翻譯：指將mRNA鏈上的核苷酸從一個特定的起始位點開始，按每三個核苷酸代表一個氨基酸的原則，依次合成一條多肽鏈的過程。蛋白質(zhì)合成的場所是蛋白質(zhì)合成的模板是模板與氨基酸之間的接合體是蛋白質(zhì)合成的原料是核糖體mRNAtRNA20種氨基酸當(dāng)前第1頁\共有169頁\編于星期五\21點當(dāng)前第2頁\共有169頁\編于星期五\21點●遺傳密碼——三聯(lián)子

●tRNA的結(jié)構(gòu)、功能與種類●核糖體的結(jié)構(gòu)與功能●蛋白質(zhì)合成的過程●蛋白質(zhì)的運轉(zhuǎn)機制當(dāng)前第3頁\共有169頁\編于星期五\21點第一節(jié)遺傳密碼——三聯(lián)子1,基本概念2,遺傳密碼的研究歷史3,遺傳密碼的性質(zhì)

當(dāng)前第4頁\共有169頁\編于星期五\21點一、遺傳密碼——三聯(lián)子（一）三聯(lián)子密碼定義

mRNA鏈上每三個核苷酸翻譯成蛋白質(zhì)多肽鏈上的一個氨基酸，這三個核苷酸就稱為密碼子或三聯(lián)子密碼(tripletcoden)

。mRNA5’GCUAGUACAAAACCU3’當(dāng)前第5頁\共有169頁\編于星期五\21點

一、遺傳密碼是三聯(lián)體的推測

1、遺傳密碼的前期測想

1944年奧地利物理學(xué)家薛定諤(E.Schrodinger)出版了(Whatislife)一書,書中指出:生物學(xué)和物理學(xué)的主要問題是有機體的信息傳遞問題,基因由許多異構(gòu)單位組成,這些單位的確切性和連續(xù)性決定著微型密碼.微型密碼是絲毫不錯的對應(yīng)于一個高度復(fù)雜的特定發(fā)育計劃,并且包含了使密碼發(fā)生作用的手段,這一點已經(jīng)不是難以想象的了.（二）三聯(lián)子密碼破譯當(dāng)前第6頁\共有169頁\編于星期五\21點

2、遺傳密碼是三聯(lián)體的推測

1954年俄裔美國理論物理學(xué)家伽莫夫（G.Gamow）在自然雜志發(fā)表《脫氧核糖核酸與蛋白質(zhì)之間的關(guān)系》

論文，提出遺傳密碼的構(gòu)想，認為在雙螺旋結(jié)構(gòu)中，四個堿基之間形成一定空穴游離氨基酸進入空穴形成多肽鏈，四個堿基中由三個堿基決定一種氨基酸，因為氨基酸有20種.

一個堿基決定一種氨基酸時只能決定41=4種兩個堿基決定一個氨基酸時只能決定42=16種三個堿基決定一個氨基酸時能決定43=64種

重疊的密碼子更為經(jīng)濟有效???當(dāng)前第7頁\共有169頁\編于星期五\21點mRNA5′

AUCGACCUGAGC3′420(×)mRNA5′

AUCGACCUGAGC3′42=1620(×)mRNA5′AUCGACCUGAGC3′43=6420(√)核苷酸序列氨基酸序列當(dāng)前第8頁\共有169頁\編于星期五\21點當(dāng)前第9頁\共有169頁\編于星期五\21點

二、遺傳密碼是三聯(lián)體的證實

1961年，克里克與布倫納合作，利用大腸桿菌的T4

噬菌體作實驗。

T4噬菌體r+：能在大腸桿菌B菌株生長形成嗜菌斑能在大腸桿菌K菌株上生長形成嗜菌斑

T4噬菌體rˉ:不能在K菌株上生長，不形成嗜菌斑用可以引起移碼突變的丫啶類藥物處理野生型噬菌體，在此噬菌體DNA發(fā)生缺失1個、2個、3個或插入1

個、2個、3個核苷酸的各種突變類型當(dāng)前第10頁\共有169頁\編于星期五\21點

1、缺失一個核苷酸時在K菌株上不生長

ABCABCABCABCABCABCABCABCABABCABCABCABCABC

插入一個核苷酸時在K菌株上不生長

ABCABCABCABCABCABCABCABCABCCABCABCABCABCABC

2、缺失兩個核苷酸時在K菌株上不生長

ABCABC

ABCABCABCABCABCABBCABCABCABC

插入兩個核苷酸時在K菌株上不生長

ABCABCABCABCABCABCABCABCABCCABCABCCABCABCABC當(dāng)前第11頁\共有169頁\編于星期五\21點

3、缺失三個核苷酸時在K菌株上生長（擬野生型）

ABCABC

ABCABCABCABCABCABABABABCABC

插入三個核苷酸時在K菌株上生長（擬野生型）

ABCABCABCABCABCABCABCABCABCCABCABCCABCCABCABC

以上實驗證明遺傳密碼是三聯(lián)體，因為，若是二聯(lián)體時，缺失或插入三個核苷酸時不會成為擬野生型的，既不能在K菌株上生長

以上試驗結(jié)果還表明,三聯(lián)體密碼是非重疊,而且連續(xù)編碼并無標(biāo)點符號隔開,這是基因與蛋白質(zhì)共線性的最早證據(jù).當(dāng)前第12頁\共有169頁\編于星期五\21點三、遺傳密碼的破譯Nirenberg尼倫伯格,1927-敏銳,大膽,睿智和創(chuàng)新是科學(xué)家的重要素養(yǎng),一個善于捕捉細節(jié)的人才是能領(lǐng)略事物真諦的人.一1968年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獲獎時說當(dāng)前第13頁\共有169頁\編于星期五\21點

1、初步破譯

1961年春天，當(dāng)克里克和布倫納在討論論證遺傳密碼為三聯(lián)體的時候，美國兩位年輕的生化學(xué)家尼倫伯格（）和馬太（）就開始悄悄的進行遺傳密碼的破譯。當(dāng)前第14頁\共有169頁\編于星期五\21點大腸桿菌無細胞蛋白合成體系背景資料當(dāng)前第15頁\共有169頁\編于星期五\21點1961年Nirenberg建立了無細胞系統(tǒng)這一新技術(shù)又是在多核苷酸磷酸化酶發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上建立起來的。1955S.Ochoa在細菌中分離了多核苷酸磷酸化酶（polynucleotidephosphorylase）,合成RNA時不需要DNA模板，使結(jié)合上去的核苷酸完全是隨機的。

(奧喬亞Ochoa,1959)當(dāng)前第16頁\共有169頁\編于星期五\21點SeveroOchoaMonumentoutsidetheSchoolofMedicineoftheComplutenseUniversityofMadrid，Spain.(September24,1905–November1,1993)wasaSpanish-American

biochemist,In1959,OchoawasawardedtheNobelPrizeforPhysiologyorMedicineforhisworkonthesynthesisofRNA.當(dāng)前第17頁\共有169頁\編于星期五\21點方法是:

(1)大腸桿菌細胞破碎，離心除去細胞碎片(2)去模板：370C溫育，內(nèi)源mRNA模板降解（3）加入polU：合成了多聚苯丙氨酸。（4）試管中的氨基酸只用14C標(biāo)記，根據(jù)標(biāo)記結(jié)果推斷合成的氨基酸種類。當(dāng)前第18頁\共有169頁\編于星期五\21點

1、初步破譯UUUUU20atRNAaseUUUUU20atRNAaseUUUUU20atRNAase

標(biāo)賴標(biāo)苯丙標(biāo)蘇

×

×當(dāng)前第19頁\共有169頁\編于星期五\21點

每一個試管中的20種氨基酸只用14C標(biāo)記一種氨基酸，共用20個試管，結(jié)果發(fā)現(xiàn)用人工合成的多聚U

時得到的是多聚苯丙氨酸，說明苯丙氨酸的遺傳密碼是UUU

AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA20atRNA20atRNA20atRNAaseasease

標(biāo)賴標(biāo)蘇標(biāo)色

說明賴氨酸密碼子是AAA

××當(dāng)前第20頁\共有169頁\編于星期五\21點

用同樣方法證明CCC為脯氨酸的密碼子

GGG為甘氨酸的密碼子

1961年8月尼倫伯格在莫斯科召開的第五屆國際生化會議上宣讀了論文，與會的代表們異常興奮，討論熱烈，尤其是參加會議的克里克、沃森聽完后激動萬分，意識到徹底破譯遺傳密碼的時刻已經(jīng)到來，分子生物學(xué)將面臨一次大的飛躍。

當(dāng)前第21頁\共有169頁\編于星期五\21點遺傳密碼已證明為三聯(lián)體，四個密碼已有代表的氨基酸，有64種密碼子，那么：

另外60種決定什么氨基酸呢？另外16種氨基酸的密碼子是什么呢？

當(dāng)前第22頁\共有169頁\編于星期五\21點在取得第一階段突破性成果之后，尼倫貝格用混合的核苷酸制備人工合成的mRNA模板，分別測試其作用。由于當(dāng)時還未分離RNApol酶，無法按設(shè)計的模板來合成RNA，Nirenberg又想出了一種新的方法，就是按一定的堿基比例來合成RNA。2、進一步破譯當(dāng)前第23頁\共有169頁\編于星期五\21點按比例加入２種核苷混合的多聚物比如在底物中加5份的UDP和1份的GDP，堿基比為U：G＝5：1，它們能組成8種三聯(lián)體：

UUU，UUG，UGU，GUU，

GGG，GGU，GUG，UGG。

U和G將隨機地加入到三聯(lián)體中，這樣按比例各個位于上進入U和G的概率不同，如氨基酸測定結(jié)果：當(dāng)前第24頁\共有169頁\編于星期五\21點如UUU：UGG＝（555）:（511）＝25：1同理UUU：UUG＝5：1，根據(jù)檢測結(jié)果推測:苯丙氨酸（UUU）：半胱氨酸（UGU）＝5：1苯丙氨酸（UUU）：纈氨酸（GUU）＝5：1苯丙氨酸（UUU）：甘氨酸（GUU）＝5：1當(dāng)前第25頁\共有169頁\編于星期五\21點

1961—1964年，美國國立衛(wèi)生研究院的尼倫伯格、利用建立的無細胞反應(yīng)系統(tǒng)：U=0.87A=0.13

U=0.39U=0.76C=0.61

G=0.24

含UA的RNA

含UC的RNA

含UG的RNA

RNA中每種核苷酸的比例取決于各種核苷酸的比例當(dāng)前第26頁\共有169頁\編于星期五\21點

多核苷酸鏈

UAUCUG密碼子推斷相對堿基含量

U=0.87U=0.39U=0.76A=0.13C=0.61G=0.24以U3為100%時三聯(lián)體相對幾率

U3=100U3=100U3=100U2A=13U2C=157U2G=32UA2=2.2UC2=244UG2=10.6A3=0.3C3=382G3=3.4苯丙氨酸100100100U3精氨酸001.1丙氨酸1.900絲氨酸0.41603.2U2C脯氨酸02850UC2酪氨酸1300U2A異亮氨酸121.01.0U2A纈氨酸0.6037U2G亮氨酸4.917936U2CU2G半胱氨酸4.9035U2G色氨酸1.1014UG2甘氨酸4.7012UG2

當(dāng)前第27頁\共有169頁\編于星期五\21點

在UA中、UC中、UG中U3

作為100時苯丙氨酸出現(xiàn)的頻率為100，則苯丙氨酸的密碼子為U3

在UC中U2C概率為157，絲氨酸出現(xiàn)的頻率為160，則絲氨酸的密碼子為U2C（UUC、UCU、CUU）在UC中UC2概率為244，脯氨酸的頻率為285，脯氨酸的密碼子為UC2（UCC、CUC、CCU）在UA中U2A概率為13，酪氨酸的頻率為13，酪氨酸的密碼子為U2A（UUA、AUU、UAU）

當(dāng)前第28頁\共有169頁\編于星期五\21點用此方法搞清了許多氨基酸的密碼子組合，但僅僅是知道組合，具體的順序搞不清，例如：

U2A組合，是UUA還是AUU還是UAU呢？

U2C組合，是UUC還是UCU？還是CUU呢？上表中可以看到U2G可代表纈氨酸又可代表半胱氨酸和亮氨酸，究竟代表那一種呢？

當(dāng)前第29頁\共有169頁\編于星期五\21點為了搞清密碼子中核苷酸順序，尼倫貝格巧妙地設(shè)計了第三階段的實驗。他采用的是核糖體結(jié)合法新技術(shù)，并且加入的模板一律改為具有一定順序的單個三聯(lián)體。實驗仍在無細胞體系中進行。他們的小組合成了全部64種單個的、順序固定的三聯(lián)體密碼。實驗結(jié)果能使50種密碼子所對應(yīng)的氨基酸能確定下來。實驗中發(fā)現(xiàn)，有三個密碼子并不編碼任何氨基酸，后來知道它們是終止信號。當(dāng)前第30頁\共有169頁\編于星期五\21點

3、完全破譯

1964年，尼倫伯格發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)翻譯過程中三個特點:

每一種氨基酸在酶作用下與自己對應(yīng)的tRNA結(jié)合

tRNA能識別自己所攜帶的氨基酸的三聯(lián)體密碼三聯(lián)體密碼都在核糖體上，翻譯起始后形成一個復(fù)合體

tRNA核糖體mRNA三氨基酸聯(lián)體密碼

上述結(jié)合的復(fù)合體大分子是不能通過硝酸纖維濾膜的微孔，而tRNA-氨基酸的復(fù)合體是可以通過的。當(dāng)前第31頁\共有169頁\編于星期五\21點當(dāng)前第32頁\共有169頁\編于星期五\21點

第一步：人工合成只含三個核苷酸的片段，如UUG、

UGU、GUU等

第二步：將三個核苷酸的片段與大腸桿菌核糖體結(jié)合

第三步：配制含20種氨基酸和相應(yīng)tRNA的溶液1—20

號，每號溶液中各有一種氨基酸是14C標(biāo)記的

第四步：將含有核苷酸片段的核糖體、配制的溶液加在一起，然后硝酸纖維素膜過濾，其他東西可以濾掉，但核糖體過濾不掉，測定核糖體上的放射性可以知道那種氨基酸結(jié)合到了核糖體上，測知那種氨基酸的密碼子當(dāng)前第33頁\共有169頁\編于星期五\21點

123420

核糖體核糖體核糖體核糖體核糖體

5UUG35UUG35UUG35UUG35UUG3tRNAtRNAtRNAtRNAtRNAaaaaa

色氨酸賴氨酸亮氨酸組氨酸丙氨酸

過濾膜上過濾膜上過濾膜上過濾膜上過濾膜上無放射性無放射性有放射性無放射性無放射性…...

用此方法測得UUG是亮氨酸的密碼子當(dāng)前第34頁\共有169頁\編于星期五\21點

起始密碼的確定：

Nirenberg的三聯(lián)體結(jié)合試驗是在體外進行的試驗，合成時能從任何一個密碼子開始，可以合成任意一個氨基酸開頭的多肽鏈。分不清哪個是起始密碼子

1966年，劍橋分子研究中心等發(fā)現(xiàn)在體內(nèi)進行合成的多肽鏈，其開頭在細菌都為甲酰甲硫氨酸，在真核生物都為甲硫氨酸，且都是從AUG這個密碼子開始，因此，把AUG定為起始密碼子。當(dāng)前第35頁\共有169頁\編于星期五\21點

123420

核糖體核糖體核糖體核糖體核糖體

5UAA35UAA35UAA35UAA35UAA3tRNAtRNAtRNAtRNAtRNAaaaaa

色氨酸賴氨酸蘇氨酸精氨酸酪氨酸過濾膜上過濾膜上過濾膜上過濾膜上過濾膜上無放射性

無放射性

無放射性

無放射性無放射性

說明UAA為終止密碼子，同樣方法測得UAG、UGA也為終止密碼子當(dāng)前第36頁\共有169頁\編于星期五\21點終止密碼子的破譯：

1965年劍橋分子研究中心的Brenner,發(fā)現(xiàn)

E.coli一些無義突變型是在色氨酸位置上變化,由UGG

變成UGA，把UGA定為終止碼在酪氨酸位置上變化，由UAC、UAU變成UAA、UAG，所以把UAA、UAG碼子也定為終止密碼終止密碼子的推測：

Nirenberg的試驗發(fā)現(xiàn)UAA、UAG、UGA

三個密碼子不能代表任何的氨基酸。當(dāng)前第37頁\共有169頁\編于星期五\21點

重復(fù)共聚物法破譯遺傳密碼：

1965年美國Khorana設(shè)計了更為巧妙的方法合成2個、3個或4個核苷酸為單位的重復(fù)

mRNA片段通過對比各片段翻譯的氨基酸來進行密碼破譯方法當(dāng)前第38頁\共有169頁\編于星期五\21點利用重復(fù)共聚物破譯密碼Khorara采用了有機合成一條短的單鏈DNA重復(fù)順序；然后用DNApol1合成其互補鏈；再用RNApol及不同的底物合成兩條重復(fù)的RNA共聚物，作為翻譯的mRNA，加入到體外表達系統(tǒng)中。當(dāng)前第39頁\共有169頁\編于星期五\21點當(dāng)前第40頁\共有169頁\編于星期五\21點

UCUCUCUCUCUCUCUCUCUCUCUC

UCUCUCUCUCUCUCUCUCUCUCUC共聚物絲亮絲亮絲亮絲亮翻譯物

亮絲亮絲亮絲亮

有UCUCUC兩種讀法

每次標(biāo)記1種氨基酸當(dāng)前第41頁\共有169頁\編于星期五\21點

UUCUUCUUCUUCUUCUUCUUCUUCUUCUUCUUCUUCUUCUUCUUCUUC共聚物

苯苯苯苯苯苯苯苯絲絲絲絲絲絲絲絲多聚翻譯物亮亮亮亮亮亮亮亮

有UUC、UCU、CUU三種讀法每次試驗標(biāo)記1種氨基酸當(dāng)前第42頁\共有169頁\編于星期五\21點完整的密碼子表，由與尼倫貝格共獲1968年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎的霍拉納（Khorana，HarGobind，1922-）共同確定的。當(dāng)前第43頁\共有169頁\編于星期五\21點當(dāng)前第44頁\共有169頁\編于星期五\21點●至1966年，20種氨基酸對應(yīng)的61個密碼子和三個終止密碼子全部被查清。遺傳密碼的破譯，即確定代表每種氨基酸的具體密碼。當(dāng)前第45頁\共有169頁\編于星期五\21點（三）遺傳密碼的性質(zhì)1、簡并性2、普遍性與特殊性3、連續(xù)性4、擺動性當(dāng)前第46頁\共有169頁\編于星期五\21點（三）遺傳密碼的性質(zhì)1、簡并性由一種以上密碼子編碼同一個氨基酸的現(xiàn)象稱為簡并性（degeneracy），對應(yīng)于同一氨基酸的密碼子稱為同義密碼子（synonymouscodon）。當(dāng)前第47頁\共有169頁\編于星期五\21點當(dāng)前第48頁\共有169頁\編于星期五\21點減少了變異對生物的影響當(dāng)前第49頁\共有169頁\編于星期五\21點編碼某一氨基酸的密碼子越多，該氨基酸在蛋白質(zhì)中出現(xiàn)的頻率就越高。Arg例外當(dāng)前第50頁\共有169頁\編于星期五\21點（三）遺傳密碼的性質(zhì)2、普遍性與特殊性蛋白質(zhì)生物合成的整套密碼，從原核生物到人類都通用。已發(fā)現(xiàn)少數(shù)例外，如動物細胞的線粒體、植物細胞的葉綠體。當(dāng)前第51頁\共有169頁\編于星期五\21點生物密碼子線粒體DNA編碼的氨基酸核DNA編碼的氨基酸所有UGA色氨酸終止子酵母CUA蘇氨酸亮氨酸果蠅AGA絲氨酸精氨酸哺乳類AGA/G終止子精氨酸哺乳類AUA甲硫氨酸異亮氨酸線粒體與核DNA密碼子使用情況的比較當(dāng)前第52頁\共有169頁\編于星期五\21點（三）遺傳密碼的性質(zhì)3、連續(xù)性編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的各個三聯(lián)體密碼連續(xù)閱讀，密碼間既無間斷也無交叉。當(dāng)前第53頁\共有169頁\編于星期五\21點基因損傷引起mRNA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(frameshiftmutation)。當(dāng)前第54頁\共有169頁\編于星期五\21點從mRNA5端起始密碼子AUG到3端終止密碼子之間的核苷酸序列，各個三聯(lián)體密碼連續(xù)排列編碼一個蛋白質(zhì)多肽鏈，稱為開放閱讀框架(openreadingframe,ORF)。

當(dāng)前第55頁\共有169頁\編于星期五\21點（三）遺傳密碼的性質(zhì)4、擺動性轉(zhuǎn)運氨基酸的tRNA上的反密碼子需要通過堿基互補與mRNA上的遺傳密碼子反向配對結(jié)合，在密碼子與反密碼子的配對中，前兩對嚴格遵守堿基配對原則，第三對堿基有一定的自由度，可以“擺動”，這種現(xiàn)象稱為密碼子的擺動性。當(dāng)前第56頁\共有169頁\編于星期五\21點U擺動配對當(dāng)前第57頁\共有169頁\編于星期五\21點當(dāng)前第58頁\共有169頁\編于星期五\21點密碼子、反密碼子配對的擺動現(xiàn)象tRNA反密碼子第1位堿基IUGACmRNA密碼子第3位堿基U,C,AA,GU,CUG當(dāng)前第59頁\共有169頁\編于星期五\21點第二節(jié)

tRNA的結(jié)構(gòu)、功能與種類

（一）tRNA的結(jié)構(gòu)

1、二級結(jié)構(gòu)：三葉草形當(dāng)前第60頁\共有169頁\編于星期五\21點當(dāng)前第61頁\共有169頁\編于星期五\21點各種tRNA均含有70-80個堿基，其中22個堿基是恒定的。

5’端和3’端配對（常為7bp）形成莖區(qū)，稱為受體臂（acceptorarm）或稱氨基酸臂。在3’端永遠是4個堿基（XCCA）的單鏈區(qū)，在其末端有2’-OH或3’-OH，是被氨基酰化位點。此臂負責(zé)攜帶特異的氨基酸。TψC常由5bp的莖和7Nt和環(huán)組成。此臂負責(zé)和核糖體上的rRNA識別結(jié)合；當(dāng)前第62頁\共有169頁\編于星期五\21點反密碼子臂(anticodonarm)常由5bp的莖區(qū)和7Nt的環(huán)區(qū)組成，它負責(zé)對密碼子的識別與配對。

D環(huán)(Darm)的莖區(qū)長度常為4bp，也稱雙氫尿嘧啶環(huán)。負責(zé)和氨基酰tRNA聚合酶結(jié)合。

額外環(huán)(extraarm)可變性大，從4Nt到21Nt不等，其功能是在tRNA的L型三維結(jié)構(gòu)中負責(zé)連接兩個區(qū)域（D環(huán)－反密碼子環(huán)和TψC-受體臂)。當(dāng)前第63頁\共有169頁\編于星期五\21點二、tRNA的結(jié)構(gòu)、功能與種類

（一）tRNA的結(jié)構(gòu)

2、三級結(jié)構(gòu)：“L”形當(dāng)前第64頁\共有169頁\編于星期五\21點當(dāng)前第65頁\共有169頁\編于星期五\21點當(dāng)前第66頁\共有169頁\編于星期五\21點（二）tRNA的功能1、解讀mRNA的遺傳信息2、運輸?shù)墓ぞ?，運載氨基酸t(yī)RNA有兩個關(guān)鍵部位：

●3’端CCA：接受氨基酸，形成氨酰-tRNA。

●與mRNA結(jié)合部位—反密碼子部位當(dāng)前第67頁\共有169頁\編于星期五\21點3’5’ICCA-OH5’3’CCA-OHGGCCCGtRNA憑借自身的反密碼子與mRNA鏈上的密碼子相識別，把所帶氨基酸放到肽鏈的一定位置。當(dāng)前第68頁\共有169頁\編于星期五\21點1、起始tRNA和延伸tRNA（三）tRNA的種類能特異地識別mRNA模板上起始密碼子的tRNA稱起始tRNA，其他tRNA統(tǒng)稱為延伸tRNA.當(dāng)前第69頁\共有169頁\編于星期五\21點真核生物：起始密碼子AUG所編碼的氨基酸是Met，起始AA-tRNA為Met-tRNAiMet。原核生物：起始密碼子AUG所編碼的氨基酸并不是甲硫氨酸本身,而是甲酰甲硫氨酸，起始AA-tRNA為fMet-tRNAfMet當(dāng)前第70頁\共有169頁\編于星期五\21點2、同功tRNA代表同一種氨基酸的tRNA稱為同功tRNA。同工tRNA既要有不同的反密碼子以識別該氨基酸的各種同義密碼，又要有某種結(jié)構(gòu)上的共同性，能被相同的氨基酰-tRNA合成酶識別。當(dāng)前第71頁\共有169頁\編于星期五\21點三、核糖體的結(jié)構(gòu)與功能（一）核糖體的結(jié)構(gòu)當(dāng)前第72頁\共有169頁\編于星期五\21點

沉降系數(shù)S

生物大分子在離心場中沉降，受到三種力的影響，它們是離心力，浮力和摩擦力。物質(zhì)在單位離心力場的沉降速度是個定值，稱為沉降系數(shù)（sedimentationcoefficient）。蛋白質(zhì)、核酸等的沉降系數(shù)在1×10-13到200×10-13秒之間。為方便將10-13秒作為一個單位，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)。當(dāng)前第73頁\共有169頁\編于星期五\21點TheodorSvedberg（August30,1884–February25,1971）

SwedenTheNobelPrizeinChemistry1926

“forhisworkondispersesystems”Duringthiswork,hedevelopedthetechniqueofanalyticalultracentrifugation,anddemonstrateditsutilityindistinguishingpureproteinsonefromanother.當(dāng)前第74頁\共有169頁\編于星期五\21點核糖體的組成當(dāng)前第75頁\共有169頁\編于星期五\21點

原核和真核生物核糖體的組成及功能核糖體亞基rRNAs蛋白RNA的特異順序和功能

細菌

70S50S23S31種(L1-L31）2.5×106D5S含CGAAC和GTψCG互補66%RNA30S16S21種(S1-S21)16SRNA(CCUCCU)和S-D

順序(AGGAGG)互補

哺乳動物

80S60S28S49種4.2×106D5S60%RNA5.8S

40S18S33種和Capm7G結(jié)合

當(dāng)前第76頁\共有169頁\編于星期五\21點三、核糖體的結(jié)構(gòu)與功能（二）核糖體的功能：合成蛋白質(zhì)當(dāng)前第77頁\共有169頁\編于星期五\21點在單個核糖體上，可化分多個功能活性中心，在蛋白質(zhì)合成過程中各有專一的識別作用和功能。●mRNA結(jié)合部位——小亞基●結(jié)合或接受AA-tRNA部位（A位）——大亞基●結(jié)合起始氨酰tRNA和肽基tRNA（P位）——小亞基●肽基轉(zhuǎn)移酶活性位點——P位和A位連接處當(dāng)前第78頁\共有169頁\編于星期五\21點當(dāng)前第79頁\共有169頁\編于星期五\21點四、蛋白質(zhì)合成的過程氨基酸的活化翻譯的起始肽鏈的延伸肽鏈的終止當(dāng)前第80頁\共有169頁\編于星期五\21點(一)氨基酸的活化氨基酸+tRNA氨基酰-tRNAATP

AMP＋PPi氨基酰-tRNA合成酶當(dāng)前第81頁\共有169頁\編于星期五\21點氨基酰-tRNA合成酶對底物氨基酸和tRNA都有高度特異性。氨基酰-tRNA合成酶具有校正活性.氨基酰-tRNA的表示方法：Ala-tRNAAla

Ser-tRNASerMet-tRNAMet

當(dāng)前第82頁\共有169頁\編于星期五\21點原核生物中，起始氨基酸是：起始AA-tRNA是：真核生物中，起始氨基酸是：起始AA-tRNA是：甲酰甲硫氨酸fMet-tRNAfMet甲硫氨酸Met-tRNAiMet當(dāng)前第83頁\共有169頁\編于星期五\21點第一步反應(yīng)氨基酸＋ATP—→氨基酰-AMP

＋AMP＋PPi

當(dāng)前第84頁\共有169頁\編于星期五\21點第二步反應(yīng)氨基酰-AMP-E＋

tRNA↓

氨基酰-tRNA＋AMP

＋

E當(dāng)前第85頁\共有169頁\編于星期五\21點

tRNA與酶結(jié)合的模型tRNA氨基酰-tRNA合成酶ATP當(dāng)前第86頁\共有169頁\編于星期五\21點(二)翻譯的起始原核生物（細菌）為例：所需成分：30S小亞基、50S大亞基、模板mRNA、fMet-tRNAfMet、GTP、Mg2+翻譯起始因子：IF-1、IF-2、IF-3當(dāng)前第87頁\共有169頁\編于星期五\21點IF-3IF-1翻譯起始(翻譯起始復(fù)合物形成)又可被分成4步：1.核糖體大小亞基分離:在IF1、IF3參與下，70S核糖體解離為50S大亞基和30S小亞基，IF3與30S小亞基結(jié)合。IF1占據(jù)A位；當(dāng)前第88頁\共有169頁\編于星期五\21點當(dāng)前第89頁\共有169頁\編于星期五\21點2、30S小亞基通過SD序列與mRNA模板相結(jié)合:

mRNA模板結(jié)合在30S

小亞基上,并使小亞基上的P位正好對準mRNA上的AUG位，形成mRNA—30S—IF1—IF3復(fù)合物；AUG5'3'IF-3IF-1當(dāng)前第90頁\共有169頁\編于星期五\21點S-D序列：mRNA起始密碼AUG上游約8~13個核苷酸處，有4~9個核苷酸組成的富含嘌呤的一致序列，以…AGGA…為核心,

可與核糖體小亞基16S-rRNA上富含嘧啶序列相結(jié)合,有利于翻譯的正確起始。

當(dāng)前第91頁\共有169頁\編于星期五\21點IF-3IF-1IF-2GTP3.在IF-2和GTP的幫助下，fMet-tRNAfMet進入小亞基的P位，tRNA上的反密碼子與mRNA上的起始密碼子配對。AUG5'3'當(dāng)前第92頁\共有169頁\編于星期五\21點IF-3IF-1IF-2GTPGDPPi4、帶有tRNA、mRNA和3個翻譯起始因子的小亞基復(fù)合物與50S大亞基結(jié)合，GTP水解，釋放翻譯起始因子。AUG5'3'當(dāng)前第93頁\共有169頁\編于星期五\21點IF-3IF-1AUG5'3'IF-2GTPIF-2-GTPGDPPi當(dāng)前第94頁\共有169頁\編于星期五\21點真核生物翻譯起始的特點

●核糖體較大,為80S；●起始因子比較多；●mRNA5′端具有m7Gppp帽子結(jié)構(gòu)●Met-tRNAMet

●mRNA的5′端帽子結(jié)構(gòu)和3′端polyA都參與形成翻譯起始復(fù)合物；

當(dāng)前第95頁\共有169頁\編于星期五\21點真核生物翻譯起始復(fù)合物形成(區(qū)別原核生物)原核生物中30S小亞基首先與mRNA模板相結(jié)合，再與fMet-tRNAfMet結(jié)合，最后與50S大亞基結(jié)合。而在真核生物中，40S小亞基首先與Met-tRNAMet相結(jié)合，再與模板mRNA結(jié)合，最后與60S大亞基結(jié)合生成80S·mRNA·Met-tRNAMet起始復(fù)合物。當(dāng)前第96頁\共有169頁\編于星期五\21點met40S60SMetMet40S60SmRNAeIF-2B、eIF-3、

eIF-6①elF-3②GDP+Pi各種elF釋放elF-5④ATPADP+PielF4E,elF4G,elF4A,elF4B,PAB③MetMet-tRNAMet-elF-2

-GTP真核生物翻譯起始復(fù)合物形成過程當(dāng)前第97頁\共有169頁\編于星期五\21點肽鏈延伸由許多循環(huán)組成，每加一個氨基酸就是一個循環(huán)，每個循環(huán)包括：AA-tRNA與核糖體結(jié)合、肽鍵的生成和移位。

延伸因子(elongationfactor,EF)：

原核生物：EF-T(EF-Tu,EF-Ts)EF-G

真核生物：EF-1、EF-2(三)肽鏈的延伸當(dāng)前第98頁\共有169頁\編于星期五\21點1、AA-tRNA與核糖體A位點的結(jié)合

需要消耗GTP，并需EF-Tu、EF-Ts兩種延伸因子一個新的氨酰tRNA與EF-Tu-GTP結(jié)合后進入核糖體，然后GTP水解為GDP后到達A位，EF-Tu-GDP釋放，再與EF-Ts和GTP形成EF-Tu-GTP參與下一輪反應(yīng)；P位：被fMet—tRNAf占據(jù)；

A位：氨酰tRNA。當(dāng)前第99頁\共有169頁\編于星期五\21點當(dāng)前第100頁\共有169頁\編于星期五\21點通過延伸因子EF-Ts再生GTP,形成EF-Tu?GTP復(fù)合物

EF-Tu-GDP+EF-TsEF-Tu-Ts+GDP

EF-Tu-Ts+GTPEF-Tu-GTP+EF-Ts重新參與下一輪循環(huán)當(dāng)前第101頁\共有169頁\編于星期五\21點

2、肽鍵形成P位的甲酰甲硫氨?；陔幕D(zhuǎn)移酶作用下轉(zhuǎn)移到A位的氨酰tRNA的氨基上形成第一個肽鍵；P位：tRNAf

A位：肽基tRNA。當(dāng)前第102頁\共有169頁\編于星期五\21點通過氨?；D(zhuǎn)移反應(yīng)形成肽鍵當(dāng)前第103頁\共有169頁\編于星期五\21點是由轉(zhuǎn)肽酶/肽基轉(zhuǎn)移酶催化

當(dāng)前第104頁\共有169頁\編于星期五\21點3、移位核糖體向mRNA3’端方向移動一個密碼子。需要消耗GTP，并需EF-G延伸因子當(dāng)前第105頁\共有169頁\編于星期五\21點結(jié)果：A位上的肽基tRNA到達P位，A位空出；

P位上的tRNAf移到E位,排出核糖體，P位上是肽基tRNA。延伸因子EF-G有轉(zhuǎn)位酶(translocase)活性，可結(jié)合并水解1分子GTP，促進核糖體向mRNA的3'側(cè)移動。當(dāng)前第106頁\共有169頁\編于星期五\21點當(dāng)前第107頁\共有169頁\編于星期五\21點fMetAUG5'3'fMetTuGTP當(dāng)前第108頁\共有169頁\編于星期五\21點當(dāng)前第109頁\共有169頁\編于星期五\21點起始因子生物功能原核生物IF-1促進大、小亞基分離，占據(jù)A位防止結(jié)合其他tRNAIF-2促進起始tRNA與小亞基結(jié)合IF-3阻止大小亞基的重新結(jié)合，提高P位對結(jié)合起始tRNA的敏感性真核生物eIF-2促進起始tRNA與小亞基結(jié)合eIF-2B，eIF-3最先結(jié)合小亞基促進大、小亞基分離IF-4AeIF-4F復(fù)合物成分，有解螺旋酶活性，促進mRNA結(jié)合小亞基IF-4B結(jié)合mRNA，促進mRNA掃描定位起始tRNAIF-4EeIF-4F復(fù)合物成分，結(jié)合mRNA5`-帽子IF-4GeIF-4F復(fù)合物成分，結(jié)合eIF-4E和PABeIF-5促進各種起始因子從小亞基解離，進而結(jié)合大亞基eIF-6促進核蛋白體分離成大、小亞基原核、真核生物各種起始因子的生物功能當(dāng)前第110頁\共有169頁\編于星期五\21點肽鏈合成的延伸因子原核生物功能真核生物EF-TuEF-Ts促進氨基酰-tRNA進入A位，結(jié)合分解GTP調(diào)節(jié)亞基EF-1EF-2EF-G有轉(zhuǎn)位酶活性，協(xié)助mRNA-肽酰-tRNA由A位前移至P位，促進卸載tRNA釋放當(dāng)前第111頁\共有169頁\編于星期五\21點

RF1：識別終止密碼子UAA和UAG

終止因子RF2：識別終止密碼子UAA和UGA

RF3：具GTP酶活性，刺激RF1和

RF2活性，協(xié)助肽鏈的釋放（原核生物）真核生物只有一個終止因子（eRF）（四）肽鏈的終止當(dāng)前第112頁\共有169頁\編于星期五\21點

當(dāng)A位上對應(yīng)于mRNA的終止密碼子時，終止因子作用于A位，使多肽鏈從核糖體上釋放，同時核糖體離開mRNA，解離為50S、30S二個亞基，重新進入下一條多肽鏈的合成；或變?yōu)閱魏颂求w。當(dāng)前第113頁\共有169頁\編于星期五\21點原核肽鏈合成終止過程

當(dāng)前第114頁\共有169頁\編于星期五\21點五、蛋白質(zhì)的運轉(zhuǎn)機制當(dāng)前第115頁\共有169頁\編于星期五\21點NTERBLOBEL1936年5月21日出生于德國1999年獲得諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎當(dāng)前第116頁\共有169頁\編于星期五\21點獲得者:京特·布洛貝爾成就:發(fā)現(xiàn)了蛋白質(zhì)帶有控制其在細胞中傳輸和定位的信號簡介:瑞典科學(xué)院在宣布獲獎結(jié)果時稱：“人類的許多遺傳疾病是由于在這些信號和傳輸機制中的錯誤導(dǎo)致的。”“布洛貝爾的貢獻將大大促進對作為‘蛋白質(zhì)’工廠的細胞的有效利用，有助于開發(fā)生產(chǎn)對人類至關(guān)重要的新藥?！鲍@獎聲明中稱布洛貝爾的工作具有多層重要含義。“比如原發(fā)性過草酸尿是一種遺傳病，可以引發(fā)早年腎結(jié)石，它和囊性纖維變性等遺傳病都是由蛋白質(zhì)不能傳輸?shù)轿欢鸬??！碑?dāng)前第117頁\共有169頁\編于星期五\21點基本概念:信號肽（signalpeptide）:

常指新合成多肽鏈中用于指導(dǎo)蛋白質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)移（定位）的N-末端的氨基酸序列（有時不一定在N端）。

當(dāng)前第118頁\共有169頁\編于星期五\21點●信號序列特點：（1）一般帶有10-15個疏水氨基酸；（2）在靠近該序列N-端常常有1個或數(shù)個帶正電荷的氨基酸；當(dāng)前第119頁\共有169頁\編于星期五\21點當(dāng)前第120頁\共有169頁\編于星期五\21點細菌中蛋白質(zhì)的越膜

信號肽（N端信號序列）:分泌蛋白的N端15～30個AA的前導(dǎo)序列為越膜信號。1—10aa15—20aa15—30aa1—3aa反向平行，形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)S.S.酶切割位點插入到膜中富含Arg+,Lys+-----富含Phe,Leu,Ile…親水螺旋疏水螺旋當(dāng)前第121頁\共有169頁\編于星期五\21點信號肽帶正電的區(qū)段與帶負電的磷脂膜互作,引導(dǎo)蛋白質(zhì)進入內(nèi)膜。疏水區(qū)段嵌入磷脂膜內(nèi)或形成αhelix,---并對磷脂雙層膜產(chǎn)生擾動效應(yīng)，---誘發(fā)形成非脂雙層結(jié)構(gòu)，以保證信號肽所牽引的蛋白質(zhì)順利穿膜作用機制：當(dāng)前第122頁\共有169頁\編于星期五\21點α-αHelixhairpingS.S.酶原核生物分泌性蛋白質(zhì)穿膜的分子模式當(dāng)前第123頁\共有169頁\編于星期五\21點真核生物蛋白質(zhì)的運轉(zhuǎn)機制當(dāng)前第124頁\共有169頁\編于星期五\21點蛋白性質(zhì)運轉(zhuǎn)機制主要類型分泌蛋白質(zhì)在結(jié)合核糖體上合成，并以翻譯-運轉(zhuǎn)同步機制運輸免疫球蛋白、卵蛋白、水解酶、激素等細胞器發(fā)育蛋白質(zhì)在游離核糖體上合成，以翻譯后運轉(zhuǎn)機制運輸核、葉綠體、線粒體、乙醛酸循環(huán)體、過氧化物酶體等細胞器中的蛋白質(zhì)膜的形成兩種機制兼有質(zhì)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、類囊體中的蛋白質(zhì)當(dāng)前第125頁\共有169頁\編于星期五\21點當(dāng)前第126頁\共有169頁\編于星期五\21點

當(dāng)前第127頁\共有169頁\編于星期五\21點

蛋白質(zhì)的運送類型

1、伴同轉(zhuǎn)移的運送：蛋白合成與跨膜運送是同時進行的。新合成的多肽鏈通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)，進一步有兩種選擇：（1）留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)；（2）被送往高爾基體和其他部位，如細胞表面、溶酶體。

2、翻譯后運送：蛋白在跨膜運送時，合成過程已完成。有兩個去向：（1）沒有分選信號，被留在胞質(zhì)中；（2）帶有分選信號，按其信號“對號入座”，從胞質(zhì)分別運往細胞核、線粒體、葉綠體和過氧化物酶體。

當(dāng)前第128頁\共有169頁\編于星期五\21點蛋白質(zhì)的運輸過程

（一）胞質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

涉及到分泌蛋白、溶酶體蛋白、某些膜蛋白。特點：（1）需信號肽SRP；（2）先轉(zhuǎn)移，再加工。

當(dāng)前第129頁\共有169頁\編于星期五\21點

過程：

蛋白的N末段都含有信號肽(15—35)個AA殘基，中部具疏水區(qū)，胞質(zhì)中的信號識別顆粒SRP專一識別信號肽段，并與核糖體結(jié)合，從而使多肽合成暫時終止。

SRP將帶有信號肽的蛋白引向內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面，與其膜上的SRP受體結(jié)合，然后SRP釋放，多肽穿越內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(蛋白轉(zhuǎn)位裝置參與，轉(zhuǎn)位裝置由跨膜蛋白組成)，最后切除信號肽，再加工。當(dāng)前第130頁\共有169頁\編于星期五\21點當(dāng)前第131頁\共有169頁\編于星期五\21點（二）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體

位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體之間的中間區(qū)室內(nèi)的一些蛋白起“質(zhì)量監(jiān)督”作用，使折疊不正確的新生肽鏈和沒有裝配好的單體不能進入高爾基體，通過質(zhì)量檢查合格的有正確構(gòu)象的肽鏈由運輸小泡（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)芽生長出，到達高爾基體后與高爾基體囊膜融合）送往高爾基體。大量的蛋白在高爾基體中有一系列的加工，然后被分揀和投送。當(dāng)前第132頁\共有169頁\編于星期五\21點（三）高爾基體溶酶體

1、蛋白經(jīng)高爾基體加工修飾后有三個去向：（1）送往溶酶體，參與溶酶體的形成；（2）運送到分泌顆粒，再經(jīng)胞吐作用分泌到細胞外；（3）直接送往質(zhì)膜或胞外。當(dāng)前第133頁\共有169頁\編于星期五\21點

2、運輸方式：受體介導(dǎo)運輸?shù)鞍踪|(zhì)的分選信號是6-磷酸-甘露糖(6-P-M)，在高爾基體管網(wǎng)上存在6-P-M受體，二者特異結(jié)合后，高爾基體網(wǎng)以芽生方式形成有籠蛋白外衣的運輸小泡，把溶酶體酶蛋白包入其中.

運輸小泡離開高爾基體后很快失去籠蛋白外衣，并與前溶酶體融合，把溶酶體酶蛋白以及膜蛋白和膜脂送到前溶酶體.當(dāng)前第134頁\共有169頁\編于星期五\21點

（四）高爾基體細胞表面

1、固有分泌途徑：被運輸?shù)奈镔|(zhì)通過高爾基體長出的運輸小泡，不需分選信號；但對有極性的細胞（上皮細胞）的蛋白的運輸需要分選信號。

2、受調(diào)分泌途徑：被分泌的蛋白儲存在分泌顆粒中，在適當(dāng)?shù)耐饨鐥l件下釋放，如一些特殊的分泌細胞（胰腺細胞)。

當(dāng)前第135頁\共有169頁\編于星期五\21點當(dāng)前第136頁\共有169頁\編于星期五\21點靶向輸送蛋白信號序列或成分分泌蛋白信號肽內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔蛋白信號肽，C端-Lys-Asp-Glu-Leu-COO-(KDEL序列)線粒體蛋白N端靶向序列（20～35氨基酸殘基）核蛋白核定位序列（-Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val-，SV40T抗原）過氧化體蛋白-Ser-Lys-Leu-（PST序列）溶酶體蛋白Man-6-P（甘露糖-6-磷酸）靶向輸送蛋白的信號序列或成分當(dāng)前第137頁\共有169頁\編于星期五\21點（五）胞質(zhì)線粒體、葉綠體、過氧化物體和細胞核

1、線粒體：

被運送的蛋白的N末端有一端導(dǎo)肽（約20-80個AA)，對蛋白跨膜運輸具導(dǎo)向和識別功能。蛋白在跨膜過程中呈解折疊狀態(tài)，待運送完成后，重新折疊，呈“成熟”形式，導(dǎo)肽即被信號肽酶切除。該過程是一個需能過程：由ATP和線粒體內(nèi)膜的膜電位提供。當(dāng)前第138頁\共有169頁\編于星期五\21點線粒體蛋白的靶向輸送當(dāng)前第139頁\共有169頁\編于星期五\21點這個過程有如下特征：①通過線粒體膜的蛋白質(zhì)在運轉(zhuǎn)之前大多數(shù)以前體形式存在，它由成熟蛋白質(zhì)和位于N端的一段前導(dǎo)肽（leaderpeptide）共同組成。迄今已有40多種線粒體蛋白質(zhì)前導(dǎo)肽的一級結(jié)構(gòu)被闡明，它們約含20-80個氨基酸殘基，當(dāng)前體蛋白過膜時，前導(dǎo)肽被一種或兩種多肽酶所水解，釋放成熟蛋白質(zhì)當(dāng)前第140頁\共有169頁\編于星期五\21點

②蛋白質(zhì)通過線粒體內(nèi)膜的運轉(zhuǎn)是一種需能過程；③蛋白質(zhì)通過線粒體膜運轉(zhuǎn)時，首先由外膜上的Tom受體復(fù)合蛋白識別Hsp70等分子，多肽通過與Tom和Tim組成的膜通道進入線粒體內(nèi)腔。當(dāng)前第141頁\共有169頁\編于星期五\21點線粒體的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運子是幾種多亞基蛋白復(fù)合體.TOM和TIM復(fù)合體的功能是分別幫助蛋白質(zhì)穿過線粒體外膜和內(nèi)膜.TOM和TIM分別是線粒體外膜和內(nèi)膜的轉(zhuǎn)運酶；它們的一些組分是線粒體蛋白質(zhì)的受體,另一些組分則構(gòu)成蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運通道.當(dāng)前第142頁\共有169頁\編于星期五\21點2,葉綠體蛋白質(zhì)的跨膜運轉(zhuǎn)當(dāng)前第143頁\共有169頁\編于星期五\21點3,細胞核蛋白的靶向輸送細胞核蛋白在胞液合成后，通過核孔進入細胞核。所有輸向胞核的蛋白多肽鏈內(nèi)都含有特異信號序列，稱為核定位序列(nuclearlocalizationsequence，NLS)。

NLS由4-8個氨基酸殘基組成，富含帶正電的賴氨酸和精氨酸。NLS可以位于肽鏈的不同部位，而不只在N端。

不穿越膜結(jié)構(gòu)，而是通過核孔,蛋白質(zhì)被運入細胞核后，NLS一般都不被切除。當(dāng)前第144頁\共有169頁\編于星期五\21點

NLS蛋白質(zhì)向核內(nèi)運輸過程需要一系列循環(huán)于核內(nèi)和細胞質(zhì)的蛋白因子，包括核運轉(zhuǎn)因子α,β和一個相對分子質(zhì)量較低的GTP酶.α和β組成的異源二聚體是核定位蛋白的可溶性受體，與核定位序列相結(jié)合的是α亞基。由上述3個蛋白組成的復(fù)合物?？吭诤丝滋帲揽縂TP酶水解提供能量進入細胞核，α和β亞基解離，核蛋白與α亞基解離，α和β分別通過核孔復(fù)合體回到細胞質(zhì)中，起始新一輪蛋白質(zhì)運轉(zhuǎn)當(dāng)前第145頁\共有169頁\編于星期五\21點當(dāng)前第146頁\共有169頁\編于星期五\21點六、蛋白質(zhì)生物合成的干擾和抑制

Interference&InhibitionofProteinBiosynthesis當(dāng)前第147頁\共有169頁\編于星期五\21點蛋白質(zhì)生物合成是很多天然抗生素和某些毒素的作用靶點。它們就是通過阻斷真核、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)生物合成過程而起作用的?？舍槍Φ鞍踪|(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。同時盡量利用真核、原核生物蛋白質(zhì)合成體系的任何差異，以設(shè)計、篩選僅對病原微生物特效而不損害人體的藥物。

當(dāng)前第148頁\共有169頁\編于星期五\21點抗生素(antibiotics)是微生物產(chǎn)生的能夠殺滅或抑制細菌的一類藥物?？勾x藥物指能干擾生物代謝過程，從而抑制細胞過度生長的藥物，如：6-MP

(6-巰基嘌呤)

。某些毒素也作用于基因信息傳遞過程。當(dāng)前第149頁\共有169頁\編于星期五\21點6-MP(6-巰基嘌呤)的代謝途徑：1,由次黃嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶催化先形成硫基次黃嘌呤單磷酸鹽(TIMP),硫基黃嘌呤單磷酸鹽(TXMP),硫基鳥嘌呤單磷酸鹽(TGMP),這三種物質(zhì)統(tǒng)稱為TGNs,它整合到腫瘤細胞中影響DNA的復(fù)制及RNA的表達,發(fā)揮抗腫瘤作用。2,6-MP,TIMP,TGMP均可形成甲基化的衍生物6-meMP,6-meTGMP,6-meTIMP,這些甲基化的化合物屬于“無活性”的物質(zhì),它們能夠抑制磷酸核糖焦磷酸化氨基轉(zhuǎn)移酶的活性,后者是細胞重新合成嘌呤步驟中的關(guān)鍵酶,因此,抑制PRPP-AT的活性就阻斷了腫瘤細胞遺傳信息的表達,從而達到抗白血病的作用。當(dāng)前第150頁\共有169頁\編于星期五\21點許多抗生素都是以直接抑制細菌細胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成而對人體副作用最小為目的而設(shè)計的，它們可以作用于蛋白質(zhì)合成的各個環(huán)節(jié)，包括抑制起始因子、延長因子及核蛋白體的作用等。一、抗生素類當(dāng)前第151頁\共有169頁\編于星期五\21點1.抑制氨酰–tRNA的形成例如，活化反應(yīng)中吲哚霉素（indolmycin）和色氨酸競爭與色氨酸激活酶（或稱色氨