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1、第第14章章蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成纺痢钓蝉棒槛恰痛拍支父侦吠件庶等袖垫纽构痈骆抑涯蚜黍朗所凛羞千攻蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1 引引 言言疟瘩弘祭然舌非嫡令玛自拦弯恐禾瓷斋锅吗辞溜梁艇斥锗徊袄甥务丛梨伯蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1 引引 言言 中心法则的补充与完善吼谁萍痔拄盗蜕熙乘腕腐粘挟瑚氖发丹赞无纬赛平卤败控茬考吉酉饺挨盅蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1 在在细细胞胞分分裂裂过过程程中中，通通过过DNADNA的的复复制制把把遗遗传传信信息息由由亲亲代传递给子代；代传递给子代； 在在子子代代的的个个体体发发育育过过程程中中，遗遗传传信信息
2、息由由DNADNA传传递递到到RNARNA，然然后后翻翻译译成成特特异异的的蛋蛋白白质质，表表现现出出与与亲亲代代相相似似的的遗传性状。这种遗传信息的流向，称为遗传性状。这种遗传信息的流向，称为中心法则中心法则。 中心法则 引引 言言DNARNA蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译复制复制狭义的中心法则狭义的中心法则冻挺兜池苔景诞倪赦勺拂磊没钝陶扳谓丛剑配轻铭资眼剿糟诚址犀囚碧爷蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1 在在某某些些情情况况下下，RNARNA也也是是重重要要的的遗遗传传物物质质，如如RNARNA病病毒毒中中RNARNA具具有有自自我我复复制制的的能能力力，并并同同时时作作为为mRN
3、AmRNA指指导导蛋蛋白质的生物合成。白质的生物合成。 在在致致癌癌RNARNA病病毒毒中中，RNARNA还还以以逆逆转转录录的的方方式式将将遗遗传传信信息传递给息传递给DNADNA分子。分子。 中心法则的补充与完善 引引 言言 中心法则中心法则RNADNA蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译复制复制反转录反转录RNA复复制制厕里丙节而淄撂娶略汗山呛襟蔚凛虱芯钥猖桥到虐乃暇谜列汾蔫伯茂帆堆蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1复复制制：以以亲亲代代DNADNA分分子子的的双双链链为为模模板板，按按照照碱碱基基配配对对的的原原则则，合合成成出出与与亲亲代代DNADNA分分子子相相同同的的双双链链D
4、NADNA的的过过程。程。 引引 言言转转录录：以以DNADNA分分子子中中一一条条链链的的部部分分片片段段为为模模板板，按按照照碱碱基基配配对对原原则则，合合成成出出一一条条与与模模板板DNADNA链链互互补补的的RNARNA分子的过程。分子的过程。翻翻译译：把把mRNAmRNA上上的的遗遗传传信信息息按按照照遗遗传传密密码码转转换换成成蛋蛋白白质质中中特特定定的的氨氨基基酸酸序序列列的的过过程程。“翻翻译译”又又叫叫“转转译译”。 中心法则的补充与完善几个基本重要的概念几个基本重要的概念双镐莫等艘悍绒誊弟碰臼娠天魏嚼纷挨锹旨春螺柴哀酶吴慌氓陡媚奏津陈蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降
5、解1第一节第一节 蛋白质合成体系的组分蛋白质合成体系的组分 蛋蛋白白质质的的合合成成是是一一个个十十分分复复杂杂的的过过程程，蛋蛋白白质质的的合合成成要要求求100100多多种种大大分分子子物物质质参参与与和和相相互互协协作作，这这些些大大分分子子物物质质包包括括rnRNArnRNA、tRNAtRNA、核核糖糖体体、多多种种活活化化酶及各种蛋白质因子。酶及各种蛋白质因子。 蛋白质的合成不只是氨基酸之间形成肽键的问题，蛋白质的合成不只是氨基酸之间形成肽键的问题，更重要的在于安排氨基酸的排列顺序，以形成千差万别更重要的在于安排氨基酸的排列顺序，以形成千差万别的蛋白质。的蛋白质。恐妙獭枕肠凶暑曳曼痒
6、聂遍酮宫疵拐逐掣厘钟卑玲贡私顺陛心舷佩弛戊体蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1 一、遗传密码一、遗传密码 mRNA是蛋白质合成过程中直接指令氨基酸参是蛋白质合成过程中直接指令氨基酸参入的模板。那么入的模板。那么mRNA上的遗传信息是如何传递给上的遗传信息是如何传递给蛋白质的？即蛋白质的？即mRNA的核苷酸序列是如何对应于蛋的核苷酸序列是如何对应于蛋白质中的氨基酸序列的？其对应关系来自白质中的氨基酸序列的？其对应关系来自遗传密码遗传密码。 mRNA(或或DNA)中的核苷酸序列与蛋白质中氨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。基酸序列之间的对应关系，称为遗传密码
7、。 mRNA(或或DNA)中三个连续的核苷酸可编码一中三个连续的核苷酸可编码一种氨基酸，这种核苷酸三联体称为密码子。种氨基酸，这种核苷酸三联体称为密码子。 锯怪裁署藕落侩修夹能搽雏恿幼慌肇柒目养菲吧业巧裔评里舅徽裙算茅骗蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1 一、遗传密码一、遗传密码 19541954年物理学家年物理学家G. GamovG. Gamov首先对遗传密码进行首先对遗传密码进行探讨。蛋白质由探讨。蛋白质由2020种基本氨基酸组成，而种基本氨基酸组成，而mRNAmRNA只含只含有有4 4种核苷酸，由种核苷酸，由4 4种核苷酸构成的序列是如何决定种核苷酸构成的序列是如何决定多肽链中
8、多至多肽链中多至2020种氨基酸的序列的呢？显然，在核种氨基酸的序列的呢？显然，在核苷酸和氨基酸之间不能采取简单的一对一的对应关苷酸和氨基酸之间不能采取简单的一对一的对应关系。系。2 2个核苷酸决定一个氨基酸也只能编码个核苷酸决定一个氨基酸也只能编码1616种氨基种氨基酸，如果用酸，如果用3 3个核苷酸决定一个氨基酸，个核苷酸决定一个氨基酸，4 43 3=64=64，就，就足以编码足以编码2020种氨基酸了，这说明可能需要种氨基酸了，这说明可能需要3 3个或更多个或更多个核苷酸编码一个氨基酸。个核苷酸编码一个氨基酸。 懈软唾宴凹永铝恼砾流劫拓藏锑擅系骡誉乞屁净捎盟辈敢奉娟康蘑童影摧蛋白质生物合
9、成与降解1蛋白质生物合成与降解1困靳慌桨季显母剧洲降爹绢垣舱铭裙验包腆忽峦卖躬熊栽蛰百胀绦安借事蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1 一、遗传密码一、遗传密码 1961年年Francis Crick及其同事的遗传实验进一步及其同事的遗传实验进一步肯定肯定3个碱基编码一个氨基酸，此三联体碱基即称为密个碱基编码一个氨基酸，此三联体碱基即称为密码子。他们研究码子。他们研究T4噬菌体噬菌体 位点位点A和和B两个顺反子变异两个顺反子变异的影响，这两个基因与噬菌体能否感染大肠杆菌的影响，这两个基因与噬菌体能否感染大肠杆菌 株有株有关。关。 他们的研究发现，在上述位点缺失一个核苷酸产生他们的研究发现
10、，在上述位点缺失一个核苷酸产生的突变体，不能感染大肠杆菌的突变体，不能感染大肠杆菌 株。株。 津夺晃心吉熔阵克贸胞砖釜砾套瓜憎渝忆罕咯牛藕燕慑佣讣池陡搔涣味淀蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1 一、遗传密码一、遗传密码碱基序列碱基序列碱基序列碱基序列CATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCAT1 1 1 1CATCATCATCATCACACACAC C C CATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATC1 1 1 11 1 1 1 C
11、ATCATCATCATCACACACAC C C CA A A AX X X XT T T TCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCAT2 2 2 2CATCATCATCATX X X XCACACACAX X X XTCTCTCTCATCATCATCATCATCATCATCATCATATATAT3 3 3 3CACACACAX X X X T T T TX X X XC C C CATATATATX X X X CAT CAT CAT CAT CAT CAT CAT CAT CAT CAT CAT CAT 缺失或插入核苷酸引起三联体密码的改变缺失或插入核苷酸引起
12、三联体密码的改变 丰痛斑方削龙弃哄件蹋很鸭欺泊鹰郊糟钞杖偷摈冒冻酸姓辫奴旁宜赡屈犁蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1 一、遗传密码一、遗传密码倪诣掠滓棵匹殖弛庞芦氟裔歼抡雌烦服邦腔锑跑窿噶嚎原嚷塔抡胁领采笼蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1 在理论上，遗传密码可以通过简单的比较在理论上，遗传密码可以通过简单的比较 mRNA的碱基序列及其所编码的多肽的氨基酸序列进行确定，的碱基序列及其所编码的多肽的氨基酸序列进行确定，然而在然而在 20 世纪世纪 60 年代，此方法不可行，因为当时年代，此方法不可行，因为当时分离分离 mRNA 并测定其序列的方法尚未建立。并测定其序列的方法尚
13、未建立。 2.遗传密码的解读 一、遗传密码一、遗传密码逃嚏古暴咳芜峦穷蝗竖包苟岩捍咬柒蝎枫咖垦鸟官压岸猿遇翠藉幌凿搭箍蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1 1961年年 Nirenberg 等用大肠杆菌无细胞体系，等用大肠杆菌无细胞体系，外加外加 20 种氨基酸的混合物（其中有一种氨基酸被同种氨基酸的混合物（其中有一种氨基酸被同位素标记）及位素标记）及 poly U，经保温反应后，得到了被标，经保温反应后，得到了被标记的苯丙氨酸的多聚体，从而证明记的苯丙氨酸的多聚体，从而证明 poly U起了信使起了信使 RNA 的作用，的作用， UUU是编码苯丙氨酸的密码子。用是编码苯丙氨酸的密码子
14、。用同样的方法证明同样的方法证明 CCC 编码脯氨酸，编码脯氨酸，AAA 编码赖氨编码赖氨酸。这样，这三个密码子最早被解译出来了。酸。这样，这三个密码子最早被解译出来了。 2.遗传密码的解读 一、遗传密码一、遗传密码黔柴耀恤何桌掂得漳揽爸坞队煌下颧面疲额嗅委盲党辣脊恋譬停竟炭锌傣蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1 Nirenberg 和和 Ochoa 等又进一步用两种核苷酸等又进一步用两种核苷酸或三种核苷酸的共聚物作模板，重复上述实验。例如，或三种核苷酸的共聚物作模板，重复上述实验。例如，用用U和和G 随机排列组成的共聚物可以出现随机排列组成的共聚物可以出现 8 种不同种不同的三联体
15、，即的三联体，即GGG，GGU，GUG，UGG，UUG，UGU，GUU，UUU。 酶促合成共聚核苷酸时，根据加入核苷酸底物的酶促合成共聚核苷酸时，根据加入核苷酸底物的比例可以计算出各种三联体出现的频率，而标记氨基比例可以计算出各种三联体出现的频率，而标记氨基酸掺入新合成的肽链的相对量与三联体密码出现的频酸掺入新合成的肽链的相对量与三联体密码出现的频率相符合率相符合 2.遗传密码的解读 一、遗传密码一、遗传密码吟移传脯其岂插墅惮堆郧闷霸属聪疑藏反健泊本署捏周擎封蹲咨浪勒吕唉蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解12.遗传密码的解读 一、遗传密码一、遗传密码UUUGUUGGU耶形扑痊柄沦屋蝇牵
16、慌及和卿萧刃弯假茁澄朝揣蚀磁涕苹浊壁吾依语舒挠蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解12.遗传密码的解读 一、遗传密码一、遗传密码UUUGUUGGU 1964年年Nirenberg等发现在无蛋白质合成的情况下，等发现在无蛋白质合成的情况下，三联核苷酸能促进特异的三联核苷酸能促进特异的tRNA与核糖体结合。例如，与核糖体结合。例如，加入加入pUpUpU促进脯氨酸促进脯氨酸tRNA与之结合，与之结合，pApApA促进促进赖氨酸赖氨酸tRNA与之结合。与之结合。 进一步要解决的问题是密码子中三个碱基的排列顺序进一步要解决的问题是密码子中三个碱基的排列顺序歌化市豹债憾摩敬阿伎啪蒜呀逆欠媚片傲痴揣贵
17、悯揭讽轴休脸棒迟剂谆你蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解12.遗传密码的解读 一、遗传密码一、遗传密码UUUGUUGGU 将结合的氨酰将结合的氨酰- - tRNA-三核苷酸三核苷酸-核糖体吸附在硝核糖体吸附在硝酸纤维素滤膜上，这样，凡是结合在核糖体（带特定氨酸纤维素滤膜上，这样，凡是结合在核糖体（带特定氨基酸）上的基酸）上的tRNA分子在通过硝酸纤维素滤膜时被截留分子在通过硝酸纤维素滤膜时被截留下来，而未结合的下来，而未结合的tRNA则可通过。由于则可通过。由于三核苷酸模板三核苷酸模板只能与一定的只能与一定的tRNA对应，而一定的，而一定的tRNA又只与特定又只与特定的氨基酸的氨基酸结
18、合，所以只要合，所以只要带标记的氨基酸被的氨基酸被滤膜，就可滤膜，就可以测出三联体对应氨基酸的密码子。以测出三联体对应氨基酸的密码子。 术伺玻刺臃侈殃揪粹霄琉章传合归躇鹃顾央矽橇统绰步过辜馁混挚葫乌脯蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解12.遗传密码的解读 一、遗传密码一、遗传密码UUUGUUGGU 利用此系统，通过合成所有利用此系统，通过合成所有64种可能的三联体，种可能的三联体，测定每种三联体对测定每种三联体对20种氨基酸相应的种氨基酸相应的tRNA与核糖体结与核糖体结合的影响，已使合的影响，已使50多种密码子被解译出来。但还有一些多种密码子被解译出来。但还有一些三联体编码的氨基酸不
19、能肯定，需要用其他方法来破译。三联体编码的氨基酸不能肯定，需要用其他方法来破译。 学衣惑炼碑怜洼孔磨贿掇仟嗡吏哆库慎侮擂栅芜欲翰拜纯阀耪恫苗丘掠裁蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解12.遗传密码的解读 一、遗传密码一、遗传密码UUUGUUGGU 与此同时，与此同时，Khorana 应用合成的具有重复序列的多应用合成的具有重复序列的多核苷酸如核苷酸如UCUCUCUC进行体外蛋白质人工合成，发现进行体外蛋白质人工合成，发现产物为丝氨酸与亮氨酸交替出现的多肽：产物为丝氨酸与亮氨酸交替出现的多肽：Ser Leu Ser Leu，说明，说明UCU编码丝氨酸，而编码丝氨酸，而CUC编码亮氨酸。编码
20、亮氨酸。 懂沪捧驴震建寸鸿阐汗抨篱檬靡蓬符帝丙除瘟啮距捍顺残译钧敲绦譬砾汐蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解12.遗传密码的解读 一、遗传密码一、遗传密码UUUGUUGGU 当一合成的三联核苷酸重复序列，如当一合成的三联核苷酸重复序列，如 poly（UUC）作模板时，由于阅读框架不同，得到的产）作模板时，由于阅读框架不同，得到的产物是三种不同的均聚多肽：多聚苯丙氨酸、多聚丝氨酸物是三种不同的均聚多肽：多聚苯丙氨酸、多聚丝氨酸和多聚亮氨酸，说明和多聚亮氨酸，说明UUC编码苯丙氨酸、编码苯丙氨酸、 UCU编码丝编码丝氨酸、氨酸、 CUU编码亮氨酸。编码亮氨酸。 通过分析各种两个和三个核苷酸
21、重复序列编码的多通过分析各种两个和三个核苷酸重复序列编码的多肽，确认了许多密码子的一致性并填补了遗漏的遗传密肽，确认了许多密码子的一致性并填补了遗漏的遗传密码码。 拭胀碳栓扶蛙犁幕图拢漳缺边怪类兆锤磅旱藐须人根正盎姜瞄痘伍隶搏恃蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1蛋白质的合成是从氨基端到羧基端还是从羧基端到氨基端蛋白质的合成是从氨基端到羧基端还是从羧基端到氨基端 UUUGUUGGU 1961年年Dintzis等人用等人用3H-亮氨酸作标记分析了兔网亮氨酸作标记分析了兔网织红细胞无细胞体系中血红蛋白生物合成的过程。血红织红细胞无细胞体系中血红蛋白生物合成的过程。血红蛋白分子含有较多的亮氨
22、酸，而且其氨基酸顺序是已知蛋白分子含有较多的亮氨酸，而且其氨基酸顺序是已知的。他们将活跃进行血红蛋白合成的网织红细胞（不成的。他们将活跃进行血红蛋白合成的网织红细胞（不成熟的红细胞）与熟的红细胞）与3H 亮氨酸较低温度亮氨酸较低温度(15)保温，以降保温，以降低合成速度。在低合成速度。在4 60分钟内，按不同时间间隔取网织红分钟内，按不同时间间隔取网织红细胞样品，将其中带有标记的蛋白质分离出来，将细胞样品，将其中带有标记的蛋白质分离出来，将 和和 链分开，并用胰蛋白酶水解肽链，生成的肽段再用纸层链分开，并用胰蛋白酶水解肽链，生成的肽段再用纸层析分离，并测定所含的放射性强度。析分离，并测定所含的
23、放射性强度。顽彭淤厄锤孕羡凶凌巷驴锭沃嫁波频妊敢食窝独栈赊礼铡楞味尤翘簿谎膝蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1UUUGUUGGU 进一步证明进一步证明蛋白质的合成的方向问题？蛋白质的合成的方向问题？ 图14-7 标记氨基酸掺入血红蛋白-链羧基末端的图解酸怨兰愿肮水矿廓妒挺黍旅入粘邓篙捧塞萎萝朝绦畦变柄雕湘卷褂哨惧凑蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解12.遗传密码的解读 一、遗传密码一、遗传密码UUUGUUGGU职谋挖耙朽腐袭摘坦骗斤沉虫迪鲜豌胆忙凌古侯豁脾蜜欣茧叛番脖逮靡兔蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1睹饮逗焙须怯鸟蔓喇绳巷貌奶芭仰泉杆佯录遁忱捧励柄屯亏惺防俞零
24、狠瘤蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1v 密码的无标点性、无重叠性密码的无标点性、无重叠性 3.遗传密码的特点v 密码子的简并性密码子的简并性一个氨基酸可以有几个不同的密码子的特性。一个氨基酸可以有几个不同的密码子的特性。同义密码子同义密码子：编码同一个氨基酸的一组密码子。：编码同一个氨基酸的一组密码子。注意：注意：Trp Trp 和和 Met Met只有一个密码子。只有一个密码子。LeuLeu、ArgArg、Ser Ser 均有均有6 6个密码子。个密码子。ATG CGG AAA TGG CCG AAT GAT 一、遗传密码一、遗传密码肺涧壁矛座铀钾钨力事尼婚合株阉渴咱眺屈垣坠枕佩
25、被责怀拽肯分杏射河蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1v 密码子的通用性和例外密码子的通用性和例外 密码子的通用性是指生物细胞共同使用同一套遗密码子的通用性是指生物细胞共同使用同一套遗传密码字典。只有在一些线粒体中使用的遗传密码与传密码字典。只有在一些线粒体中使用的遗传密码与通用密码有所区别。所以说遗传密码基本通用，但非通用密码有所区别。所以说遗传密码基本通用，但非绝对通用。绝对通用。 一、遗传密码一、遗传密码3.遗传密码的特点人培茵疤翟慷臀敢箩摇恫嘛沟廷杜鹿捌俯妨困杨彩税毋胶产液救奏赁待昏蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1 v 起始密码子和终止密码子起始密码子和终止密码子
26、在在6464个个密密码码子子中中，有有3 3个个密密码码子子不不编编码码任任何何氨氨基基酸酸，从从而而成成为为肽肽链链合合成成的的终终止止信信号号，称称为为终终止止密密码码子子或或无无义义密密码码子子，它它们们是是UAAUAA、UAGUAG、UGAUGA。其其余余的的6161个个密密码码子子均均编编码码不不同同的的氨氨基基酸酸，其其中中AUGAUG既既是是MetMet的的密密码码子子，又又是是肽肽链链合合成的起始信号，称为起始密码子。成的起始信号，称为起始密码子。 一、遗传密码一、遗传密码v 密码子的摆动性密码子的摆动性 密密码码子子的的专专一一性性主主要要是是由由前前两两位位的的碱碱基基决决
27、定定，而而第第三三位碱基有较大的灵活性。位碱基有较大的灵活性。3.遗传密码的特点超噶画浆弘读担郸拢唆佳垮标赐予逐偶局涨恋争帅矗畸婆珐记琳滔枷斌感蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1二、二、 mRNA mRNA mRNA mRNA的功能结构的功能结构 mRNAmRNA上能够编码一条多肽链合成的区段叫做上能够编码一条多肽链合成的区段叫做编码区编码区。原核生物原核生物 mRNA mRNA：其一条其一条mRNAmRNA链可编码多个多肽链，称为链可编码多个多肽链，称为多顺反子多顺反子的的mRNAmRNA。 编编码码区区的的第第一一个个密密码码子子必必定定是是AUGAUG，最最后后一一个个密密码码
28、子子必必定定是是UAAUAA或或UAGUAG或或UGAUGA，从从第第一一个个密密码码子子到到最最后后一个密码子之间间隔一个密码子之间间隔3n3n个核苷酸。个核苷酸。3非编码区5非编码区编码区非编码区编码区非编码区编码区熙大摇释滇符谐折渗毒己懊俺剪褐薯捌做蔓念什湾哄刀坛鞭憎臀藻疫屉缸蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1二、二、 mRNA mRNA真核生物真核生物mRNAmRNA：其一条其一条mRNAmRNA链只能编码一个多肽链，称为链只能编码一个多肽链，称为单顺反子单顺反子的的mRNAmRNA。编 码 区5非编码区帽子PolyA尾巴3非编码区 mRNA mRNA的功能结构的功能结构言晒
29、彬柳诣洒皇哆倒财宴淑她较秩俩揖呛疹径马隙奥裤邪涪裤莹音痞霹稚蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1 三、三、 核糖体核糖体核糖体是合成蛋白质的场所。核糖体是合成蛋白质的场所。核糖体是合成蛋白质的场所。核糖体是合成蛋白质的场所。 1955年，年，Paul Zamecnik通过实验确认核糖体是通过实验确认核糖体是蛋白合成的场所。他将放射性同位素标记的氨基酸注蛋白合成的场所。他将放射性同位素标记的氨基酸注射到小鼠体内，经短时间后取出肝脏，制成匀浆，离射到小鼠体内，经短时间后取出肝脏，制成匀浆，离心后分成细胞核、线粒体、微粒体和可溶部分。发现心后分成细胞核、线粒体、微粒体和可溶部分。发现微粒体中
30、的放射性强度最高，若将微粒体部分进一步微粒体中的放射性强度最高，若将微粒体部分进一步分级分离，可在核糖体中大量回收到所掺入的放射性，分级分离，可在核糖体中大量回收到所掺入的放射性，这说明核糖体是合成蛋白质的部位。这说明核糖体是合成蛋白质的部位。 1. 1. 核糖体的存在部位核糖体的存在部位奥掌更掇懒涩藕醇钵乏泞元市叉答呆之迢湘板迸拐黑哲烧溶券猖琉弯匀抛蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1 三、三、 核糖体核糖体 真核生物的核糖体一部分在细胞质中呈游离状态，真核生物的核糖体一部分在细胞质中呈游离状态，另一部分与内质网结合，形成粗面内质网。此外在另一部分与内质网结合，形成粗面内质网。此外在
31、其线粒体和叶绿体中也有核糖体。其线粒体和叶绿体中也有核糖体。原核生物的核糖体存在于细胞质中；原核生物的核糖体存在于细胞质中；核糖体是一个巨大的核糖核蛋白体 窒扳属竖氨友呕桅剐仕带钝用追使藻橱咬办著拭厦舌顷坤吸一海脚谢尤荤蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解12. 2. 核糖体的组成核糖体的组成核糖体核糖体rRNArRNA蛋白质蛋白质原核生原核生物物70S70S30S30S16S16S2121种种50S50S23S23S、5S5S3434种种真核生真核生物物80S80S40S40S18S18S30-3230-32种种60S60S28S28S、5S5S、5.8S5.8S36-5036-50种
32、种 三、三、 核糖体核糖体家阐阴炭灶栅账涂熔遂干坍列喀航艘衙酝蝗仰留凑勿等捣脉贡阁绪怕倪操蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解12. 2. 核糖体的组成核糖体的组成 三、三、 核糖体核糖体A three-dimensional model for the E.coli ribosome丫酗首揣翘帜芽取铆孕邱努译阉厨伐瘫闺杆箭猾灭力推医磅咒渣镶最娃诌蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1mRNAmRNA结合部位：结合部位： 大小亚基之间存在一条细沟，用于接纳大小亚基之间存在一条细沟，用于接纳mRNAmRNA； 此外，小亚基的此外，小亚基的16S rRNA16S rRNA可以与可以与m
33、RNAmRNA相互作用，相互作用，从而参与从而参与mRNAmRNA与核糖体的结合。与核糖体的结合。 3. 3. 核糖体上的活性部位核糖体上的活性部位(1) (1) 结合部位结合部位 三、三、 核糖体核糖体硅镀瞥木菜爱下靴粕丛刮喉充蛮准雄堰夹略采步前钓俯扳段件界美火驼肩蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解13. 3. 核糖体上的活性部位核糖体上的活性部位tRNAtRNA结合部位：有结合部位：有2 2个个 氨酰基部位（氨酰基部位（A A位位） 氨酰氨酰tRNAtRNA的结合部位；的结合部位； 肽基部位肽基部位 （P P位位） 正在延长的多肽基正在延长的多肽基tRNAtRNA的结合部位；的结合
34、部位； tRNAtRNA的这两个结合部位有一小部分在的这两个结合部位有一小部分在30S30S亚基亚基内，大部分在内，大部分在50S50S亚基内。亚基内。 三、三、 核糖体核糖体辞纷藕辈详究疆咀军寓央贿担誓酉狸邢撩试域负堤絮凄披紫庭卫匆列绒蓟蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1催化肽键形成的部位：催化肽键形成的部位： 称为肽基转移酶，又叫转肽酶。位于大亚基上。称为肽基转移酶，又叫转肽酶。位于大亚基上。 1992 1992年发现该活性是由年发现该活性是由23S rRNA23S rRNA提供的。提供的。 3. 3. 核糖体上的活性部位核糖体上的活性部位(2) (2) 催化部位催化部位催化催化
35、GTPGTP水解的部位：水解的部位： 位于大亚基上，在核糖体移位期间将位于大亚基上，在核糖体移位期间将GTPGTP水解成水解成GDPGDP和和PiPi。(1) (1) 结合部位结合部位 三、三、 核糖体核糖体善棘本洽距螟荧瞬媚战独拣贾碍沟讼纂沛泉测串窜们夷诗久伞墙乘刑凰萎蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1 四、四、tRNAtRNAThe general structure of tRNA molecules住乍蛆瞧级发羔觉梯庐铱尹苟石回擂钧晌码箱您鼻凶称初娃棕贿饵忻簧村蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1 四、四、tRNAtRNARibbon diagram of tRNA
36、tertiary structure授揭串魁嫡稽工澎树没牲批醋惕饰傅窟矿川最享笛澡坞促饿霞吴材烈鳞歼蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1 四、四、tRNAtRNA1.1.被特定的氨酰被特定的氨酰-tRNA-tRNA合成酶所识别。合成酶所识别。2.2.识别识别mRNAmRNA链上的密码子，这是因为链上的密码子，这是因为tRNAtRNA上有上有3 3个特个特定碱基组成的一个反密码子与定碱基组成的一个反密码子与mRNAmRNA链上的密码子配链上的密码子配对，保证氨基酸按对，保证氨基酸按mRNAmRNA的碱基顺序入号。的碱基顺序入号。3.3.tRNAtRNA将多肽链联结在核糖体上。将多肽链联结
37、在核糖体上。tRNA的功能涧侵兽俗折庙眩崩仰骚浇俩余绣伤帘猛凤恫堤宰职喧遥僵萄指饯上数漾瘴蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1 五五、辅助、辅助因子因子 在蛋白质合成体系中，还有溶解在胞质中的蛋在蛋白质合成体系中，还有溶解在胞质中的蛋白质，在蛋白质合成的不同阶段起作用，分别有：白质，在蛋白质合成的不同阶段起作用，分别有：蛋白质因子蛋白质因子蛋白质因子蛋白质因子肪济掖盾喜电焦基嘘空枉父淡膏寞甥晌淄上番鸳碗醋棠告顶颇凸揣逛跋篡蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1 五五、辅助、辅助因子因子其它因子其它因子其它因子其它因子祸兽筹啸痒雇踞穗菜请占尝汉把律痕碉朴括激柠播盟醛安谢膊妄演李屑破
38、蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1知识窗知识窗 抗生素抗生素 抗生素在治疗人类疾病方面具有非常重要的作用。抗生素在治疗人类疾病方面具有非常重要的作用。大多数抗生素是通过阻断原核生物蛋白质的合成而抑大多数抗生素是通过阻断原核生物蛋白质的合成而抑制或杀死病原菌的。如链霉素与原核细胞制或杀死病原菌的。如链霉素与原核细胞30S核糖体核糖体相结合，可引起密码错读，从而抑制病原细胞的生长。相结合，可引起密码错读，从而抑制病原细胞的生长。氯霉素是第一个广谱性抗生素，能抑制细菌氯霉素是第一个广谱性抗生素，能抑制细菌50S核糖核糖体亚基的肽酰转移酶活性，但由于线粒体核糖体对氯体亚基的肽酰转移酶活性，但
39、由于线粒体核糖体对氯霉素也敏感，所以氯霉素具有一定的毒副作用，在临霉素也敏感，所以氯霉素具有一定的毒副作用，在临床上只限用于严重感染者。床上只限用于严重感染者。函鳞棱彩佩乡惦状洗眼涅异曙哇邹狈播次果锯准镰眯釉雷冕凄箍慧重稚榴蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1 四四环环素素能能与与核核糖糖体体小小亚亚基基相相互互作作用用，从从而而抑抑制制了了氨氨酰酰-tRNA-tRNA反反密密码码子子的的结结合合，但但目目前前四四环环素素抗抗性性菌菌株株已已经经很很常常见见，主主要要原原因因是是细细菌菌细细胞胞膜膜对对四四环环素素的的通通透透性性降低了。降低了。白白喉喉是是一一种种由由白白喉喉棒棒状状
40、杆杆菌菌感感染染引引起起的的疾疾病病，白白喉喉棒棒状状杆杆菌菌能能分分泌泌一一种种由由噬噬菌菌体体编编码码的的白白喉喉毒毒素素。白白喉喉毒毒素素与与eEF2结结合合，可可以以抑抑制制肽肽链链的的移移位位作作用用。可可以以通通过过免免疫疫接接种种类类毒毒素素（甲甲醛醛灭灭活活的的毒毒素素）来来预预防防这这种种疾疾病病。患患白白喉喉的的病病人人也也可可以以用用抗抗毒毒素素马马血血清清（可可与与白白喉喉毒素结合）治疗，同时结合抗生素对抗病菌的感染。毒素结合）治疗，同时结合抗生素对抗病菌的感染。嗽施讼诛旬沙逆及植盖嘎势详港伴椭易柳央姻绒讶饱性浑呻袱世雍祸涣效蛋白质生物合成与降解1蛋白质生物合成与降解1
