蛋白質(zhì)合成體系主講人：高玉梅學(xué)習(xí)導(dǎo)入生活中我們吃到肚子里的雞蛋、豬肉等動物蛋白是如何變成我們?nèi)梭w自身的蛋白質(zhì)呢？其中蛋白質(zhì)合成所需的物質(zhì)及其作用？蛋白質(zhì)是生命活動的執(zhí)行者。儲存遺傳信息的DNA并不直接指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，DNA的遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄傳遞給mRNA，mRNA直接指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成。由核糖體承擔的蛋白質(zhì)合成過程是通過tRNA從mRNA讀取遺傳信息，用氨基酸合成蛋白質(zhì)的過程，是mRNA堿基序列決定蛋白質(zhì)氨基酸序列的過程，是把核酸語言翻譯成蛋白語言的過程，又稱為蛋白翻譯。蛋白質(zhì)合成過程非常復(fù)雜，除了消耗大量氨基酸和高能化合物ATP、GTP外，還需要100多種生物大分子的參與，包括mRNA、tRNA、rRNA和一組蛋白因子。參與蛋白質(zhì)生物合成的物質(zhì)包括：三種RNA20種氨基酸(AA)作為原料酶及眾多蛋白因子，起始因子、延長因子、終止因子。如IF、eIFATP、GTP、無機離子核糖體mRNA（messengerRNA,信使RNA）rRNA（ribosomalRNA,核蛋白體RNA）tRNA（transferRNA,轉(zhuǎn)移RNA）一、翻譯模板mRNA及遺傳密碼mRNA是遺傳信息的攜帶者。原核細胞中數(shù)個結(jié)構(gòu)基因常串聯(lián)為一個轉(zhuǎn)錄單位，轉(zhuǎn)錄生成的mRNA可編碼幾種功能相關(guān)的蛋白質(zhì)，為多順反子(polycistron)。遺傳學(xué)上將編碼一個多肽的遺傳單位稱為順反子(cistron)。多順反子單順反子真核mRNA只編碼一種蛋白質(zhì)，為單順反子(singlecistron)。遺傳密碼一種氨基酸可具有2個或2個以上的密碼子為其編碼。這一特性稱為遺傳密碼的簡并性。除色氨酸和甲硫氨酸僅有1個密碼子外，其余氨基酸有2、3、4個或多至6個三聯(lián)體為其編碼。為同一種氨基酸編碼的各密碼子稱為簡并性密碼子，也稱同義密碼子。3.簡并性(degenerate)各種氨基酸的密碼子數(shù)目密碼子簡并性的生物學(xué)意義：減少有害突變遺傳密碼的特異性主要取決于前兩位堿基。二、氨基酸的搬運工具“tRNA”三、核糖體是肽鏈合成的“裝配機”rRNA與特定蛋白質(zhì)組成核糖體核糖體又稱核蛋白體，是由rRNA和多種蛋白質(zhì)結(jié)合而成的一種大的核糖核蛋白顆粒，是蛋白質(zhì)生物合成的場所。原核生物核糖體結(jié)構(gòu)模式肽基轉(zhuǎn)移酶活性中心位于核糖體大亞基上tRNA結(jié)合位點A位：氨酰位（aminoacylsite），又稱受位。P位：肽酰位（peptidylsite），又稱給位。E位：出口位（exitsite）。四、多種酶與因子參與蛋白質(zhì)生物合成氨基酰-tRNA合成酶：ATP存在下合成氨基酰-tRNA，具有絕對特異性。轉(zhuǎn)肽酶：催化核糖體“P位”上的肽?；D(zhuǎn)移至“A位”的氨基酰-tRNA的氨基上，使?；c氨基縮合形成肽鍵。轉(zhuǎn)位酶：催化核糖體向mRNA的3端移動定位于“A位”。重要的酶類蛋白質(zhì)因子起始因子（initiationfactor，IF）延長因子（elongationfactor，EF）釋放因子（releasefactor，RF）蛋白質(zhì)合成體系在基于重組蛋白的藥物研發(fā)、疾病診斷、生物標志五發(fā)現(xiàn)記憶個性化醫(yī)療中都有相應(yīng)的應(yīng)用，在現(xiàn)下的醫(yī)學(xué)或生物學(xué)研究中，蛋白質(zhì)合成體系、蛋白質(zhì)合成過程、蛋白質(zhì)合成后修飾、蛋白質(zhì)功能、調(diào)控蛋白表達的各種信號通路等都是熱點，學(xué)好蛋白質(zhì)的合成體系、合成過程、調(diào)控、修飾等對今后的深入學(xué)習(xí)蛋白組學(xué)等科目具有奠基作用。蛋白質(zhì)是生命活動的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。蛋白質(zhì)具有高度的種屬特異性。蛋白質(zhì)合成體系包括原料氨基酸，模板mRNA、氨基酸搬運工具tRNA、蛋白質(zhì)合成場所核糖體，以及合成各階段所需的酶和蛋白質(zhì)因子等，合成過程還需要ATP或GTP供能。mRNA是蛋白質(zhì)合成的模板。mRNA可讀框中每3個相鄰和谷氨酸編碼一種氨基酸，稱為密碼子。tRNA是氨基酸和密碼子之間的特異銜接子。tRNA與特異氨基酸的連接由氨酰-tRNA合成酶催化，tRNA通過反密碼子與mRNA的密碼子識別，為肽鏈合成提供氨基酸原料。