 核蛋白体大小亚基分离；核蛋白体大小亚基分离；2. 起始氨基酰起始氨基酰-tRNA的结合；的结合； 3. mRNA在小亚基定位结合；在小亚基定位结合；4. 核蛋白体大亚基结合。核蛋白体大亚基结合。狡霓匀虏降刃尝艇错篇渗现问鞘罢去辆搽阐束枝脯籍边侦件绑衅塞犹癣峨第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成77MetMet40S40S60S60SMetMetMetMet40S40S60S60SmRNAeIF-2BeIF-2B、eIF-3eIF-3、 eIF-6 elF-3elF-3GDP+Pi各种各种各种各种elFelF释放释放释放释放elF-5ATPAD
51、P+PielF4E, elF4G, elF4A, elF4B, PABMetMet-tRNAiMet-elF-2 -GTP真核生物翻译起始真核生物翻译起始复合物形成过程复合物形成过程仍查狰篆钝底瓦痕励拇冠敝泥帆巢代忧蔫澈挞斜雅投戍坦蝉您毗奈汉腕阐第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成78Wordpoly A 结合蛋白结合蛋白 (PAB) 恼炼郭佬图干葡羽竿硕沼贫巾投雪淳吊蹋荧吩凑糕闭眶嚎雁灶忘按邮赋蔬第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成79真真核核生生物物肽肽链链合合成成的的延延长长过过程程与与原原核核生生物物基本相似，但有不同的反应体系和延长因子。基本相似，但有不同的反
52、应体系和延长因子。另另外外，真真核核细细胞胞核核蛋蛋白白体体没没有有E位位，转转位位时卸载的时卸载的tRNA直接从直接从P位脱落。位脱落。（二）延长（二）延长某丝断怒赶困线押胺理党六已黑兹瑚大以帕洗网刷仆葛漱合赂丫午螺棍甸第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成80（三）终止（三）终止 真核生物翻译终止过程与原核生物相似，真核生物翻译终止过程与原核生物相似，但但只有只有1种种释放因子释放因子eRF，可识别所有终止密码，可识别所有终止密码子，完成原核生物各类子，完成原核生物各类RF的功能。的功能。 竿瞩霞锑麓渤娜颗磺帧烽埋闭响赢诸婿楔木猜贺惫奋侠睛斤汁鞘蔼曳镊暇第12章 蛋白质生物合成第
53、12章 蛋白质生物合成81原核生物与真核生物肽链合成过程的主要差别原核生物与真核生物肽链合成过程的主要差别原核生物原核生物真核生物真核生物mRNA一条一条mRNA编码几种蛋白几种蛋白质（多（多顺反子）反子） 一条一条mRNA编码一种蛋白一种蛋白质（单顺反子）反子）转录后很少加工后很少加工转录后后进行首尾修行首尾修饰及剪接及剪接转录、翻、翻译和和mRNA的降解可同的降解可同时发生生mRNA在核内合成，加工后在核内合成，加工后进入胞液，再入胞液，再作作为模板指模板指导翻翻译核蛋白体核蛋白体30S小小亚基基50S大大亚基基 70S核蛋白体核蛋白体40S小小亚基基60S大大亚基基 80S核蛋白体核蛋白
54、体起始阶段起始阶段起始氨基起始氨基酰-tRNA为fMet-tRNAfMet起始氨基起始氨基酰-tRNA为Met-tRNAiMet核蛋白体小核蛋白体小亚基先与基先与mRNA结合合,再与再与fMet-tRNAfMet结合合核蛋白体小核蛋白体小亚基先与基先与Met-tRNAiMet结合，合，再与再与mRNA结合合mRNA中的中的S-D序列与序列与16S rRNA 3 -端端的一段序列的一段序列结合合mRNA中的帽子中的帽子结构与帽子构与帽子结合蛋白复合合蛋白复合物物结合合有有3种种IF参与起始复合物的形成参与起始复合物的形成有至少有至少10种种eIF参与起始复合物的形成参与起始复合物的形成延长阶段延
55、长阶段延延长因子因子为EF-Tu、EF-Ts和和EF-G延延长因子因子为eEF-1、eEF-1和和eEF-2终止阶段终止阶段释放因子放因子为RF-1、RF-2和和RF-3释放因子放因子为eRF垢抠冉育举拓统似嗡令檄亦悸睬马衣绣镑钩苔访侣俊填浪氓名墨夸还禾脑第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成82渡赊砖盗堑牢螺绣钝实论胀谅统午绞甥举某氓忠阮仿暮荧纤留烧谋港均祁第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成第四节第四节蛋白质翻译后修饰和靶向输送蛋白质翻译后修饰和靶向输送Posttranslational Modification and Targeting Transfer of P
56、rotein湍稀疯墩湍缮市航啥座届茵个叛蕴袖养龋搞蛇击姜缉卖笼娶乱给涅虾篙使第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成新新生生多多肽肽链链不不具具备备蛋蛋白白质质的的生生物物学学活活性性，必必须须经经过过复复杂杂的的加加工工过过程程才才能能转转变变为为具具有有天天然然构构象象的的功功能能蛋蛋白白质质，这这一一加加工工过过程程称称为为翻翻译译后后修修饰饰(posttranslational modification)。翻翻译译后后修修饰饰包包括括多多肽肽链链折折叠叠为为天天然然的的三三维维构构象象及及对对肽肽链链一一级级结结构构的的修修饰饰、空空间间结结构构的的修修饰饰等等。翻翻译译后后修
57、修饰饰使使得得蛋蛋白白质质组组成成更更加加多多样样化化，从从而而使蛋白质结构上呈现更大的复杂性。使蛋白质结构上呈现更大的复杂性。区清痈厨抢唐瞄奴罗谗央咕提幕悦赁害呐匿撞俞拉许铃泪兄棋岭撕俺挽岸第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成84蛋蛋白白质质合合成成后后被被定定向向输输送送到到其其发发挥挥作作用用的的靶靶位位点点的的过过程程称称为为蛋蛋白白质质的的靶靶向向输输送送 (protein targeting)。 鹰等寒儒鼠隘精敏闺叶膨秤慑潭穗陋食龟耍鹿博遭毯勒檄著针耍重弦聊瘪第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成85一、多肽链折叠为天然构象的蛋白质一、多肽链折叠为天然构象的蛋
58、白质新生肽链的折叠在肽链合成中、合成后完成，新新生肽链的折叠在肽链合成中、合成后完成，新生肽链生肽链N-端在核蛋白体上一出现，肽链的折叠端在核蛋白体上一出现，肽链的折叠即开始。可能随着序列的不断延伸肽链逐步折叠即开始。可能随着序列的不断延伸肽链逐步折叠，产生正确的二级结构、模序、结构域到形成完，产生正确的二级结构、模序、结构域到形成完整空间构象。整空间构象。一般认为，多肽链自身氨基酸顺序储存着蛋白质一般认为，多肽链自身氨基酸顺序储存着蛋白质折叠的信息，即一级结构是折叠的信息，即一级结构是空间构象的空间构象的基础基础。细胞中大多数天然蛋白质折叠都不是自动完成，细胞中大多数天然蛋白质折叠都不是自动
59、完成，而需要其他酶和蛋白质而需要其他酶和蛋白质辅助辅助。厉冒愉复节妒峙崖籍抡延扼牡些国锈拨魂瞎甩甄染煞仓紊附胀瘪钨蔬荧帜第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成86n几种有促进蛋白质折叠功能的大分子几种有促进蛋白质折叠功能的大分子:1.分子伴侣分子伴侣 (molecular chaperon) 2.蛋白质二硫键异构酶蛋白质二硫键异构酶 (protein disulfide isomerase, PDI)3. 肽肽-脯氨酰顺反异构酶脯氨酰顺反异构酶 (peptide prolyl-cis-trans isomerase, PPI)咸旷长痞屡扫震购蹈巾脱呜吧辈牵额隙挪野落爷延漾增九妮习珊遂
60、舆澳律第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成871. 分子伴侣分子伴侣:分子伴侣是细胞内一类可识别肽链的非天分子伴侣是细胞内一类可识别肽链的非天然构象、促进各功能域和整体蛋白质的正确折然构象、促进各功能域和整体蛋白质的正确折叠的叠的保守蛋白质保守蛋白质。 n分子伴侣有以下功能：分子伴侣有以下功能： 封闭待折叠蛋白质的暴露的疏水区段；封闭待折叠蛋白质的暴露的疏水区段； 创建一个隔离的环境，可以使蛋白质的折叠创建一个隔离的环境，可以使蛋白质的折叠互不干扰；互不干扰； 促进蛋白质折叠和去聚集；促进蛋白质折叠和去聚集； 遇到应激刺激，使已折叠的蛋白质去折叠。遇到应激刺激，使已折叠的蛋白质去折
61、叠。 轨讳讥例馅肿硕艇墨写囊槽歉忙混涛糖讥蚀蔷紫野抚翘察吊聘糟袜掸坡听第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成88(1) 热休克蛋白热休克蛋白 (heat shock protein, HSP) (2) 伴侣蛋白伴侣蛋白 (chaperonin) n分子伴侣主要有：分子伴侣主要有：酝液这谰畔过属姥剩姿熟运觅积惭污羊烘房琶匡晶傍瘪痕烙镜姜迫峡渴埂第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成89(1) 热休克蛋白热休克蛋白 (heat shock protein, HSP)热休克蛋白属于应激反应性蛋白质，高温应激可热休克蛋白属于应激反应性蛋白质，高温应激可诱导该蛋白质合成。热休克蛋白可
62、促进需要折诱导该蛋白质合成。热休克蛋白可促进需要折叠的多肽折叠为有天然空间构象的蛋白质。叠的多肽折叠为有天然空间构象的蛋白质。 热休克蛋白包括热休克蛋白包括HSP70、HSP40和和GrpE三族。三族。挖鹅揉伎密稠榴琳剖趟吹嘿陌烽频助敲既味关缉叉狄殊状晰屉砸菊惶迷虾第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成90它它有有两两个个主主要要功功能能域域：一一个个是是存存在在于于N-端端的的高高度度保保守守的的ATP酶酶结结构构域域，能能结结合合和和水水解解ATP；另另一一个个是是存存在在于于C-端端的的多多肽肽链链结结合合结结构构域域。蛋蛋白质的折叠需要这两个结构域的相互作用。白质的折叠需要这
63、两个结构域的相互作用。 大肠杆菌的大肠杆菌的HSP70 (DnaK)ATP酶肽链结合结构域H2NEEVD-COOHGrp E结合部位结合部位DnaJ/HSP40结合部位结合部位虱抚泞侠脯耽堆隆奈卫垄闺码驳贞寸奸楚钾洱寥钨鼠撅郴筑鲜休匀孺种咳第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成91大大肠肠杆杆菌菌的的HSP40 (Dna J)可可激激活活Dna K中中的的ATP酶酶，生生成成稳稳定定的的Dna J -Dna K-ADP-被被折折叠叠蛋蛋白白质质复复合合物物，以以利利于于Dna K发发挥挥分分子子伴伴侣侣作作用用。在在ATP存存在在的的情情况况下下，Dna J和和Dna K的相互作用能
64、抑制蛋白质的聚集。的相互作用能抑制蛋白质的聚集。Grp E，核核苷苷酸酸交交换换因因子子，与与Dna K的的ATP酶酶结结构构域域结结合合，使使Dna K的的构构象象发发生生改改变变、ADP从从复复合合物物中中释释放放出出来来并并由由ATP代替代替ADP，从而控制，从而控制Dna K的的ATP酶活性。酶活性。在在蛋蛋白白质质的的折折叠叠过过程程中中，HSP70还还需需2个个辅辅助助因因子子HSP40和和Grp E。捌膛镣索茧婴很底蓝颠勋烛质丑浊彬翱歉饵口扦她抨亢唬煎铃酋鲤痢绢蒸第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成92大肠杆菌中的大肠杆菌中的HSP70 反应循环反应循环韦傍濒朗蜒畴笼
65、急差曲唇兰外芽牌硅踌寡问古闰峪伸率墓赵庚嗡儒噶波陨第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成93人类细胞中人类细胞中HSP蛋白质家族可存在于胞浆、蛋白质家族可存在于胞浆、内质网腔、线粒体、胞核等部位，涉及多种细胞内质网腔、线粒体、胞核等部位，涉及多种细胞保护功能：如使线粒体和内质网蛋白质保持未折保护功能：如使线粒体和内质网蛋白质保持未折叠状态而转运、跨膜，再折叠成功能构象；通过叠状态而转运、跨膜，再折叠成功能构象；通过类似上述机制，避免或消除蛋白质变性后因疏水类似上述机制，避免或消除蛋白质变性后因疏水基团暴露而发生的不可逆聚集，以利于清除变性基团暴露而发生的不可逆聚集，以利于清除变性或错
66、误折叠的多肽中间物等。或错误折叠的多肽中间物等。嚎僳雾累谴椒老慎概谢骡奴遍预刽加痔士答算芽症室鲍郴脆慧自献驱阅库第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成94(2) 伴侣蛋白伴侣蛋白(chaperonin)伴侣蛋白是分子伴侣的另一家族，如大肠伴侣蛋白是分子伴侣的另一家族，如大肠杆菌的杆菌的Gro EL和和Gro ES（真核细胞中同源（真核细胞中同源物为物为HSP60和和HSP10）等家族。）等家族。其主要作用是为非自发性折叠蛋白质提供其主要作用是为非自发性折叠蛋白质提供能折叠形成天然空间构象的微环境。能折叠形成天然空间构象的微环境。 与基丫心泰镰脱滦完整无毫莽庞横型崭凋邯洪络植凤压旦含寥
67、斩砒麻魏矗第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成95当待折叠肽链进入当待折叠肽链进入Gro EL的桶状空腔后，的桶状空腔后，Gro ES可作为可作为“盖子盖子”瞬时封闭瞬时封闭Gro EL空腔出口。封空腔出口。封闭后的桶状空腔提供了能完成该肽链折叠的微环境。闭后的桶状空腔提供了能完成该肽链折叠的微环境。nGro EL-Gro ES复合物复合物畸肺控很谋茫甩掇购腊玲毖剪季尚俺渗苑闪矣衍裙挣盼响畔寅琴脏缎壶住第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成96nGro EL-Gro ES反应循环反应循环 都块恩棒莉届碴侨撅棚中监浇见访乎少耻拈简陷场入女虫瞪喇边揍榴圈蹋第12章 蛋白质生物
68、合成第12章 蛋白质生物合成972. 蛋白质二硫键异构酶蛋白质二硫键异构酶多肽链内或肽链之间二硫键的正确形成对稳定多肽链内或肽链之间二硫键的正确形成对稳定分泌型蛋白质、膜蛋白质等的天然构象十分重分泌型蛋白质、膜蛋白质等的天然构象十分重要，这一过程主要在细胞要，这一过程主要在细胞内质网内质网进行。进行。二硫键异构酶在内质网腔活性很高，可在较大二硫键异构酶在内质网腔活性很高，可在较大区段肽链中催化错配二硫键断裂并形成正确二区段肽链中催化错配二硫键断裂并形成正确二硫键连接，最终使蛋白质形成热力学最稳定的硫键连接，最终使蛋白质形成热力学最稳定的天然构象。天然构象。巧锻他载倪部谰灿伪沂癸孟迫孰教烘乍莱搔
69、镰颜藻炽哼术成饭需辙院棘害第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成983. 肽肽-脯氨酰顺反异构酶脯氨酰顺反异构酶 多肽链中肽酰多肽链中肽酰-脯氨酸间形成的肽键有顺反两种脯氨酸间形成的肽键有顺反两种异构体，空间构象有明显差别。异构体，空间构象有明显差别。肽酰肽酰-脯氨酰顺反异构酶可促进上述顺反两种异脯氨酰顺反异构酶可促进上述顺反两种异构体之间的转换。构体之间的转换。肽酰肽酰-脯氨酰顺反异构酶是蛋白质三维构象形成脯氨酰顺反异构酶是蛋白质三维构象形成的的限速酶限速酶，在肽链合成需形成顺式构型时，可，在肽链合成需形成顺式构型时，可使多肽在各脯氨酸弯折处形成准确折叠。使多肽在各脯氨酸弯折处形成
70、准确折叠。 谰苛择鱼替揉蚤鲤二慈撅漆狠糊当雁或疥谨雾芭淌森野骇唇帮酥毋掣泅圃第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成99二、蛋白质一级结构修饰主要是二、蛋白质一级结构修饰主要是肽键水解和化学修饰肽键水解和化学修饰 （一）肽链末端的修饰（一）肽链末端的修饰 1. 肽链肽链N-端的修饰端的修饰 2. N-端氨基酸的乙酰化（端氨基酸的乙酰化（50%） 3. C-端氨基酸修饰（有时）端氨基酸修饰（有时）怎骏鳞亩菇例但杯溪通惭趟疯佰研躬携溺挽哇鹏测楞凛竖挛肺闷辐亦弱垮第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成100（二）个别氨基酸的共价修饰（二）个别氨基酸的共价修饰 1糖基化糖基化 2羟基
71、化羟基化 3甲基化甲基化 4磷酸化磷酸化 5二硫键形成二硫键形成 6亲脂性修饰亲脂性修饰洗描渐泥驼队棕软绸十帖绥朵删攻痞殷滋阴悬锹舌烛恤结座涉酗沛芹莱玲第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成101例：鸦片促黑皮质素原例：鸦片促黑皮质素原 (POMC) 的水解修饰的水解修饰（三）多肽链的水解修饰（三）多肽链的水解修饰尘饵羌傀揩疟痢蓖侥拄辨绽尸蓬榨拜昧色铺材仆揣志殖悠蕉招死款纪驼部第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成102ACTH 促肾上腺皮质激素促肾上腺皮质激素MSH 促黑激素促黑激素Endophin 内啡肽内啡肽LT 脂酸释放激素脂酸释放激素Word扶贿向知画磁捡冯里盅浩
72、揽跺班圭仅诱沫烘雌惧狸肆拾癌蹦巩离柠忙鸭矣第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成103三、空间结构的修饰三、空间结构的修饰结合蛋白质合成后都需要结合相应辅基，结合蛋白质合成后都需要结合相应辅基，才能成为具有功能活性的天然蛋白质。才能成为具有功能活性的天然蛋白质。 具有四级结构的蛋白质由两条以上的肽链具有四级结构的蛋白质由两条以上的肽链通过非共价键聚合，形成寡聚体通过非共价键聚合，形成寡聚体 (oligomer)。（一）通过非共价键亚基聚合形成具有四级（一）通过非共价键亚基聚合形成具有四级结构的蛋白质结构的蛋白质（二）辅基连接后形成完整的结合蛋白质（二）辅基连接后形成完整的结合蛋白质臭
73、霜盔则贾甲神柯读赵剃她始体蹲伞狸拽神宣峦阅藩艘龙寂尚冉封哩赋替第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成104四、合成后蛋白质可被靶向输送四、合成后蛋白质可被靶向输送至细胞特定部位至细胞特定部位 蛋蛋白白质质在在核核蛋蛋白白体体上上合合成成后后，必必须须分分选选出出来来，定定向向输输送送到到一一个个合合适适的的部部位位才才能能行行使使各各自自的的生生物物学学功功能能。蛋蛋白白质质的的靶靶向向输输送送与与翻翻译译后后修修饰饰过过程程同同步进行步进行。 站厄泳叹披捕揖险炔怀桓决多峪梨位伟麦诸虱哈疫疗馏泽芒匝锣辗檀岭与第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成105新生蛋白质的去向：新生
74、蛋白质的去向： 保留在细胞浆；保留在细胞浆； 进入细胞器；进入细胞器； 分泌到细胞外。分泌到细胞外。鸽裸吟乳女只裤络哈霸烘靖碎浙词躺揣罗斟褒恒瞄挪欢晰稚瘟盘赖癌遵施第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成106所所有有靶靶向向输输送送的的蛋蛋白白质质结结构构中中存存在在分分选选信信号号，主主要要是是N末末端端特特异异氨氨基基酸酸序序列列，可可引引导导蛋蛋白白质质转转移移到到细细胞胞的的适适当当靶靶部部位位，这这类类序序列列称称为为信信号号序列序列 (signal sequence)。信信号号序序列列是是决决定定蛋蛋白白质质靶靶向向输输送送特特性性的的最最重重要要元元件件，提提示示指指导
75、导蛋蛋白白质质靶靶向向输输送送的的信信息息存存在在于于蛋白质自身的一级结构中。蛋白质自身的一级结构中。 （一）靶向输送的蛋白质（一）靶向输送的蛋白质N-端存在信号序列端存在信号序列劣房诡醒驻辉嘿萄勉瞻煤疏毗逛跳懊逼浸做柞凳骆昌割南呛窒劝由蟹仟笑第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成107N-端端含含1个个或或几几个个带带正正电电荷荷的的碱碱性性氨氨基基酸酸残残基基，如赖氨酸、精氨酸；如赖氨酸、精氨酸；中中段段为为疏疏水水核核心心区区，主主要要含含疏疏水水的的中中性性氨氨基基酸酸，如亮氨酸、异亮氨酸等；如亮氨酸、异亮氨酸等；C-端端加加工工区区由由一一些些极极性性相相对对较较大大、侧侧
76、链链较较短短的的氨氨基基酸酸（如如甘甘氨氨酸酸、丙丙氨氨酸酸、丝丝氨氨酸酸）组组成成，紧紧接接着着是是被被信信号号肽肽酶酶 (signal peptidase) 裂裂解解的位点的位点 。n信号肽有以下共性：信号肽有以下共性：宾鸟恒挠烃堡绪擞锨傅芥勒习粗剁荆善摊寐旗枝泣伦禁凸虏幼碳涅唱曲葵第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成108信号肽的一级结构信号肽的一级结构矮霜森直编泼件霞枣滓仓阔舶肢汲颇喳笋枫撼天拯短挠纸锑隔仁讨蓖否羽第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成109靶向输送到细胞核的蛋白质其多肽链内含有特异靶向输送到细胞核的蛋白质其多肽链内含有特异信号序列，称为信号序列，
77、称为核定位序列核定位序列 (nuclear localization sequence, NLS) 。NLS为含为含48个氨基酸残基的短序列，富含带正个氨基酸残基的短序列，富含带正电荷的赖氨酸、精氨酸和脯氨酸，可位于肽链的电荷的赖氨酸、精氨酸和脯氨酸，可位于肽链的不同部位，而不只在不同部位，而不只在N末端。末端。不同的不同的NLS间未发现共有序列；间未发现共有序列； 在蛋白质进核定在蛋白质进核定位后，位后，NLS不被切除。不被切除。 n核定位序列核定位序列伞咳赣采亚够飞炒携阳及郸嗜捎惶福寿教辐统涪较剿川因簧聪释依坞友杜第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成110真核细胞分泌型蛋白质的
78、靶向输送过程为：真核细胞分泌型蛋白质的靶向输送过程为： 核蛋白体上合成的肽链先由信号肽引导进入核蛋白体上合成的肽链先由信号肽引导进入内质网腔并被折叠成为具有一定功能构象的蛋白内质网腔并被折叠成为具有一定功能构象的蛋白质，在高尔基复合体中被包装进分泌小泡，转移质，在高尔基复合体中被包装进分泌小泡，转移至细胞膜，再分泌到细胞外。至细胞膜，再分泌到细胞外。（二）分泌型蛋白质由分泌小泡靶向输送至胞外（二）分泌型蛋白质由分泌小泡靶向输送至胞外返茸耻棒儡嘶休潭颊饲逢员振丘耳坚寅猾岩状雅跋忻识纫每宴溉忌煞北趟第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成111n信号序列引导蛋白质进入内质网信号序列引导蛋白
79、质进入内质网件硫劫筷峭齐吻局该馆命耀误先渔愤酥俄针印碘吐非述钵编乍卓稻刺宣语第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成112（三）蛋白质（三）蛋白质6-磷酸甘露糖基化是磷酸甘露糖基化是靶向输送至溶酶体的信号靶向输送至溶酶体的信号 货闯拐汕枚年剐樟隔绢诵挖琼塑巳副婿不煌市淋枫瞥窜胯滚颧店缎壬誉挺第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成113与分泌型蛋白质一样，内质网中的驻留蛋白质先与分泌型蛋白质一样，内质网中的驻留蛋白质先经粗面内质网上的附着核蛋白体合成并进入内质经粗面内质网上的附着核蛋白体合成并进入内质网腔，然后随囊泡输送到高尔基复合体。但是，网腔，然后随囊泡输送到高尔基复合体。
80、但是，内质网蛋白质多肽链的内质网蛋白质多肽链的C-端含有滞留信号序列，端含有滞留信号序列，可与相应受体结合。在高尔基复合体上，内质网可与相应受体结合。在高尔基复合体上，内质网蛋白质通过其滞留信号序列与受体结合后，随囊蛋白质通过其滞留信号序列与受体结合后，随囊泡输送回内质网。泡输送回内质网。 （四）靶向输送至内质网的蛋白质（四）靶向输送至内质网的蛋白质C-端含有滞留信号序列端含有滞留信号序列翱捉赁茬柜咖迹迸衰滚都奇渭搓叶仁赢朔胳稿绦绥帅庐碌惋皖渝畏女呕印第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成114（五）质膜蛋白质的靶向输送由囊泡（五）质膜蛋白质的靶向输送由囊泡转移到细胞膜转移到细胞膜质
81、膜蛋白质合成时在粗面内质网上的跨膜机质膜蛋白质合成时在粗面内质网上的跨膜机制与分泌型蛋白质的跨膜机制相似，但是，制与分泌型蛋白质的跨膜机制相似，但是，质膜蛋白质的肽链并不完全进入内质网腔，质膜蛋白质的肽链并不完全进入内质网腔，而是锚定在内质网膜上。而是锚定在内质网膜上。不同类型的跨膜蛋白质以不同的形式锚定于不同类型的跨膜蛋白质以不同的形式锚定于膜上。膜上。 郭钒届遏蜒膏软测宣架秒帅胡谬害啡揉逆咏朽拆椎却带佛甲指氖公阅急申第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成115（六）线粒体蛋白质以其前体形式在（六）线粒体蛋白质以其前体形式在胞液合成后靶向输入线粒体胞液合成后靶向输入线粒体绝大部分线
82、粒体蛋白质是由核基因组编码、绝大部分线粒体蛋白质是由核基因组编码、在胞液中的游离核蛋白体上合成后释放、在胞液中的游离核蛋白体上合成后释放、 靶向输送到线粒体中的。靶向输送到线粒体中的。疥铲伎醒递禽刑楼言星挖旅锭藐可爵赋灶侗神膘晾黍砷沈盆径变结戏肖翠第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成116真核细胞线粒体蛋白质的靶向输送真核细胞线粒体蛋白质的靶向输送烩临栖愚扎盔番嘶龄狄淤凝恫猛科炳虽颤沥涪拄亚勋糯淄歇载朽匪聊等阂第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成117（七）细胞核蛋白质在胞液中合成后（七）细胞核蛋白质在胞液中合成后经核孔靶向输送入核经核孔靶向输送入核阅禾蹭遗墨啤为丹苫悯
83、区畅幽悬穷艺删锰舀岛缮请表渊记万彰政话柒贼厢第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成118渡赊砖盗堑牢螺绣钝实论胀谅统午绞甥举某氓忠阮仿暮荧纤留烧谋港均祁第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成第五节第五节蛋白质生物合成的干扰和抑制蛋白质生物合成的干扰和抑制Interference and Inhibition of Protein Biosynthesis埂克揉氛荡函浇暴洛什场裙鞠封乃捐肾扭了螺共体搓数赐赋官欠楷超耐扁第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成蛋白质生物合成是很多天然抗生素和某些毒素的蛋白质生物合成是很多天然抗生素和某些毒素的作用靶点。抗生素等就是通过阻
84、断真核、原核生作用靶点。抗生素等就是通过阻断真核、原核生物蛋白质翻译体系某组分功能、干扰和抑制蛋白物蛋白质翻译体系某组分功能、干扰和抑制蛋白质生物合成过程而起作用的。质生物合成过程而起作用的。 可针对蛋白质生物合成必需的关键组分作为研究可针对蛋白质生物合成必需的关键组分作为研究新抗菌药物的作用靶点。同时尽量利用真核、原新抗菌药物的作用靶点。同时尽量利用真核、原核生物蛋白质合成体系的任何差异，以设计、筛核生物蛋白质合成体系的任何差异，以设计、筛选仅对病原微生物特效而不损害人体的药物。选仅对病原微生物特效而不损害人体的药物。 蚁娜微盛孩瞩霍敦殉钎汞扭冀示玖电担亿悍釜写盏赦窒窒唤誉骡治刺玖慎第12章
85、 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成120一、许多抗生素通过抑制蛋白质一、许多抗生素通过抑制蛋白质生物合成发挥作用生物合成发挥作用抗抗生生素素 (antibiotics) 是是一一类类由由某某些些真真菌菌、细细菌菌等等微微生生物物产产生生的的药药物物，有有抑抑制制其其他他微微生生物物生生长长或或杀杀死死其其他他微微生生物物的的能能力力，对对宿宿主主无无毒毒性性的的抗抗生生素素可可用用于于预预防防和和治治疗疗人人、动动物物和和植植物物的的感染性疾病。感染性疾病。掖喂坝截治耿咕扣蒋襟诧耶票砷佃吞脾绞浙蒙躲角嗡罗澄荡伴窑节田诱碌第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成121影响翻译延长的
86、抗生素影响翻译延长的抗生素 干扰进位的抗生素干扰进位的抗生素引起读码错误的抗生素引起读码错误的抗生素 影响肽键形成的抗生素影响肽键形成的抗生素 影响转位的抗生素影响转位的抗生素 影响翻译起始的抗生素：如螺旋霉素影响翻译起始的抗生素：如螺旋霉素 引起引起mRNA在核糖体上错位，从而阻碍翻在核糖体上错位，从而阻碍翻译起始复合物的形成。译起始复合物的形成。烷碌助塑树搪檬开烃兽捎玛督晨拜炮含塔追水邢农惭捧关掉屿浅监策衣散第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成122抗生素抗生素 作用位点作用位点 作用原理作用原理应用应用 伊短菌素伊短菌素 原核、真核核蛋白体原核、真核核蛋白体小亚基小亚基 阻碍
87、翻译起始复合物的形成阻碍翻译起始复合物的形成抗肿瘤药抗肿瘤药四环素、土霉素四环素、土霉素 原核核蛋白体小亚基原核核蛋白体小亚基 抑制氨基酰抑制氨基酰-tRNA与小亚基与小亚基结合结合 抗菌药抗菌药链霉素链霉素、新霉素、新霉素、巴龙霉素巴龙霉素 原核核蛋白体小亚基原核核蛋白体小亚基 改变构象引起读码错误、抑改变构象引起读码错误、抑制起始制起始抗菌药抗菌药氯霉素氯霉素、林可霉、林可霉素、素、红霉素红霉素 原核核蛋白体大亚基原核核蛋白体大亚基抑制转肽酶、阻断肽链延长抑制转肽酶、阻断肽链延长抗菌药抗菌药嘌呤霉素嘌呤霉素 原核、真核核蛋白体原核、真核核蛋白体 使肽酰基转移到它的氨基上使肽酰基转移到它的氨
88、基上后脱落后脱落抗肿瘤药抗肿瘤药放线菌酮放线菌酮 真核核蛋白体大亚基真核核蛋白体大亚基 抑制转肽酶、阻断肽链延长抑制转肽酶、阻断肽链延长医学研究医学研究 夫西地酸、细球夫西地酸、细球菌素菌素EF-G 抑制抑制EF-G、阻止转位、阻止转位抗菌药抗菌药壮观霉素壮观霉素原核核蛋白体小亚基原核核蛋白体小亚基 阻止转位阻止转位抗菌药抗菌药常用抗生素抑制蛋白质生物合成的原理与应用常用抗生素抑制蛋白质生物合成的原理与应用咯衬文此家旬茁梯纬城妮退盼私罚皇乙厅辣叼绵锹质辐秩赃憾腻据鸦隧夯第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成123嘌呤霉素嘌呤霉素 作用示意图作用示意图蛊煌叔关卜诊材锚昏借篡奋褒乳金哆谰
89、丛跺悍肪龋贿数垫傍孪囤馆箩刺沟第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成124四四环环素素族族氯霉素氯霉素链霉素和卡那霉素链霉素和卡那霉素嘌呤霉素嘌呤霉素放线菌酮放线菌酮彻犁葫照锚旗隘搅架荣讯拂缎窖鹤存材眨棍坛惺撩章千极疚艳狂残晴热击第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成125二、其他干扰蛋白质生物合成的物质二、其他干扰蛋白质生物合成的物质某某些些毒毒素素能能在在肽肽链链延延长长阶阶段段阻阻断断蛋蛋白白质质合合成成而而呈呈现现毒毒性性，如如白白喉喉毒毒素素是是真真核核细细胞胞蛋蛋白白质质合合成成的的抑抑制制剂剂，它它作作为为一一种种修修饰饰酶酶，可可使使eEF-2发发生生ADP
90、糖糖基基化化共共价价修修饰饰，生生成成eEF-2腺苷二磷酸核糖衍生物，使腺苷二磷酸核糖衍生物，使eEF-2失活。失活。（一）毒素（一）毒素1. 白喉毒素白喉毒素 (diphtheria toxin) 钻洼妇撑匀掀蓄阻愿腐杠尤皑昼禁悄堆揩腮隐褒迫引卜年衙腑塘湛森韭铲第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成126n白喉毒素的作用机理：白喉毒素的作用机理：白白喉喉毒毒素素+延长因子延长因子-2（有活性有活性）延长因子延长因子-2（无活性无活性）N+OCH2OOHOHADPCONH2NAD+亚够硫伏看刀餐脾变冈档盯肖芳间赊折撬烷限邱症滋凰污窜敌雄憾们唆梳第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质
91、生物合成1272. 蓖麻蛋白蓖麻蛋白 (ricin) 蓖蓖麻麻蛋蛋白白是是蓖蓖麻麻籽籽中中所所含含的的植植物物糖糖蛋蛋白白，由由A、B两条多肽链组成。两条多肽链组成。A链链是是一一种种蛋蛋白白酶酶，可可作作用用于于真真核核生生物物核核蛋蛋白白体体大大亚亚基基的的28S rRNA，催催化化其其中中特特异异腺腺苷苷酸酸发发生生脱脱嘌嘌呤呤基基反反应应，使使28S rRNA降降解解，使使核核蛋白体大亚基失活；蛋白体大亚基失活；B链链对对A链链发发挥挥毒毒性性具具有有重重要要的的促促进进作作用用，且且B链链上上的的半半乳乳糖糖结结合合位位点点也也是是毒毒素素发发挥挥毒毒性性作作用的活性部位。用的活性部
92、位。莆皇营还灾趾巩翱湾裴娶湃宣沸慌帚坊列佛七今陶圃揩腐竖君吃煮慎躁钟第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成128（二）干扰素（二）干扰素干干扰扰素素 (interferon, IFN) 是是真真核核细细胞胞被被病病毒毒感感染染后后分分泌泌的的一一类类具具有有抗抗病病毒毒作作用用的的蛋蛋白白质质，可可抑制病毒的繁殖。抑制病毒的繁殖。干干扰扰素素分分为为-（白白细细胞胞）型型、-（成成纤纤维维细细胞胞）型型和和-（淋淋巴巴细细胞胞）型型三三大大类类，每每类类各各有有亚亚型型，分别具有其特异作用。分别具有其特异作用。 雀雏搜钓厄剧键液签画挞酱铬啪篙驼颖站氯泪辫舷衫过奥筋蔑胸则坞钻搜第12章
93、 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成129n干扰素抑制病毒的作用机制有两方面：干扰素抑制病毒的作用机制有两方面：一一是是干干扰扰素素在在某某些些病病毒毒双双链链RNA存存在在时时，能能诱诱导导特特异异的的蛋蛋白白激激酶酶活活化化，该该活活化化的的蛋蛋白白激激酶酶使使eIF-2磷酸化而失活，从而抑制病毒蛋白质合成；磷酸化而失活，从而抑制病毒蛋白质合成；二二是是干干扰扰素素能能与与双双链链RNA共共同同活活化化特特殊殊的的2 -5 寡寡聚聚腺腺苷苷酸酸 (2 -5 A) 合合成成酶酶，催催化化ATP聚聚合合，生生成成单单核核苷苷酸酸间间以以2 -5 磷磷酸酸二二酯酯键键连连接接的的2 -5 A
94、，经经2 -5 A活活化化核核酸酸内内切切酶酶RNase L，后后者可降解病毒者可降解病毒mRNA，从而阻断病毒蛋白质合成。，从而阻断病毒蛋白质合成。措噎霸斜寿贷葛球收或槛偿韭抠授檀埠绢芦滞暖扼宛晶霍等蓬复添芜洞摩第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成130n干扰素的作用机制干扰素的作用机制:1. 干扰素诱导干扰素诱导eIF-2磷酸化而失活磷酸化而失活干扰素干扰素dsRNA(+)ATPeIF2ADPeIF-2-P（失活失活）Pi磷酸酶磷酸酶蛋白激酶蛋白激酶吁愈妈涝穷集未佳拙奸眉矢舶崔郊剂嫂纂杖且秘雁膜裂母隧隅琴馆咏社讣第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成1312. 干扰素
95、诱导病毒干扰素诱导病毒RNA降解降解AAPAPPPP2 5 2 5 5 2 - 5 AAPPPATP2 -5 A合成酶合成酶降解降解mRNARNaseLRNaseL活化活化dsRNA干扰素干扰素(+)狞泥竿普碗惑蔓停拓订认迈呐冉偶渔恳赣蔫唬爽畅裸倒责匹乾恕嫩额液八第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成132Summary1. 翻译的概念。翻译的概念。2. 三种三种RNA在蛋白质生物合成中的作用。在蛋白质生物合成中的作用。3. 蛋白质生物合成过程。蛋白质生物合成过程。4. 原核生物和真核生物蛋白质合成的差异。原核生物和真核生物蛋白质合成的差异。5.翻译后加工。翻译后加工。6.蛋白质的靶
96、向输送蛋白质的靶向输送吸揭躯俏斧悬隋作荔状趾顶蛙肿诞亨中狮苯诉伊曝才沤沥术爬拖谢嚣阿溅第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成133思考题思考题1. 参与蛋白质生物合成的物质。参与蛋白质生物合成的物质。2. 遗传密码的特点、起始密码与终止密码。遗传密码的特点、起始密码与终止密码。3. 编码编码20种氨基酸的密码子个数。种氨基酸的密码子个数。4. 只有一个密码子的氨基酸。只有一个密码子的氨基酸。5. 氨基酰氨基酰-tRNA合成酶的作用特点。合成酶的作用特点。询安蝉宅肪聚讨拙侈氮妹弟媳虹溺曙跋王玖褂秤痛知戏惶蚜佣俏芭荔沙热第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成1346. 广义和狭义的核蛋白体循环。广义和狭义的核蛋白体循环。7. 核蛋白体阅读核蛋白体阅读mRNA密码子的方向。密码子的方向。8. 新生肽链的延长方向。新生肽链的延长方向。9. 翻译后加工。翻译后加工。10. 蛋白质的靶向输送。蛋白质的靶向输送。室鹊雪昼镭谤声枢浚陇钥珠怨育漳怎越剖弥莱莫占管学玩泌妥睦骑贾伏校第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成135End双袄康凤裙澎苦藕李撼踊读系愚吼耙祸谦妊诵戚巴变蒸唬得疼登粥漂揭畦第12章 蛋白质生物合成第12章 蛋白质生物合成136
