1、目目 錄錄l蛋白質(zhì)的生物合成蛋白質(zhì)的生物合成，即，即翻譯翻譯，就是將核酸中由，就是將核酸中由 4 種種核苷酸序列核苷酸序列編碼的遺傳信息，通過(guò)編碼的遺傳信息，通過(guò)遺傳密碼遺傳密碼破破譯的方式解讀為蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)中譯的方式解讀為蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)中20種種氨基酸的氨基酸的排列順序排列順序 。l蛋白質(zhì)合成體系（蛋白質(zhì)合成體系（RNA，核糖體），核糖體）l蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程l蛋白質(zhì)合成后加工蛋白質(zhì)合成后加工l蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)第第 一一 節(jié)節(jié) l20種氨基酸種氨基酸(AA)作為原料作為原料l酶及眾多蛋白因子，如酶及眾多蛋白因子，如IF、eIF lATP、GTP、無(wú)機(jī)離子、無(wú)機(jī)離子

2、l 三種三種RNAmRNA（messenger RNA, 信使信使RNA）rRNA（ribosomal RNA, 核蛋白體核蛋白體RNA）tRNA（transfer RNA, 轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移RNA）l mRNA是遺傳信息的攜帶者是遺傳信息的攜帶者 遺傳學(xué)將編碼一個(gè)多肽的遺傳單位稱(chēng)為遺傳學(xué)將編碼一個(gè)多肽的遺傳單位稱(chēng)為順?lè)错樂(lè)醋幼?cistron)。 原核細(xì)胞中數(shù)個(gè)結(jié)構(gòu)基因常串聯(lián)為一個(gè)轉(zhuǎn)錄原核細(xì)胞中數(shù)個(gè)結(jié)構(gòu)基因常串聯(lián)為一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位，轉(zhuǎn)錄生成的單位，轉(zhuǎn)錄生成的mRNA可編碼幾種功能相可編碼幾種功能相關(guān)的蛋白質(zhì)，為關(guān)的蛋白質(zhì)，為多順?lè)醋佣囗樂(lè)醋?polycistron) 。 真核真核mRNA只編碼一種蛋白質(zhì)

3、，為只編碼一種蛋白質(zhì)，為單順?lè)醋訂雾樂(lè)醋?single cistron) 。原核生物的多順?lè)醋釉松锏亩囗樂(lè)醋诱婧松锏膯雾樂(lè)醋诱婧松锏膯雾樂(lè)醋臃蔷幋a序列非編碼序列核蛋白體結(jié)合位點(diǎn)核蛋白體結(jié)合位點(diǎn)起始密碼子起始密碼子終止密碼子終止密碼子編碼序列編碼序列PPP5 3 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)PPPmG -5 3 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)目目 錄錄l mRNA上存在遺傳密碼上存在遺傳密碼mRNA分子上從分子上從5 至至3 方向，由方向，由AUG開(kāi)開(kāi)始，每始，每3個(gè)核苷酸為一組，決定肽鏈上某一個(gè)核苷酸為一組，決定肽鏈上某一個(gè)氨基酸或蛋白質(zhì)合成的起始、終止信號(hào)，個(gè)氨基酸或蛋白質(zhì)合成的起始、終止信號(hào)，稱(chēng)為稱(chēng)為三聯(lián)體密碼三聯(lián)

4、體密碼(triplet coden)。起始密碼起始密碼(initiation coden): AUG 終止密碼終止密碼(termination coden): UAA，UAG，UGA 從從mRNA 5 端起始密碼子端起始密碼子AUG到到3 端終止端終止密碼子之間的核苷酸序列，各個(gè)三聯(lián)體密碼連密碼子之間的核苷酸序列，各個(gè)三聯(lián)體密碼連續(xù)排列編碼一個(gè)蛋白質(zhì)多肽鏈，稱(chēng)為續(xù)排列編碼一個(gè)蛋白質(zhì)多肽鏈，稱(chēng)為開(kāi)放閱讀開(kāi)放閱讀框架框架(open reading frame, ORF)。 目目 錄錄l遺傳密碼的特點(diǎn)遺傳密碼的特點(diǎn)編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的各個(gè)三聯(lián)體密編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的各個(gè)三聯(lián)體密碼連續(xù)閱讀，密碼間

5、既無(wú)間斷也無(wú)交叉。碼連續(xù)閱讀，密碼間既無(wú)間斷也無(wú)交叉。 基因損傷引起基因損傷引起mRNA閱讀框架內(nèi)的堿基發(fā)生閱讀框架內(nèi)的堿基發(fā)生插入或缺失，可能導(dǎo)致框移突變插入或缺失，可能導(dǎo)致框移突變(frameshift mutation)。 遺傳密碼中，除色氨酸和甲硫氨酸僅遺傳密碼中，除色氨酸和甲硫氨酸僅有一個(gè)密碼子外，其余氨基酸有有一個(gè)密碼子外，其余氨基酸有2、3、4個(gè)或多至個(gè)或多至6個(gè)三聯(lián)體為其編碼。個(gè)三聯(lián)體為其編碼。目目 錄錄目目 錄錄 蛋白質(zhì)生物合成的整套密碼，從原核生物到蛋白質(zhì)生物合成的整套密碼，從原核生物到人類(lèi)都通用。人類(lèi)都通用。 已發(fā)現(xiàn)少數(shù)例外，如動(dòng)物細(xì)胞的線粒體、植已發(fā)現(xiàn)少數(shù)例外，如動(dòng)物細(xì)

6、胞的線粒體、植物細(xì)胞的葉綠體。物細(xì)胞的葉綠體。 密碼的通用性進(jìn)一步證明各種生物進(jìn)化自同密碼的通用性進(jìn)一步證明各種生物進(jìn)化自同一祖先。一祖先。 轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的tRNA的反密碼需要通過(guò)的反密碼需要通過(guò)堿基互補(bǔ)與堿基互補(bǔ)與mRNA上的遺傳密碼反向配對(duì)結(jié)上的遺傳密碼反向配對(duì)結(jié)合，但反密碼與密碼間不嚴(yán)格遵守常見(jiàn)的堿合，但反密碼與密碼間不嚴(yán)格遵守常見(jiàn)的堿基配對(duì)規(guī)律，稱(chēng)為擺動(dòng)配對(duì)。基配對(duì)規(guī)律，稱(chēng)為擺動(dòng)配對(duì)。 U擺動(dòng)配對(duì)擺動(dòng)配對(duì)目目 錄錄tRNA反密碼子反密碼子第第1位堿基位堿基IUGACmRNA密碼子密碼子第第3位堿基位堿基U, C, AA, GU, CUG目目 錄錄原核生物原核生物真核生物真核生

7、物核蛋核蛋白體白體小亞基小亞基大亞基大亞基核蛋核蛋白體白體小亞基小亞基大亞基大亞基S70S30S50S80S40S60SrRNA16S-rRNA5S-rRNA23S-rRNA18S-rRNA28S-rRNA5S-rRNA5.8S-rRNA蛋白蛋白質(zhì)質(zhì)rpS 21種種rpL 36種種rpS 33種種rpL 49種種 不同細(xì)胞核蛋白體的組成不同細(xì)胞核蛋白體的組成 目目 錄錄原核生物翻譯過(guò)程中核蛋白體結(jié)構(gòu)模式原核生物翻譯過(guò)程中核蛋白體結(jié)構(gòu)模式:A位：氨基酰位位：氨基酰位(aminoacyl site)P位：肽酰位位：肽酰位(peptidyl site)E位：排出位位：排出位(exit site)目目

8、 錄錄原核細(xì)胞核糖體的各種功能部位原核細(xì)胞核糖體的各種功能部位反密碼環(huán)反密碼環(huán)氨基酸臂氨基酸臂氨基酸氨基酸 + tRNA氨基酰氨基酰- tRNAATP AMPPPi氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶（一）（一）氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶(aminoacyl-tRNA synthetase)l 氨基酸的活化氨基酸的活化第一步反應(yīng)第一步反應(yīng)氨基酸氨基酸 ATP-E 氨基酰氨基酰-AMP-E AMP PPi目目 錄錄第二步反應(yīng)第二步反應(yīng)氨基酰氨基酰-AMP-E tRNA 氨基酰氨基酰-tRNA AMP E目目 錄錄tRNA氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶ATPl氨基酰氨基酰-tRNA合成酶

9、對(duì)底物氨基酸和合成酶對(duì)底物氨基酸和tRNA都有都有高度特異性。高度特異性。l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(proofreading activity) 。l氨基酰氨基酰-tRNA的表示方法：的表示方法：Ala-tRNAAla Ser-tRNASerMet-tRNAMet 真核生物真核生物： Met-tRNAiMet原核生物原核生物： fMet-tRNAifMet（二）（二）起始肽鏈合成的氨基酰起始肽鏈合成的氨基酰-tRNA 第第 二二 節(jié)節(jié) l翻譯的起始翻譯的起始(initiation)l翻譯的延長(zhǎng)翻譯的延長(zhǎng)(elongation)l翻譯的終止翻譯的終止(term

10、ination )整個(gè)翻譯過(guò)程可分為整個(gè)翻譯過(guò)程可分為 ：翻譯過(guò)程從閱讀框架的翻譯過(guò)程從閱讀框架的5 -AUG開(kāi)始，按開(kāi)始，按mRNA模板三聯(lián)體密碼的順序延長(zhǎng)肽鏈，直模板三聯(lián)體密碼的順序延長(zhǎng)肽鏈，直至終止密碼出現(xiàn)。至終止密碼出現(xiàn)。 指指mRNA和起始氨基酰和起始氨基酰-tRNA分別分別與核蛋白體結(jié)合而形成與核蛋白體結(jié)合而形成翻譯起始復(fù)合物翻譯起始復(fù)合物 (translational initiation complex)。原核生物各種起始因子的生物功能原核生物各種起始因子的生物功能 促促進(jìn)進(jìn)核核蛋蛋白白體體分分離離成成大大小小亞亞基基eI F- 6促促進(jìn)進(jìn)各各種種起起始始因因子子從從小小亞亞基

11、基解解離離，進(jìn)進(jìn)而而結(jié)結(jié)合合大大亞亞基基eI F- 5eI F- 4F復(fù)復(fù)合合物物成成分分，結(jié)結(jié)合合eI F- 4E和和PABeI F- 4GeI F- 4F復(fù)復(fù)合合物物成成分分，結(jié)結(jié)合合mRNA5帽帽子子eI F- 4E結(jié)結(jié)合合mRNA，促促進(jìn)進(jìn)mRNA掃掃描描定定位位起起始始AUGeI F- - 4BeI F- 4F復(fù)復(fù)合合物物成成分分，有有解解螺螺旋旋酶酶活活性性，促促進(jìn)進(jìn)mRNA結(jié)結(jié)合合小小亞亞基基I F- 4A最最先先結(jié)結(jié)合合小小亞亞基基促促進(jìn)進(jìn)大大小小亞亞基基分分離離eI F- 2B，eI F- 3促促進(jìn)進(jìn)起起始始t RNA與與小小亞亞基基結(jié)結(jié)合合eI F- 2真真核核生生物物促促

12、進(jìn)進(jìn)大大小小亞亞基基分分離離，提提高高P位位對(duì)對(duì)結(jié)結(jié)合合起起始始t RNA敏敏感感性性EI F- 3促促進(jìn)進(jìn)起起始始t RNA與與小小亞亞基基結(jié)結(jié)合合EI F- 2占占據(jù)據(jù)A位位防防止止結(jié)結(jié)合合其其他他t RNAI F- 1原原核核生生物物生生物物功功能能起起始始因因子子促促進(jìn)進(jìn)核核蛋蛋白白體體分分離離成成大大小小亞亞基基eI F- 6促促進(jìn)進(jìn)各各種種起起始始因因子子從從小小亞亞基基解解離離，進(jìn)進(jìn)而而結(jié)結(jié)合合大大亞亞基基eI F- 5eI F- 4F復(fù)復(fù)合合物物成成分分，結(jié)結(jié)合合eI F- 4E和和PABeI F- 4GeI F- 4F復(fù)復(fù)合合物物成成分分，結(jié)結(jié)合合mRNA5帽帽子子eI F-

13、 4E結(jié)結(jié)合合mRNA，促促進(jìn)進(jìn)mRNA掃掃描描定定位位起起始始AUGeI F- - 4BeI F- 4F復(fù)復(fù)合合物物成成分分，有有解解螺螺旋旋酶酶活活性性，促促進(jìn)進(jìn)mRNA結(jié)結(jié)合合小小亞亞基基I F- 4A最最先先結(jié)結(jié)合合小小亞亞基基促促進(jìn)進(jìn)大大小小亞亞基基分分離離eI F- 2B，eI F- 3促促進(jìn)進(jìn)起起始始t RNA與與小小亞亞基基結(jié)結(jié)合合eI F- 2真真核核生生物物促促進(jìn)進(jìn)大大小小亞亞基基分分離離，提提高高P位位對(duì)對(duì)結(jié)結(jié)合合起起始始t RNA敏敏感感性性EI F- 3促促進(jìn)進(jìn)起起始始t RNA與與小小亞亞基基結(jié)結(jié)合合EI F- 2占占據(jù)據(jù)A位位防防止止結(jié)結(jié)合合其其他他t RNAI

14、F- 1原原核核生生物物生生物物功功能能起起始始因因子子協(xié)助協(xié)助IF3，占據(jù)，占據(jù)A位防止結(jié)合其他位防止結(jié)合其他tRNAl核蛋白體大小亞基分離；核蛋白體大小亞基分離；lmRNA在小亞基定位結(jié)合；在小亞基定位結(jié)合；l起始氨基酰起始氨基酰- -tRNA的結(jié)合；的結(jié)合； l核蛋白體大亞基結(jié)合。核蛋白體大亞基結(jié)合。IF-3IF-11. 核蛋白體大小亞基分離核蛋白體大小亞基分離目目 錄錄A U G53IF-3IF-12. mRNA在小亞基定位結(jié)合在小亞基定位結(jié)合目目 錄錄IF-3IF-1IF-2GTP3. 起始氨基酰起始氨基酰tRNA( fMet-tRNAimet )結(jié)合到結(jié)合到小亞基小亞基A U G5

15、3目目 錄錄IF-3IF-1IF-2GTPGDPPi4. 核蛋白體大亞基結(jié)合，起始復(fù)合物形成核蛋白體大亞基結(jié)合，起始復(fù)合物形成A U G53目目 錄錄IF-3IF-1A U G53IF-2GTPIF-2-GTPGDPPi目目 錄錄l參與的起始因子（參與的起始因子（eIFeIF）較多，起始復(fù)合物的）較多，起始復(fù)合物的形成較復(fù)雜；形成較復(fù)雜；l形成起始復(fù)合物的氨基酸是甲硫氨酸，不是形成起始復(fù)合物的氨基酸是甲硫氨酸，不是甲酰甲硫氨酸甲酰甲硫氨酸指根據(jù)指根據(jù)mRNA密碼序列的指導(dǎo)，依次添加密碼序列的指導(dǎo)，依次添加氨基酸從氨基酸從N端向端向C端延伸肽鏈，直到合成終止端延伸肽鏈，直到合成終止的過(guò)程。的過(guò)程

16、。 l肽鏈延長(zhǎng)在核蛋白體上連續(xù)性循環(huán)式進(jìn)行，又肽鏈延長(zhǎng)在核蛋白體上連續(xù)性循環(huán)式進(jìn)行，又稱(chēng)為稱(chēng)為核蛋白體循環(huán)核蛋白體循環(huán)(ribosomal cycle)，每次循環(huán)，每次循環(huán)增加一個(gè)氨基酸，包括以下三步：增加一個(gè)氨基酸，包括以下三步： 進(jìn)位進(jìn)位(entrance) 成肽成肽(peptide bond formation) 轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)位(translocation)l延伸過(guò)程所需蛋白因子稱(chēng)為延長(zhǎng)因子延伸過(guò)程所需蛋白因子稱(chēng)為延長(zhǎng)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 原核延長(zhǎng)原核延長(zhǎng)因子

17、因子生物功能生物功能對(duì)應(yīng)真核延對(duì)應(yīng)真核延長(zhǎng)因子長(zhǎng)因子EF-Tu促進(jìn)氨基酰促進(jìn)氨基酰-tRNA進(jìn)入進(jìn)入A位，位，結(jié)合分解結(jié)合分解GTPEF-1-EF-Ts調(diào)節(jié)亞基調(diào)節(jié)亞基EF-1-EFG有轉(zhuǎn)位酶活性，促進(jìn)有轉(zhuǎn)位酶活性，促進(jìn)mRNA-肽酰肽酰-tRNA由由A位前移到位前移到P位，位，促進(jìn)卸載促進(jìn)卸載tRNA釋放釋放EF-2肽鏈合成的延長(zhǎng)因子肽鏈合成的延長(zhǎng)因子 （一）進(jìn)位（一）進(jìn)位指根據(jù)指根據(jù)mRNA下下一組遺傳密碼指導(dǎo)，一組遺傳密碼指導(dǎo)，使相應(yīng)氨基酰使相應(yīng)氨基酰-tRNA進(jìn)入核蛋白體進(jìn)入核蛋白體A位。位。目目 錄錄延長(zhǎng)因子延長(zhǎng)因子EF-T催化催化進(jìn)位（原核生物）進(jìn)位（原核生物）目目 錄錄Tu Ts

18、GTPGDPA U G53TuTsGTP目目 錄錄是由轉(zhuǎn)肽酶是由轉(zhuǎn)肽酶(transpeptidase)催化的肽鍵催化的肽鍵形成過(guò)程。形成過(guò)程。延長(zhǎng)因子延長(zhǎng)因子EF-G有轉(zhuǎn)位酶有轉(zhuǎn)位酶( ( translocase ) )活性，可結(jié)合并水解活性，可結(jié)合并水解1 1分子分子GTP，促進(jìn)核蛋，促進(jìn)核蛋白體向白體向mRNA的的3 3側(cè)移動(dòng)側(cè)移動(dòng) 。fMetA U G53fMetTuGTP目目 錄錄進(jìn)進(jìn)位位轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位位成肽成肽真核生物肽鏈合成的延長(zhǎng)過(guò)程與原核基本相真核生物肽鏈合成的延長(zhǎng)過(guò)程與原核基本相似，但有不同的反應(yīng)體系和延長(zhǎng)因子。似，但有不同的反應(yīng)體系和延長(zhǎng)因子。另外，真核細(xì)胞核蛋白體沒(méi)有另外，真核細(xì)胞

19、核蛋白體沒(méi)有E位，轉(zhuǎn)位時(shí)位，轉(zhuǎn)位時(shí)卸載的卸載的tRNA直接從直接從P位脫落。位脫落。（四）真核生物延長(zhǎng)過(guò)程（四）真核生物延長(zhǎng)過(guò)程當(dāng)當(dāng)mRNA上終止密碼出現(xiàn)后，多肽鏈合成上終止密碼出現(xiàn)后，多肽鏈合成停止，肽鏈從肽酰停止，肽鏈從肽酰-tRNA中釋出，中釋出，mRNA、核、核蛋白體等分離，這些過(guò)程稱(chēng)為肽鏈合成終止。蛋白體等分離，這些過(guò)程稱(chēng)為肽鏈合成終止。終止相關(guān)的蛋白因子稱(chēng)為釋放因子終止相關(guān)的蛋白因子稱(chēng)為釋放因子 (release factor, RF) 一是識(shí)別終止密碼，如一是識(shí)別終止密碼，如RF-1特異識(shí)別特異識(shí)別UAA、UAG；而；而RF-2可識(shí)別可識(shí)別UAA、UGA。二是誘導(dǎo)轉(zhuǎn)肽酶改變?yōu)轷ッ?/p>

20、活性，相當(dāng)于催化二是誘導(dǎo)轉(zhuǎn)肽酶改變?yōu)轷ッ富钚裕喈?dāng)于催化肽?；D(zhuǎn)移到水分子肽酰基轉(zhuǎn)移到水分子-OH上，使肽鏈從核蛋上，使肽鏈從核蛋白體上釋放。白體上釋放。 釋放因子的功能釋放因子的功能原核生物釋放因子：原核生物釋放因子：RF-1，RF-2，RF-3 真核生物釋放因子：真核生物釋放因子：eRF 原原核核肽肽鏈鏈合合成成終終止止過(guò)過(guò)程程 U A G53COO-目目 錄錄使蛋白質(zhì)合成高使蛋白質(zhì)合成高速、高效進(jìn)行。速、高效進(jìn)行。目目 錄錄電鏡下的多聚核蛋白體現(xiàn)象電鏡下的多聚核蛋白體現(xiàn)象目目 錄錄第第 三三 節(jié)節(jié)從核蛋白體釋放出的新生多肽鏈不具備蛋從核蛋白體釋放出的新生多肽鏈不具備蛋白質(zhì)生物活性，必需經(jīng)

21、過(guò)不同的翻譯后復(fù)雜加白質(zhì)生物活性，必需經(jīng)過(guò)不同的翻譯后復(fù)雜加工過(guò)程才轉(zhuǎn)變?yōu)樘烊粯?gòu)象的功能蛋白。工過(guò)程才轉(zhuǎn)變?yōu)樘烊粯?gòu)象的功能蛋白。l多肽鏈折疊為天然的三維結(jié)構(gòu)多肽鏈折疊為天然的三維結(jié)構(gòu) l肽鏈一級(jí)結(jié)構(gòu)的修飾肽鏈一級(jí)結(jié)構(gòu)的修飾l高級(jí)結(jié)構(gòu)修飾高級(jí)結(jié)構(gòu)修飾 l新生肽鏈的折疊在肽鏈合成中、合成后完成，新新生肽鏈的折疊在肽鏈合成中、合成后完成，新生肽鏈生肽鏈N端在核蛋白體上一出現(xiàn)，肽鏈的折疊即端在核蛋白體上一出現(xiàn)，肽鏈的折疊即開(kāi)始?？赡茈S著序列的不斷延伸肽鏈逐步折疊，開(kāi)始。可能隨著序列的不斷延伸肽鏈逐步折疊，產(chǎn)生正確的二級(jí)結(jié)構(gòu)、模序、結(jié)構(gòu)域到形成完整產(chǎn)生正確的二級(jí)結(jié)構(gòu)、模序、結(jié)構(gòu)域到形成完整空間構(gòu)象?？臻g

22、構(gòu)象。 l一般認(rèn)為，多肽鏈自身氨基酸順序儲(chǔ)存著蛋白質(zhì)一般認(rèn)為，多肽鏈自身氨基酸順序儲(chǔ)存著蛋白質(zhì)折疊的信息，即一級(jí)結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ)。折疊的信息，即一級(jí)結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ)。l細(xì)胞中大多數(shù)天然蛋白質(zhì)折疊都不是自動(dòng)完成，細(xì)胞中大多數(shù)天然蛋白質(zhì)折疊都不是自動(dòng)完成，而需要其他酶、蛋白輔助。而需要其他酶、蛋白輔助。 1. 分子伴侶分子伴侶 (molecular chaperon) 2. 蛋白二硫鍵異構(gòu)酶蛋白二硫鍵異構(gòu)酶 (protein disulfide isomerase, PDI)3. 肽肽-脯氨酰順?lè)串悩?gòu)酶脯氨酰順?lè)串悩?gòu)酶 (peptide prolyl cis-trans isomerase

23、, PPI)1. 熱休克蛋白熱休克蛋白(heat shock protein, HSP) HSP70、HSP40和和GreE族族 2. 伴侶素伴侶素(chaperonins) GroEL和和GroES家族家族分子伴侶分子伴侶分子伴侶是細(xì)胞一類(lèi)保守蛋白質(zhì)，可識(shí)別分子伴侶是細(xì)胞一類(lèi)保守蛋白質(zhì)，可識(shí)別肽鏈的非天然構(gòu)象，促進(jìn)各功能域和整體蛋白肽鏈的非天然構(gòu)象，促進(jìn)各功能域和整體蛋白質(zhì)的正確折疊。質(zhì)的正確折疊。 熱休克蛋白促進(jìn)蛋白質(zhì)折疊的基本作用熱休克蛋白促進(jìn)蛋白質(zhì)折疊的基本作用結(jié)合保護(hù)待折疊多肽片段，再釋放該片段進(jìn)結(jié)合保護(hù)待折疊多肽片段，再釋放該片段進(jìn)行折疊。形成行折疊。形成HSP70和多肽片段依次結(jié)

24、合、解離和多肽片段依次結(jié)合、解離的循環(huán)。的循環(huán)。 HSP40結(jié)合待結(jié)合待折疊多肽片段折疊多肽片段 HSP70-ATP復(fù)合物復(fù)合物 HSP40- HSP70-ADP-多肽復(fù)合物多肽復(fù)合物 ATP水解水解GrpE ATPADP復(fù)合物解離，釋出多肽鏈片段進(jìn)行正確折疊復(fù)合物解離，釋出多肽鏈片段進(jìn)行正確折疊 伴侶素伴侶素GroEL/GroES系統(tǒng)促進(jìn)蛋白質(zhì)折疊過(guò)程系統(tǒng)促進(jìn)蛋白質(zhì)折疊過(guò)程 伴侶素的主要作用伴侶素的主要作用為非自發(fā)性折疊蛋白質(zhì)提供能折疊形成天為非自發(fā)性折疊蛋白質(zhì)提供能折疊形成天然空間構(gòu)象的微環(huán)境然空間構(gòu)象的微環(huán)境。 蛋白二硫鍵異構(gòu)酶蛋白二硫鍵異構(gòu)酶 多肽鏈內(nèi)或肽鏈之間二硫鍵的正確形成對(duì)穩(wěn)多肽

25、鏈內(nèi)或肽鏈之間二硫鍵的正確形成對(duì)穩(wěn)定分泌蛋白、膜蛋白等的天然構(gòu)象十分重要，這定分泌蛋白、膜蛋白等的天然構(gòu)象十分重要，這一過(guò)程主要在細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行。一過(guò)程主要在細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行。 二硫鍵異構(gòu)酶在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔活性很高，可在較二硫鍵異構(gòu)酶在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔活性很高，可在較大區(qū)段肽鏈中催化錯(cuò)配二硫鍵斷裂并形成正確二大區(qū)段肽鏈中催化錯(cuò)配二硫鍵斷裂并形成正確二硫鍵連接，最終使蛋白質(zhì)形成熱力學(xué)最穩(wěn)定的天硫鍵連接，最終使蛋白質(zhì)形成熱力學(xué)最穩(wěn)定的天然構(gòu)象。然構(gòu)象。肽肽-脯氨酰順?lè)串悩?gòu)酶脯氨酰順?lè)串悩?gòu)酶 多肽鏈中肽酰多肽鏈中肽酰- -脯氨酸間形成的肽鍵有順?lè)磧筛彼衢g形成的肽鍵有順?lè)磧煞N異構(gòu)體，空間構(gòu)象明顯差別。種異構(gòu)體，空間

26、構(gòu)象明顯差別。 肽酰肽酰- -脯氨酰順?lè)串悩?gòu)酶可促進(jìn)上述順?lè)磧煞N脯氨酰順?lè)串悩?gòu)酶可促進(jìn)上述順?lè)磧煞N異構(gòu)體之間的轉(zhuǎn)換。異構(gòu)體之間的轉(zhuǎn)換。 肽酰肽酰- -脯氨酰順?lè)串悩?gòu)酶是蛋白質(zhì)三維構(gòu)象形脯氨酰順?lè)串悩?gòu)酶是蛋白質(zhì)三維構(gòu)象形成的限速酶，通過(guò)改變脯氨酸的構(gòu)型，可使多肽成的限速酶，通過(guò)改變脯氨酸的構(gòu)型，可使多肽在各脯氨酸彎折處形成準(zhǔn)確折疊。在各脯氨酸彎折處形成準(zhǔn)確折疊。 （一）肽鏈（一）肽鏈N端的修飾端的修飾（二）個(gè)別氨基酸的共價(jià)修飾（二）個(gè)別氨基酸的共價(jià)修飾（三）多肽鏈的水解修飾（三）多肽鏈的水解修飾（一）亞基聚合（一）亞基聚合 （二）輔基連接（二）輔基連接（三）疏水脂鏈的共價(jià)連接（三）疏水脂鏈的共價(jià)

27、連接 蛋白質(zhì)合成后需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜機(jī)制，定向輸?shù)鞍踪|(zhì)合成后需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜機(jī)制，定向輸送到最終發(fā)揮生物功能的細(xì)胞靶部位，這一過(guò)送到最終發(fā)揮生物功能的細(xì)胞靶部位，這一過(guò)程稱(chēng)為蛋白質(zhì)的靶向輸送。程稱(chēng)為蛋白質(zhì)的靶向輸送。 蛋白質(zhì)的靶向輸送蛋白質(zhì)的靶向輸送(protein targeting)信號(hào)學(xué)說(shuō)的主要內(nèi)容是各種蛋白質(zhì)在細(xì)胞中信號(hào)學(xué)說(shuō)的主要內(nèi)容是各種蛋白質(zhì)在細(xì)胞中最終定位是由蛋白質(zhì)本身所具有的特定氨基酸序最終定位是由蛋白質(zhì)本身所具有的特定氨基酸序列決定的。這些特殊的氨基酸序列起著一種信號(hào)列決定的。這些特殊的氨基酸序列起著一種信號(hào)的作用，因此被稱(chēng)為信號(hào)序列。信號(hào)序列能夠被的作用，因此被稱(chēng)為信號(hào)序列。信號(hào)序列

28、能夠被細(xì)胞中的特殊成分識(shí)別，由此啟動(dòng)定向運(yùn)輸過(guò)程。細(xì)胞中的特殊成分識(shí)別，由此啟動(dòng)定向運(yùn)輸過(guò)程。 信號(hào)學(xué)說(shuō)和信號(hào)學(xué)說(shuō)和信號(hào)序列信號(hào)序列(signal sequence)蛋白質(zhì)的不同分揀路徑蛋白質(zhì)的不同分揀路徑細(xì)胞核細(xì)胞核真核細(xì)胞細(xì)胞膜蛋白、分泌蛋白和溶真核細(xì)胞細(xì)胞膜蛋白、分泌蛋白和溶酶體蛋白等前體合成后靶向輸送過(guò)程首先酶體蛋白等前體合成后靶向輸送過(guò)程首先要進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。要進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)信號(hào)序列內(nèi)質(zhì)網(wǎng)信號(hào)序列 存在于大多數(shù)膜蛋白和分泌蛋白的存在于大多數(shù)膜蛋白和分泌蛋白的N端，一般由端，一般由20個(gè)氨基酸殘基組成。個(gè)氨基酸殘基組成。lSRP是一種特是一種特殊的核糖核酸殊的核糖核酸蛋白顆粒，能蛋白

29、顆粒，能與信號(hào)肽序列與信號(hào)肽序列結(jié)合，由一分結(jié)合，由一分子子RNA和六種和六種多肽組成的超多肽組成的超分子復(fù)合物。分子復(fù)合物。信號(hào)肽引導(dǎo)真核分泌蛋白進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)信號(hào)肽引導(dǎo)真核分泌蛋白進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 蛋白質(zhì)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體高爾基體溶酶體或細(xì)胞膜（外）的小泡轉(zhuǎn)運(yùn)溶酶體或細(xì)胞膜（外）的小泡轉(zhuǎn)運(yùn)l定位于線粒體、葉綠體、細(xì)胞核和過(guò)氧定位于線粒體、葉綠體、細(xì)胞核和過(guò)氧化物酶體的蛋白質(zhì)基本上都是在細(xì)胞質(zhì)化物酶體的蛋白質(zhì)基本上都是在細(xì)胞質(zhì)中游離的核糖體上完成合成以后才開(kāi)始中游離的核糖體上完成合成以后才開(kāi)始定向運(yùn)輸，因此屬于翻譯后定向運(yùn)輸。定向運(yùn)輸，因此屬于翻譯后定向運(yùn)輸。目目 錄錄目目 錄錄第第 四四

30、 節(jié)節(jié)l蛋白質(zhì)生物合成是很多天然抗生素和某些毒素的蛋白質(zhì)生物合成是很多天然抗生素和某些毒素的作用靶點(diǎn)。它們就是通過(guò)阻斷真核、原核生物蛋作用靶點(diǎn)。它們就是通過(guò)阻斷真核、原核生物蛋白質(zhì)翻譯體系某組分功能，干擾和抑制蛋白質(zhì)生白質(zhì)翻譯體系某組分功能，干擾和抑制蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程而起作用的。物合成過(guò)程而起作用的。 l可針對(duì)蛋白質(zhì)生物合成必需的關(guān)鍵組分作為研究可針對(duì)蛋白質(zhì)生物合成必需的關(guān)鍵組分作為研究新抗菌藥物的作用靶點(diǎn)。同時(shí)盡量利用真核、原新抗菌藥物的作用靶點(diǎn)。同時(shí)盡量利用真核、原核生物蛋白質(zhì)合成體系的任何差異，以設(shè)計(jì)、篩核生物蛋白質(zhì)合成體系的任何差異，以設(shè)計(jì)、篩選僅對(duì)病原微生物特效而不損害人體的藥物。

31、選僅對(duì)病原微生物特效而不損害人體的藥物。 l抗生素抗生素(antibiotics)是微生物產(chǎn)生的能夠殺滅或抑制細(xì)菌的是微生物產(chǎn)生的能夠殺滅或抑制細(xì)菌的一類(lèi)藥物。一類(lèi)藥物。l抗代謝藥物抗代謝藥物指能干擾生物代謝過(guò)程，從而抑制細(xì)胞過(guò)指能干擾生物代謝過(guò)程，從而抑制細(xì)胞過(guò)度生長(zhǎng)的藥物，如度生長(zhǎng)的藥物，如：6-MP。l 某些毒素也作用于基因信息傳遞過(guò)程某些毒素也作用于基因信息傳遞過(guò)程。抗生素抗生素作用點(diǎn)作用點(diǎn)作用原理作用原理應(yīng)用應(yīng)用四環(huán)素族（金霉素四環(huán)素族（金霉素 新霉素、土霉素）新霉素、土霉素）鏈霉素、卡那霉素、鏈霉素、卡那霉素、新霉素新霉素氯霉素、林可霉素氯霉素、林可霉素紅霉素紅霉素梭鏈孢酸梭鏈孢酸 放線菌酮放線菌酮嘌呤霉素嘌呤霉素原核核蛋白原核核蛋白體小亞基體小亞基原核核蛋白原核核蛋白體小亞基體小亞基原核核蛋白原核核蛋白體大亞基體大亞基原核核蛋