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1、蛋白质蛋白质的生物合成的生物合成Protein Biosynthesis第第 十一十一 章章本章内容本章内容第一节第一节 蛋白质生物合成体系蛋白质生物合成体系 第二节第二节 蛋白质生物合成过程蛋白质生物合成过程 第三节第三节 蛋白质合成后加工和输送蛋白质合成后加工和输送 第四节第四节 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（主要自学）（主要自学） 本章重点与难点本章重点与难点重点：重点：了解密码子的概念与特点；了解密码子的概念与特点；RNARNA在蛋在蛋白质生物合成中的作用；蛋白质合成过程及白质生物合成中的作用；蛋白质合成过程及合成后加工与运输。合成后加工与运输。难点：难点：核糖
2、体的结构；蛋白质合成过程；肽核糖体的结构；蛋白质合成过程；肽链合成后的加工与定向运输；蛋白质生物合链合成后的加工与定向运输；蛋白质生物合成的干扰和抑制。成的干扰和抑制。 蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成，即，即翻译翻译，以，以mRNA为模板形为模板形成蛋白质的过程，就是将成蛋白质的过程，就是将核酸中由核酸中由 4 种种核苷酸序列核苷酸序列编码的遗传信息，通过编码的遗传信息，通过遗遗传密码传密码破译的方式解读为破译的方式解读为蛋白质一级结构中蛋白质一级结构中20种种氨氨基酸的排列顺序基酸的排列顺序 。20世纪生物化学史上的三大进步世纪生物化学史上的三大进步lZamecnik证明了蛋白质合成的场所
3、是核糖体证明了蛋白质合成的场所是核糖体l发现氨基酸被激活后发现氨基酸被激活后,与与tRNA结合结合lCrick推测推测tRNA的功能是适配器的功能是适配器,导致遗传密码的阐明导致遗传密码的阐明蛋白质合成体系蛋白质合成体系第一节第一节l20种氨基酸种氨基酸(AA)作为原料作为原料l酶及众多蛋白因子，如酶及众多蛋白因子，如IF、eIF lATP、GTP、无机离子无机离子参与蛋白质生物合成的物质包括l 三种三种RNAmRNA（messenger RNA, 信使信使RNA）rRNA（ribosomal RNA, 核糖体核糖体RNA）tRNA（transfer RNA, 转移转移RNA）l蛋白质合成的场
4、所（工厂）是核糖体；蛋白质合成的场所（工厂）是核糖体；l运输氨基酸到模板上的是运输氨基酸到模板上的是t t适配器；适配器；l模板是模板是m m；l氨氨基基酸酸变变为为活活化化态态与与t t共共价价结结合合形形成成氨氨酰酰t t，催催化化这这个个过过程程的的酶酶叫叫氨氨酰酰t t合合成酶。成酶。一、mRNA -模板模板 m RNA是蛋白质生物合成过程中直是蛋白质生物合成过程中直接指令氨基酸掺入的模板，是遗传信息接指令氨基酸掺入的模板，是遗传信息的载体。的载体。原核生物原核生物和和真核生物真核生物mRNA的比较的比较原核细胞原核细胞mRNAmRNA的结构特点的结构特点53顺反子顺反子顺反子顺反子顺
5、反子顺反子插入顺序插入顺序插入顺序插入顺序先导区先导区末端顺序末端顺序AGGAGGUAGGAGGUSD区区半衰期短半衰期短许多原核生物许多原核生物mRNAmRNA以多顺反子形式存在以多顺反子形式存在AUGAUG作为起始密码；作为起始密码；AUGAUG上游上游7 71212个核苷酸处有一被称为个核苷酸处有一被称为SDSD序列的序列的保守区，保守区， 16S rRNA3- 16S rRNA3- 端反向互补而使端反向互补而使mRNAmRNA与核糖体结合。与核糖体结合。真核细胞真核细胞mRNAmRNA的结构特点的结构特点5 “帽子帽子”PolyA 3 顺反子顺反子m7G-5ppp-N-3 p帽子结构功
6、能帽子结构功能使使mRNAmRNA免遭核酸酶的破坏免遭核酸酶的破坏使使mRNAmRNA能与核糖体小亚基结合并开始能与核糖体小亚基结合并开始合成蛋白质合成蛋白质被蛋白质合成的起始因子所识别，从被蛋白质合成的起始因子所识别，从而促进蛋白质的合成。而促进蛋白质的合成。Poly(A)Poly(A)Poly(A)Poly(A)尾巴的功能尾巴的功能尾巴的功能尾巴的功能是是mRNAmRNA由细胞核进入细胞质由细胞核进入细胞质所必需的形式所必需的形式它大大提高了它大大提高了mRNAmRNA在细胞质在细胞质中的稳定性中的稳定性AAAAAAA-OH二、氨基酸转运工具二、氨基酸转运工具tRNA反反密码密码子子环环氨
7、基酸臂氨基酸臂* tRNA的一级结构特点的一级结构特点 含含 1020% 稀有碱基，如稀有碱基，如 DHU 3末端为末端为 CCA-OH 5末端大多数为末端大多数为G 具有具有 T C tRNA的二级结的二级结 三叶草形三叶草形 氨基酸臂氨基酸臂 DHU环环 反密码环反密码环 额外环额外环 TC环环氨基酸氨基酸臂臂额外环额外环* tRNA的三级结构的三级结构 倒倒L形形* tRNA的功能的功能活活化化、搬搬运运氨氨基基酸酸到到核核糖糖体体，参参与与蛋蛋白质的翻译。白质的翻译。密密码码子子与与反反密密码码子子的的配配对对关关系系反密码子反密码子tRNA5 3 A U C5 mRNA3 密码子密码
8、子1 2 31、tRNA的结构特征的结构特征三叶草型二级结构三叶草型二级结构2、tRNA的功能的功能（1）被特定的氨酰）被特定的氨酰- tRNA合成酶识别，使合成酶识别，使tRNA接受正确的活化氨基酸。接受正确的活化氨基酸。（2）识别识别mRNA链上的密码子。链上的密码子。（3）在蛋白质合成过程中，）在蛋白质合成过程中，tRNA起着连结生长起着连结生长的多肽链与核的多肽链与核 糖体的作用。糖体的作用。 t RNA 在蛋白质合成中处于关键地位，它不但为每个三联体密码子译在蛋白质合成中处于关键地位，它不但为每个三联体密码子译成氨基酸提供接合体，还为准确无误地将所需氨基酸运送到核糖体成氨基酸提供接合
9、体，还为准确无误地将所需氨基酸运送到核糖体上提供运送载体。上提供运送载体。三、蛋白质合成的工厂三、蛋白质合成的工厂-核核 糖糖 体体核糖体核糖体是由是由rRNA和多种蛋白质结合而成的一种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。在这种核糖体上进行的。2、核糖体的功能核糖体的功能1、核糖体的结构核糖体的结构和和组成组成核核糖糖体体的的组组成成原核生物核原核生物核原核生物核原核生物核糖体的组成糖体的组成糖体的组成糖体的组成原核生物核糖体结构示意图原核生物核糖体结构示意图占占RNARNA总量的总量的8080原核生物
10、原核生物真核生物真核生物核糖体核糖体rRNArRNA核糖体核糖体rRNArRNA 30s30s70s70s 50s 50s16s16s5s 5s 、23s23s 40s 40s80s80s 50s 50s 18s18s5s5s、5.8s5.8s、28s28s功能功能: 参与组成核蛋白体，作为蛋白参与组成核蛋白体，作为蛋白 质生物合成的场所。质生物合成的场所。特征特征： 单链，螺旋化程度较单链，螺旋化程度较tRNA低低 与蛋白质组成核糖体后方能与蛋白质组成核糖体后方能 发挥其功能发挥其功能原核生物翻译过程中核蛋白体结构模式原核生物翻译过程中核蛋白体结构模式:A位：氨酰基位位：氨酰基位(amino
11、acyl site)P位：肽酰基位位：肽酰基位(peptidyl site)E位：排出位位：排出位(exit site)四、氨酰四、氨酰-tRNA合成酶合成酶氨基酸氨基酸 + tRNA氨基酰氨基酰- tRNAATP AMPPPi氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶氨酰氨酰- tRNA合成酶的特点合成酶的特点 a a、专一性专一性： 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。（第二遗传密码系统） b b、校对作用校对作用：氨酰- tRNA合成酶的水解部位可以 水解错误活化的氨基酸。氨氨基基酸酸的的活活化化EEAAEAAt
12、RNAAAEtRNAAAEtRNAAA氨基酸氨基酸ATP +ATP +氨酰腺苷酸氨酰腺苷酸E E- -AMPAMPPPiPPi第一步第一步AMPAMP第二步第二步E E氨氨基基酸酸的的活活化化3-氨酰氨酰-tRNA1.氨酰氨酰-tRNA合成酶对底物氨基酸和合成酶对底物氨基酸和tRNA都有高都有高度特异性。度特异性。2.氨酰氨酰-tRNA合成酶具有校正活性合成酶具有校正活性(proofreading activity) 。3.氨酰氨酰-tRNA的表示方法：的表示方法：Ala-tRNAAla Ser-tRNASerMet-tRNAMet 生物体内有两种生物体内有两种tRNA用于运转用于运转蛋氨酸：
13、蛋氨酸：起始密码子起始密码子AUG； 用于中间参入的密码子用于中间参入的密码子AUG分别标记为：分别标记为： Met-tRNAMet 和和fMet-tRNAfMet只有一种只有一种蛋氨酸的蛋氨酸的氨酰氨酰tRNA合成酶合成酶 起始肽链合成的氨酰起始肽链合成的氨酰-tRNA真核生物真核生物： Met-tRNAMet -蛋氨酰蛋氨酰tRNA原核生物原核生物： fMet-tRNAfMet-N-甲酰蛋氨酰甲酰蛋氨酰tRNA五、五、 什么是遗传密码和密码子？什么是遗传密码和密码子？ 遗遗传传密密码码: DNA（或或mRNA）中中的的核核苷苷酸酸序序列列与与蛋蛋白白质质中中氨氨基基酸酸序序列列之之间间的的
14、对对应应关关系系称称为为遗遗传密码。传密码。 密密码码子子(codon)：mRNA上上每每3个个相相邻邻的的核核苷苷酸酸编编码码蛋蛋白白质质多多肽肽链链中中的的一一个个氨氨基基酸酸，这这三三个个核核苷酸就称为一个密码子或三联体密码。苷酸就称为一个密码子或三联体密码。Established the chemicalstructure oftRNAEstablished the in vitro system for revealing the genetic codesDevised methods to synthesize RNAs with definedsequences（1）、三联体密
15、码的破译）、三联体密码的破译2、以随机共聚合指导多肽的合成、以随机共聚合指导多肽的合成例：以随机共聚物例：以随机共聚物A、C为模板，任意排列可为模板，任意排列可 出现出现8种三体，获得六种氨基酸组成的多肽。种三体，获得六种氨基酸组成的多肽。1、以以均聚物为模板指导多肽的合成均聚物为模板指导多肽的合成3、以特定的共聚物为模板指导多肽的合成以特定的共聚物为模板指导多肽的合成4、核糖体结合技术核糖体结合技术以均聚物为模板指导多肽的合成PolyU为模板，产生的多肽链为为模板，产生的多肽链为PolyphePolyA为模板，产生的多肽链为为模板，产生的多肽链为PolylysPolyC为模板，产生的多肽链为
16、为模板，产生的多肽链为Polypro以特定的共聚物为模板指导多肽的合成（1）以以多多聚聚二二核核苷苷酸酸作作模模板板可可合合成成由由2个个氨氨基基酸酸组组成成的的多多肽肽 、PolyUG的的模模板板，合合成成产产物物为为Lys和和Val。（2）以多聚三核苷酸作为模板，可得三种氨以多聚三核苷酸作为模板，可得三种氨 基酸组成的多肽。基酸组成的多肽。All 64 geneticcodes（2）几个基本概念）几个基本概念l错义错义蛋白蛋白:在阅读一个在阅读一个mRNA分子，开始时阅读框就必须分子，开始时阅读框就必须正确无误，如果在阅读框开始时错过一个或两个碱基，或正确无误，如果在阅读框开始时错过一个或
17、两个碱基，或在在mRNA上的核糖体偶然跳过了一个核苷酸上的核糖体偶然跳过了一个核苷酸,随后的所有随后的所有密码子将会与原来不同，从而导致错义蛋白。密码子将会与原来不同，从而导致错义蛋白。l起始密码子（起始密码子（initiation codon)：AUG，多肽链开始的多肽链开始的 信号。信号。l终止密码子（终止密码子（termination codon)：也称无意义密码子，也称无意义密码子， 多肽链终止的信号，多肽链终止的信号，UAA、UAG、UGA。lTrp和和Met是是唯一密码子编码的。唯一密码子编码的。1. 连续性连续性l（3）、遗传密码的特点）、遗传密码的特点编码蛋白质氨编码蛋白质氨基
18、酸序列的各个三基酸序列的各个三联体密码连续阅读，联体密码连续阅读，密码间既无间断也密码间既无间断也无交叉。无交叉。 2. 简并性简并性(degeneracy)遗传密码遗传密码共有共有64个个，其中其中61个密码子个密码子对应对应20种氨基酸，种氨基酸，除色氨酸和甲硫氨酸仅除色氨酸和甲硫氨酸仅有一个密码子外，其余氨基酸有有一个密码子外，其余氨基酸有2、3、4个或多至个或多至6个三联体为其编码。个三联体为其编码。3. 通用性通用性蛋白质生物合成的整套密码，从原核生物到蛋白质生物合成的整套密码，从原核生物到人类都通用。人类都通用。 已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植已发现少数例外，如动物细胞的线
19、粒体、植物细胞的叶绿体。物细胞的叶绿体。密码密码子子的通用性进一步证明各种生物进化自的通用性进一步证明各种生物进化自同一祖先。同一祖先。 4. 摆动性摆动性转转运运氨氨基基酸酸的的tRNA的的反反密密码码需需要要通通过过碱碱基基互互补补与与mRNA上上的的遗遗传传密密码码反反向向配配对对结结合合，但但反反密密码码与与密密码码间间不不严严格格遵遵守守常常见见的的碱碱基配对规律，称为摆动配对。基配对规律，称为摆动配对。 5 5、方向性、方向性 即解读方向为即解读方向为5 3U摆动配对摆动配对密码子、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Crick 提出的摆动学说提出的摆动学说tRNA
20、反密码子第1位碱基IUGACmRNA密码子第3位碱基U, C, AA, G U, CUG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，连连续续50个个以以上上密密码码子子排排列列编编码码，无无终终止止密密码码子子，这这段段顺顺序序称称为为开放阅读框架开放阅读框架(open reading frame, ORF)。 （4 4）什么是开放阅读框？）什么是开放阅读框？ 蛋白质的生物合成过程蛋白质的生物合成过程第二节第二节l翻译的起始(initiation)l翻译的延长(elongation)l翻译的终止(termination )整
21、个翻译过程可分为整个翻译过程可分为 ：翻翻译译过过程程从从阅阅读读框框架架的的5-AUG开开始始，按按mRNA模模板板三三联联体体密密码码的的顺顺序序延延长长肽肽链链，直直至终止密码出现。至终止密码出现。 一、原核生物的翻译过程（一）（一） 起始阶段起始阶段1.核蛋白体大小亚基分离核蛋白体大小亚基分离-IF3；2.mRNA与小亚基结合；与小亚基结合；3.起始氨基酰起始氨基酰-tRNA与小亚基结合；与小亚基结合； 4.核蛋白体大亚基结合；核蛋白体大亚基结合；S-D序列-富含嘌呤 引导mRNA 的起始密码子到30S小亚基的正确位置蛋白质合成起始需要的因子蛋白质合成起始需要的因子l30S小亚基小亚基
22、lmRNAl起始起始fMet-tRNAfMetl起始因子起始因子-IF1、IF2、IF3lGTPl50S大亚基大亚基肽链合成的起始肽链合成的起始30S亚基亚基 mRNA IF3- IF1复合复合物物30S mRNA GTP- fMet tRNA- IF2- IF1复合物复合物70S起始复合物起始复合物codoncodonanticodonanticodonP P位位位位A A位位位位 mRNA +30S亚基亚基-IF3A A A A位位位位IF-35 5 3 3 IF2GTPP P P P位位位位IF3 IF2 IF1IF2-GTP-fMet-tRNAIF350S50S亚基亚基IF2+ IF1
23、+GDP+PiIF-1IF170S起始起始复合物复合物70S起始复合物的组分起始复合物的组分甲酰甲硫氨酰甲酰甲硫氨酰t（mRNA)3050起始因子起始因子、g起始因子的功能起始因子的功能lIF1-占据占据A位，防止结合其他的氨酰位，防止结合其他的氨酰tRNA;lIF2-促进起始氨酰促进起始氨酰tRNA与小与小亚基的结合；亚基的结合；lIF3-促进大小亚基的结合，提高促进大小亚基的结合，提高P位的敏感性。位的敏感性。（二）（二） 延长阶段延长阶段 肽链延长在核蛋白体上连续性循环肽链延长在核蛋白体上连续性循环式进行，又称为核蛋白体循环，每次循式进行，又称为核蛋白体循环，每次循环增加一个氨基酸，包括
24、以下三步：环增加一个氨基酸，包括以下三步：1.进位进位(entrance)2.成肽成肽(peptide bond formation)3.转位转位(translocation)l延伸过程所需蛋白因子称为延长因子延伸过程所需蛋白因子称为延长因子(elongation factor, EF)原核生物：原核生物：EF-T (EF-Tu, EF-Ts)EF-G真核生物：真核生物：EF-1 、EF-2 肽链的延长1 12 21 12 22 23 32 23 3进位进位进位进位肽键形成肽键形成肽键形成肽键形成移位移位移位移位进位进位进位进位( (TuTuTsTs) )GTPGTPGTPGTPN-N-端端端
25、端2 23 35 5 3 3 C-C-端端端端肽键形成肽键形成肽键形成肽键形成1 15 5 3 3 （EF-GEF-G） Tu/Ts的作用机理（三）终止阶段（三）终止阶段 与终止相关的蛋白因子称为释放与终止相关的蛋白因子称为释放因子因子(release factor, RF) 原核生物释放因子：原核生物释放因子： RF-1，RF-2，RF-3 ，RR识识别别终终止止密密码码自自，如如RF-1特特异异识识别别UAA、UAG；而；而RF-2可识别可识别UAA、UGA。诱诱导导转转肽肽酶酶改改变变为为酯酯酶酶活活性性，使使肽肽链链从从核核蛋白体上释放。蛋白体上释放。 R3：影响释放速度影响释放速度
26、。释放因子的功能释放因子的功能肽链合成的终止及释放（1 1）释释放放因因子子RFRF1 1或或RFRF2 2进入核糖体进入核糖体A A位。位。 （2 2）多肽链的释放）多肽链的释放（3 3）70S70S核糖体解离核糖体解离5 5 3 3 UAGUAG30S30S亚基亚基亚基亚基50S50S亚基亚基亚基亚基5 5 3 3 UAGUAGtRNARFRF释放因子释放因子释放因子释放因子：也称终止因子，在肽键延伸过程中，：也称终止因子，在肽键延伸过程中，当终止密码子出现在核糖体的当终止密码子出现在核糖体的A A位时，蛋白多肽位时，蛋白多肽链合成即终止。释放因子使核糖体与链合成即终止。释放因子使核糖体与
27、mRNAmRNA分离，分离，大肠杆菌有三种释放因子，真核生物中有一个释大肠杆菌有三种释放因子，真核生物中有一个释放因子放因子eLFeLF。 延长因子延长因子延长因子延长因子：蛋白质合成过程中肽链延伸所需的特：蛋白质合成过程中肽链延伸所需的特 异蛋白质因子异蛋白质因子TUTU、TSTS和和GG。 70S70S起始复合物起始复合物起始复合物起始复合物：核糖体：核糖体70S70S与与mRNAmRNA、fmetfmettRNAtRNA 形成的复合物，它的形成标志着肽链延伸的开始。形成的复合物，它的形成标志着肽链延伸的开始。二、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
28、、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、真核细胞种线粒体、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。真核细胞蛋白质合成的特点真核细胞蛋白质合成的特点l核糖体为核糖体为80S，由，由60S的大亚基和的大亚基和40S的小亚基组成的小亚基组成l起始密码起始密码AUGl起始起始tRNA为为MettRNAl起始复合物起始复合物结合在结合在mRNA 5端端AUG上游的上游的帽子结构帽子结构，真，真核核mRNA无富含嘌呤的无富含嘌呤的SD序
29、列（除某些病毒序列（除某些病毒mRNA外）外） l已发现的真核起始因子有近已发现的真核起始因子有近9种（种（eukaryote Initiation factor，eIF） eIF4A.eIF4E.P220复合物称为帽子结构结复合物称为帽子结构结合蛋白复合物（合蛋白复合物（CBPC）l肽链终止因子（肽链终止因子（EF1 EF1 ）及释放因子（及释放因子（RF）线粒体、叶绿体内蛋白质的合成同于原核细胞线粒体、叶绿体内蛋白质的合成同于原核细胞线粒体、叶绿体内蛋白质的合成同于原核细胞线粒体、叶绿体内蛋白质的合成同于原核细胞原核、真核生物各种起始因子的生物功能原核、真核生物各种起始因子的生物功能 原核
30、延长原核延长因子因子生物功能生物功能对应真核延对应真核延长因子长因子EF-Tu促进氨基酰促进氨基酰-tRNA进入进入A位，位，结合分解结合分解GTPEF-1-EF-Ts调节亚基调节亚基EF-1-EFG有转位酶活性，促进有转位酶活性，促进mRNA-肽肽酰酰-tRNA由由A位前移到位前移到P位，促位，促进卸载进卸载tRNA释放释放EF-2肽链合成的延长因子肽链合成的延长因子 蛋白质合成后加工和输送蛋白质合成后加工和输送第三节第三节主要包括多肽链折叠为天然的三维结构多肽链折叠为天然的三维结构 肽链一级结构的修饰肽链一级结构的修饰高级结构高级结构的的修饰修饰 靶向输送靶向输送一、多肽链折叠为天然构象的
31、蛋白质（一）分子伴侣（一）分子伴侣 (molecular chaperon) 分子伴侣是细胞一类保守蛋白质，分子伴侣是细胞一类保守蛋白质，可识别肽链的非天然构象，促进各功能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叠。域和整体蛋白质的正确折叠。 1.热休克蛋白热休克蛋白(heat shock protein, HSP) HSP70、HSP40和和GreE族族 2.伴侣素伴侣素(chaperonins) GroEL和和GroES家族家族伴侣素伴侣素GroEL/GroES系统促进蛋白质折叠过程系统促进蛋白质折叠过程 伴侣素的主要作用伴侣素的主要作用为非自发性折叠蛋白质提供能折叠形成天
32、然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空间构象的微环境。 （二）蛋白二硫键异构酶（二）蛋白二硫键异构酶 (protein disulfide isomerase, PDI) 在内质网腔活性很高，可在较大区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确二硫键连接，最终使蛋白质形成热力学最稳定的天然构象。学最稳定的天然构象。（三）肽（三）肽-脯氨酰顺反异构酶脯氨酰顺反异构酶 (peptide prolyl cis-trans isomerase, PPI) 肽酰肽酰-脯氨酰顺反异构酶是蛋白质三
33、维构脯氨酰顺反异构酶是蛋白质三维构象形成的限速酶，在肽链合成需形成顺式构型象形成的限速酶，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。时，可使多肽在各脯氨酸弯折处形成准确折叠。二、一级结构的修饰（一）肽链（一）肽链N端的修饰端的修饰（二）个别氨基酸的修饰（二）个别氨基酸的修饰（三）多肽链的水解修饰（三）多肽链的水解修饰三、高级结构的修饰（一）亚基聚合（一）亚基聚合 （二）辅基连接（二）辅基连接（三）疏水脂链的共价连接（三）疏水脂链的共价连接 四、蛋白质合成后的靶向输送蛋白质的靶向输送蛋白质的靶向输送(protein targeting) 蛋白质合成后需要经过复杂机制，定向
34、输蛋白质合成后需要经过复杂机制，定向输送到最终发挥生物功能的细胞靶部位，送到最终发挥生物功能的细胞靶部位，这一过程称为蛋白质的靶向输送。这一过程称为蛋白质的靶向输送。 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，主主要要为为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，这这一一序序列列称称为为信号序列信号序列 。 信号序列信号序列(signal sequence)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第四节第四节一、抗生素类抗生素抑制蛋白质生物合成的原理抗生素作用点作用原理应用四环素
35、族（金霉素 新霉素、土霉素）链霉素、卡那霉素、新霉素氯霉素、林可霉素红霉素梭链孢酸 放线菌酮嘌呤霉素原核核蛋白体小亚基原核核蛋白体小亚基原核核蛋白体大亚基原核核蛋白体大亚基原核核蛋白体大亚基真核核蛋白体大亚基真核、原核核蛋白体 抑制氨基酰-tRNA与小亚基结合改变构象引起读码错误、抑制起始抑制转肽酶、阻断延长抑制转肽酶、妨碍转位与EFG-GTP结合，抑制肽链延长抑制转肽酶、阻断延长氨基酰-tRNA类似物，进位后引起未成熟肽链脱落抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药医学研究抗肿瘤药二、其他干扰蛋白质生物合成的物质（一）毒素（一）毒素(toxin)-真核生物真核生物（二）干扰素二）干扰素(interfe
36、ron)原核生物与真核生物蛋白质合成的区别原核生物与真核生物蛋白质合成的区别（1）起始复合物形成所参与的因子不同）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，EIF4（a、b、c、d、e、f）EIF5，EIF6）和80S核糖体（2）起始复合物形成的次序差异）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形成的43S复合物，再与mRNA结 合形成48S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）延长和终止的差异 延长：基本过程相似，但参与因子不同 原核：EFTU 、EFTS、EFG 真核：EF1、EF1、EF2（G） 终止 ： 原核：RF1、RF2、RF3、RR 真核：RF
