關(guān)于蛋白質(zhì)翻譯及翻譯后修飾第一頁，共二十八頁，2022年，8月28日基因在原核和真核細(xì)胞中最終得到表達(dá)原核真核第二頁，共二十八頁，2022年，8月28日原料氨基酸，20種mRNA是合成蛋白質(zhì)的“藍(lán)圖（或模板）”tRNA是原料氨基酸的“搬運(yùn)工”rRNA與多種蛋白質(zhì)結(jié)合成核糖體,作為合成多肽鏈的“裝配機(jī)（操作臺(tái)）”1蛋白質(zhì)的翻譯系統(tǒng)第三頁，共二十八頁，2022年，8月28日蛋白質(zhì)翻譯系統(tǒng)示意圖第四頁，共二十八頁，2022年，8月28日

mRNA是遺傳信息的載體（載有遺傳密碼，geneticcode），是合成蛋白質(zhì)的藍(lán)圖（模板），它以一系列三聯(lián)體密碼子（codon）的形式從DNA轉(zhuǎn)錄了遺傳信息。每個(gè)密碼子代表一個(gè)氨基酸。

mRNA占細(xì)胞總RNA的5-10%，不穩(wěn)定，壽命短。原核的mRNA是多順反子;真核的mRNA是單順反子。1.1信使RNA(mRNA)第五頁，共二十八頁，2022年，8月28日

遺傳密碼

上世紀(jì)60年代，利用均聚核苷酸實(shí)驗(yàn)，破譯了遺傳密碼。遺傳密碼為三聯(lián)體（每三個(gè)堿基代表一個(gè)氨基酸），由5’到3’閱讀，無間斷。即使在少數(shù)重疊基因（如病毒）中，其開放閱讀框架（openreadingframe,ORF）仍按此原則。起始密碼為AUG,終止密碼為UAA，UAG和UGA。

5’AUG

CCA

UGC

ACC

CGG

GUU…………..CAA

UAG

3’ProCysThrArgVal…………..Gln

密碼有簡(jiǎn)并性（degeneracy），即一個(gè)氨基酸可由幾個(gè)密碼子表示；通用性，大多數(shù)生物使用同樣的遺傳密碼，但也會(huì)有所偏愛。

第六頁，共二十八頁，2022年，8月28日遺傳密碼表第七頁，共二十八頁，2022年，8月28日

原核tRNA有30-40種，真核有50-60種，含70-90個(gè)核苷酸，并有多種稀有堿基。

tRNA是最小的RNA，占細(xì)胞總RNA的15%左右，其功能是搬運(yùn)氨基酸和解讀密碼子。

tRNA具有“四環(huán)一臂”和“三葉草”形的典型結(jié)構(gòu)。注意：3’端CCA氨基酸受位和反密碼子環(huán)1.2轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)第八頁，共二十八頁，2022年，8月28日tRNA的結(jié)構(gòu)—“四環(huán)一臂”倒L形的三級(jí)結(jié)構(gòu)

第九頁，共二十八頁，2022年，8月28日

tRNA的功能是解讀mRNA上的密碼子和搬運(yùn)氨基酸。

tRNA上至少有4個(gè)位點(diǎn)與多肽鏈合成有關(guān)：即3’CCA氨基酸接受位點(diǎn)、氨基酰-tRNA合成酶識(shí)別位點(diǎn)、核糖體識(shí)別位點(diǎn)和反密碼子位點(diǎn)。每一個(gè)氨基酸有其相應(yīng)的tRNA攜帶,氨基酸的羧基與tRNA的3’CCA-OH以酯鍵結(jié)合。而tRNA的反密碼子可以與mRNA上相應(yīng)的密碼子互補(bǔ)結(jié)合,以使氨基酸正確“對(duì)號(hào)入座”（因?yàn)槊艽a子的序列對(duì)應(yīng)于多肽鏈上的氨基酸序列）。

密碼子與反密碼子的配對(duì)方式第十頁，共二十八頁，2022年，8月28日變偶性或擺動(dòng)性——反密碼子5’端的堿基與密碼子的第三位配對(duì)不嚴(yán)格第十一頁，共二十八頁，2022年，8月28日

核糖體是rRNA與幾十種蛋白質(zhì)的復(fù)合體，有大、小兩個(gè)亞基構(gòu)成。含有合成蛋白質(zhì)多肽鏈所必需的酶、起始因子（IF）、延伸因子（EF）、釋放因子（RF）等。

原核的核糖體（70S）=30S小亞基+50S大亞基

30S小亞基:16SrRNA+21種蛋白質(zhì)

50S大亞基:23S，5SrRNA+34種蛋白質(zhì)

真核的核糖體（80S）=40S小亞基+60S大亞基

40S小亞基:18SrRNA+33種蛋白質(zhì)

60S大亞基:28S，5.8S，5SrRNA+45種蛋白質(zhì)1.3核糖體（ribosome）與核糖體rRNA第十二頁，共二十八頁，2022年，8月28日

沉降系數(shù)S

生物大分子在離心場(chǎng)中沉降，受到三種力的影響，它們是離心力，浮力和摩擦力。物質(zhì)在單位離心力場(chǎng)的沉降速度是個(gè)定值，稱為沉降系數(shù)（sedimentationcoefficient）。蛋白質(zhì)、核酸等的沉降系數(shù)在1X10-13到200X10-13秒之間。為方便將10-13秒作為一個(gè)單位，稱Svedberg單位，用S表示。其數(shù)值不僅與物質(zhì)分子的質(zhì)量有關(guān)，也與分子的形狀有關(guān)。

第十三頁，共二十八頁，2022年，8月28日rRNA只有4-5種，但占細(xì)胞RNA的大部分。圖為原核生物的兩種RNA16SrRNA和5SrRNA的結(jié)構(gòu)第十四頁，共二十八頁，2022年，8月28日核糖體的結(jié)構(gòu)第十五頁，共二十八頁，2022年，8月28日

核糖體有4個(gè)基本功能1.容納mRNA，并能沿著mRNA由5’——3’移動(dòng)，由tRNA解讀其密碼；2.氨基酰位點(diǎn)（A位點(diǎn)），可結(jié)合氨基酰-tRNA（AA-tRNA）；3.肽?；稽c(diǎn)（P位點(diǎn)），可結(jié)合肽?；?tRNA（肽-tRNA）；4.脫氨基酰tRNA的出口位(E位點(diǎn));5.肽?；D(zhuǎn)移酶中心，是形成肽鍵的位點(diǎn)等。第十六頁，共二十八頁，2022年，8月28日

所有參與合成多肽鏈的氨基酸都要激活，并由數(shù)十種高度專一的氨基酰-tRNA合成酶催化。該酶由兩個(gè)識(shí)別位點(diǎn)，它們能識(shí)別特定的氨基酸和選擇其所對(duì)應(yīng)的tRNA，使兩者連接起來（利用ATP）。反應(yīng)如下：

氨基酸的羧基與tRNA的3’端CCA-OH以酯鍵相連，因此其氨基是自由的。2蛋白質(zhì)的生物合成過程2.1氨基酸的活化第十七頁，共二十八頁，2022年，8月28日氨基酸與tRNA的連接方式

翻譯起始時(shí)，第一個(gè)氨基酸一般是甲硫氨酸，其氨基要甲?；蔀榧柞＜琢虬彼?，予以保護(hù)。甲酰FH4甲?；鵐ettRNAfmetfMet-tRNA合成酶fMet-tRNA酯鍵第十八頁，共二十八頁，2022年，8月28日首先IF3、IF1幫助30S小亞基與mRNA結(jié)合，IF2和GTP幫助甲酰甲硫氨酸-tRNA與AUG配對(duì)，接著IF3脫離，形成30S起始復(fù)合物。50S大亞基進(jìn)入，IF1和IF2脫離，形成70S起始復(fù)合物，需要GTP。甲酰甲硫氨酸-tRNA處于P位。2.2起始復(fù)合物的形成第十九頁，共二十八頁，2022年，8月28日起始密碼AUG上游的S.D序列(一個(gè)嘌呤豐富區(qū))與其核糖體小亞基中16SrRNA的3’端互補(bǔ)結(jié)合有利于30S起始復(fù)合物的形成一個(gè)嘌呤豐富區(qū)起始密碼第二十頁，共二十八頁，2022年，8月28日2.3肽鍵的形成和延伸（注意新的AA-tRNA如何定位，第一個(gè)肽鍵如何形成，核糖體如何移動(dòng)…）

氨?；鵷RNA進(jìn)入A位新的氨基酸-tRNA的進(jìn)位依賴Tu-Ts因子和GTP的協(xié)助

第二十一頁，共二十八頁，2022年，8月28日

肽鍵的形成肽鍵的形成由肽?；D(zhuǎn)移酶催化（此酶具有核酶的活性）

第二十二頁，共二十八頁，2022年，8月28日原核生物肽鏈的延長(zhǎng)

核糖體沿著mRNA5’——3’方向移位，多肽鏈沿著N端向著C端延伸，須有EF-G因子和GTP參與，空載的tRNA從E位點(diǎn)離開第二十三頁，共二十八頁，2022年，8月28日

氨基酸進(jìn)位，肽鏈形成和延伸，核糖體沿著mRNA的5’——3’方向移位，循環(huán)往復(fù)，新合成的肽鏈由N端向著C端不斷延長(zhǎng)，直至mRNA上出現(xiàn)終止密碼，相應(yīng)的肽鏈釋放因子RF1（對(duì)應(yīng)UAA、UAG），RF2（對(duì)應(yīng)UAA、UGA）占據(jù)A位。肽鏈的合成終止，并從核糖體上釋放。核糖體大、小亞基解聚，并進(jìn)入下一輪合成。2.4肽鏈的終止第二十四頁，共二十八頁，2022年，8月28日多個(gè)核糖體結(jié)合在同一條mRNA上，由5’——3’進(jìn)行翻譯，形成多核糖體（polyribosome），以提高翻譯的效率第二十五頁，共二十八頁，2022年，8月28日3多肽鏈的修飾和加工

(1)N—端修飾原核生物修飾時(shí)是由肽甲?；赋ゼ柞；鄶?shù)情況甲硫氨酸也被氨肽酶除去，真核生物中甲硫氨酸則全部被切除。

(2)多肽鏈的水解切除水解切除其中多余的肽段，使之折疊成為有活性的酶或蛋白質(zhì)。如酶原激活

(3)氨基酸側(cè)鏈的修飾氨基酸側(cè)鏈的修飾包括羥化、羧化、甲基化及二硫鏈的形成等。

(4)糖基化修飾糖蛋白是細(xì)胞蛋