第十一章DNA复制RNA转录蛋白质翻译.ppt

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1、第十一章 DNA复制、RNA转录、蛋白质翻译,第一节 DNA的复制与修复 第二节 RNA的生物合成和加工 第三节蛋白质的生物合成,第一节 DNA的复制与修复,DNA是由四种脱氧核糖核酸所组成的长链大分子,是遗传信息的携带者。生物体的遗传信息就贮存在DNA的四种脱氧核糖核酸的排列顺序中。,DNA通过复制将遗传信息由亲代传递给子代;通过转录和翻译,将遗传信息传递给蛋白质分子,从而决定生物的表现型。DNA的复制、转录和翻译过程就构成了遗传学的中心法则。,一.DNA的复制,(一)、半保留复制 DNA在复制时,以亲代DNA的每一股作模板,合成完全相同的两个双链子代DNA,每个子代DNA中都含有一股亲代D

2、NA链,这种现象称为DNA的半保留复制。,(二)、DNA复制的起始点和方式复制子是DNA能独立进行复制的单位。需在特定的位点起始,可能还有终点。在原核生物中,复制起始点通常为一个,复制方向大多是双向的,也有单向的,而在真核生物中则为多个复制起始点。,(三)、DNA聚合反应有关的酶,2.DNA聚合酶,在原核生物(大肠杆菌)中,目前发现的DNA聚合酶有五种,研究较多的有三种,分别命名为DNA聚合酶(pol),DNA聚合酶(pol),DNA聚合酶(pol),这三种酶都属于具有多种酶活性的多功能酶。参与DNA复制的主要是pol 和pol。,pol 为单一肽链的大分子蛋白质,可被特异的蛋白酶水解为两个片

3、段,其中的大片段称为Klenow片段,具有53聚合酶活性和35外切酶的活性。另一小片段有53外切酶的活性。,pol 由十种亚基组成,其中亚基具有53聚合DNA的酶活性,因而具有复制DNA的功能;而亚基具有35外切酶的活性,因而与DNA复制的校正功能有关。DNA-pol和DNA-pol 为修复酶,DNA-pol 真正起复制作用的酶,为复制酶。,原核生物中的三种DNA聚合酶,核酸外切酶活性 35外切酶活性 53外切酶活性,3、DNA连接酶催化一条DNA链的3末端与相邻的另一条DNA链的5末端之间的磷酸二酯键的合成。与同一互补链结合并相邻。(双链DNA切口)条件:需一段DNA片段具有3-OH,而另一

4、段DNA片段具有5-Pi基;未封闭的缺口位于双链DNA中,即其中有一条链是完整的;需要消耗能量。,(四)DNA的半不连续复制,半不连续复制:双链DNA分子的两条链是反向平行的。而DNA聚合酶的方向都是5 3。当DNA复制时,一条链是连续合成的,称前导链,而另一条在5 3方向合成小片段DNA(冈崎片段),然后通过酶将这些片段连接起来,这不连续合成的DNA 链为滞后链。冈崎用电子显微镜看到了DNA复制过程中出现一些不连续片段,这些不连续片段只存在与DNA复制叉上其中的一股。后来就把这些不连续的片段称为冈崎片段。,前导,滞后,1、复制的起始 由蛋白因子识别复制起始点解旋解链,形成复制叉:由拓扑异构酶

5、和解链酶作用,使DNA的超螺旋及双螺旋结构解开,碱基间氢键断裂,形成两条单链DNA。单链DNA结合蛋白(SSB)结合在两条单链DNA上,形成复制叉。DNA复制时,局部双螺旋解开形成两条单链,这种叉状结构称为复制叉。引发体组装:蛋白因子以及引物酶一起组装形成引发体。引发:在引物酶的催化下,以DNA为模板,合成一段短的RNA片段,从而获得3端自由羟基(3-OH)。,(五)DNA复制的过程(原核生物)起始、延长、终止,拓扑异构酶(又称DNA旋转酶)拓扑异构酶可使DNA双链中的一条链切断,松开双螺旋后再将DNA链连接起来,从而避免出现链的缠绕。拓扑异构酶可切断DNA双链,使DNA的超螺旋松解后,再将其

6、连接起来。解螺旋酶又称解链酶或rep蛋白,是用于解开DNA双链的酶蛋白,每解开一对碱基,需消耗两分子ATP。,单链DNA结合蛋白(SSB)这是一些能够与单链DNA结合的蛋白质因子。其作用为:使解开双螺旋后的DNA单链能够稳定存在,即稳定单链DNA,便于以其为模板复制子代DNA;保护单链DNA,避免核酸酶的降解。引物酶(合成RNA)引物酶本质上是一种依赖DNA的RNA聚合酶,该酶以DNA为模板,聚合一段RNA短链引物,以提供自由的3-OH,使子代DNA链能够开始聚合。,2.复制的延长由DNA聚合酶催化,以35方向的亲代DNA链为模板,从53方向聚合子代DNA链。在原核生物中,参与DNA复制延长的

7、是DNA聚合酶。引发体向前移动,解开新的局部双螺旋,形成新的复制叉,滞后链重新合成RNA引物,继续进行链的延长。,解,3.复制的终止去除引物,填补缺口;连接冈崎片段;在原核生物中,由DNA聚合酶来水解去除RNA引物,并由该酶催化延长引物缺口处的DNA,直到剩下最后一个磷酸酯键的缺口。在DNA连接酶的催化下,形成最后一个磷酸酯键,将冈崎片段连接起来,形成完整的DNA长链。,前导,滞后,5,5,3,3,DNA复制过程模式图,DNA旋转酶,ATP,ADP+Pi,DNA结合蛋白,引物RNA,引物酶,DNA聚合酶,DNA聚合酶,DNA连 接 酶,RNA引物,解旋酶,DNA聚合酶,复制叉移动方向,5,3,

8、,3,5,,3,5,,真核生物端粒的形成:端粒是指真核生物染色体线性DNA分子末端的结构部分,通常膨大成粒状。线性DNA在复制完成后,其末端由于引物RNA的水解而可能出现缩短。故需要在端粒酶的催化下,进行延长反应。端粒酶是一种RNA-蛋白质复合体,它可以其RNA为模板,通过逆转录过程对末端DNA链进行延长。(既有模板,又有逆转录酶)以自身的RNA为模板延长DNA单链,然后反折为双链。端粒酶与生物体的衰老、肿瘤的发生有关。,端粒酶的作用机制,DNA复制的保真性:为了保证遗传的稳定,DNA的复制必须具有高保真性。DNA复制时的保真性主要与下列因素有关:1遵守严格的碱基配对规律;2DNA聚合酶在复制

9、时对碱基的正确选择;3对复制过程中出现的错误及时进行校正。,二、DNA的损伤与修复,(一)、DNA的损伤(突变)由自发的或环境的因素引起DNA一级结构的任何异常的改变称为DNA的损伤,也称为突变。常见的DNA的损伤包括碱基脱落、碱基修饰、交联,链的断裂,重组等。,引起突变的因素:1自发因素:2物理因素:由紫外线、电离辐射、X射线等引起的DNA损伤。3化学因素:如亚硝酸与亚硝酸盐。,DNA突变的效应:1同义突变:基因突变导致mRNA密码子第三位碱基的改变但不引起密码子意义的改变,其翻译产物中的氨基酸残基顺序不变,但有时可引起翻译效率降低。2误义突变:基因突变导致mRNA密码子碱基被置换,其意义发

10、生改变,翻译产物中的氨基酸残基顺序发生改变。3无义突变:基因突变导致mRNA密码子碱基被置换而改变成终止密码子,引起多肽链合成的终止。4移码突变:基因突变导致mRNA密码子碱基被置换,引起突变点之后的氨基酸残基顺序全部发生改变。,(二)、DNA损伤的修复,DNA损伤的修复方式可分为直接修复和取代修复两大类。,错配修复,(一)直接修复:1光复活:这是一种广泛存在的修复作用。光复活能够修复任何嘧啶二聚体的损伤。其修复过程为:光复活酶识别嘧啶二聚体并与之结合形成复合物在300600nm可见光照射下,酶获得能量,将嘧啶二聚体的丁酰环打开,使之完全修复光复活酶从DNA上解离。,2转甲基作用:在转甲基酶的

11、催化下,将DNA上的被修饰的甲基去除。此时,转甲基酶自身被甲基化而失活。3直接连接:DNA断裂形成的缺口,可以在DNA连接酶的催化下,直接进行连接而封闭缺口。,(二)取代修复:1切除修复:这也是一种广泛存在的修复机制,可适用于多种DNA损伤的修复。该修复机制可以分别由两种不同的酶来发动,一种是核酸内切酶,另一种是DNA糖苷酶。,内,2重组修复:这是DNA的复制过程中所采用的一种有差错的修复方式。,3.错配修复 DNA 在复制过程中发生错配,如果新合成的链被矫正,基因编码信息可得到恢复;但如果模板链被矫正,基因突变就被固定。,第二节 RNA的生物合成和加工,一、DNA指导下的RNA 合成转录:D

12、NA指导下的RNA 合成 在RNA聚合酶的催化下,以一段DNA链为模板合成RNA,从而将DNA所携带的遗传信息传递给RNA的过程称为转录。,RNA转录合成时,只能以DNA分子中的某一段作为模板,故存在特定的起始位点和特定的终止位点.特定起始点和特定终止点之间的DNA链构成一个转录单位。启动子终止子,DNA指导的RNA聚合酶,单链DNA为模板,Mg2+四种核糖核苷三磷酸(NTP)为底物不需要引物从53聚合RNA无校正功能,转录的不对称性,转录的不对称性就是指以双链DNA中的一条链作为模板进行转录,从而将遗传信息由DNA传递给RNA。,对于不同的基因来说,其转录信息可以存在于两条不同的DNA链上。

13、能够转录RNA的那条DNA链称为负链(模板链),而与之互补的另一条DNA链称为正链(编码链)。,模板链,编码链,5,5,3,3,5,5,RNA转录合成时,只能向一个方向进行聚合,所依赖的模板DNA链的方向为35,而RNA链的合成方向为53。合成的RNA中,如只含一个基因的遗传信息,称为单顺反子;如含有几个基因的遗传信息,则称为多顺反子。,原核生物中的RNA聚合酶全酶由五个亚基构成,即2。亚基与转录起始点的识别有关,而在转录合成开始后被释放,余下的部分(2)被称为核心酶,与RNA链的聚合有关。,真核生物中的RNA聚合酶可按其对-鹅膏蕈碱敏感性而分为三种,它们均由1012个大小不同的亚基所组成,结

14、构非常复杂,其功能也不同。,RNA转录合成的基本过程,1、识别原核生物RNA聚合酶中的因子识别转录起始点,并促使核心酶结合形成全酶复合物。位于基因上游,与RNA聚合酶识别、结合并起始转录有关的一些DNA顺序称为启动子原核生物的两个启动子:-10序列和-35序列。RNA聚合酶与启动子结合后,可开始转录。,原核生物启动子,TGTTGACA,TATAAT,-10区,-35区,启动子,转录起始部位,+1,基因转录区,5,RNA 产物,5,5,3,3,编码链,模板链,真核生物的转录起始区上游也存在一段富含TA的顺序,被称为Hogness盒或TATA盒。除此之外,在真核生物中还可见到其他带共性的序列,如C

15、AAT盒及GC盒等。真核生物的转录起始较为复杂。,真核生物的转录起始较为复杂。目前已知RNA聚合酶至少有六种不同的蛋白因子参与转录复合体的形成。这些蛋白因子被称为转录因子(trans-criptional factor,TF)。包括 TFA,TFB,TFD,TFE,TFF,TF-I。,转录因子 功 能TFA 稳定TFD结合TFB 促进pol 结合TFD 辨认TATA盒TFE ATPase TFF 解旋酶,真核生物RNA聚合酶转录因子及其功能,2、起始RNA聚合酶全酶促使局部双链解开,并催化ATP或GTP与另外一个三磷酸核苷聚合,形成第一个3,5-磷酸二酯键。,3、延长因子从全酶上脱离,余下的核

16、心酶继续沿DNA链移动,按照碱基互补原则,不断聚合RNA。,4、终止终止子:提供转录终止信号的DNA序列。RNA转录合成的终止机制有两种:1自动终止:模板DNA链在接近转录终止点处存在相连的富含GC和AT的区域,使RNA转录产物形成寡聚U及发夹形的二级结构,引起RNA聚合酶变构及移动停止,导致RNA转录的终止。2依赖辅助因子的终止:由终止因子(因子)识别特异的终止信号,并促使RNA的释放。,二、RNA的转录后加工,原核生物的mRNA不需要翻译前修饰,但tRNA 和rRNA需转录后加工。加工方式有切断、化学修饰等。rRNA前体分子被切割成成熟的23S、16S和5S rRNA以及一个tRNA,tR

17、NA也是切割前体分子生成。rRNA和tRNA还要进行化学修饰,如甲基化。,16S rRNA,23S rRNA,5S rRNA,tRNA,RNA前体分子,真核生物中RNA的加工,mRNA的转录后加工1加帽即在mRNA的5-端加上m7GTP的结构。此过程发生在合成一结束,在细胞核内。加工过程首先是在磷酸酶的作用下,将5-端的磷酸基水解,然后再加上鸟苷三磷酸,形成GpppN的结构,再对G进行甲基化。该帽可使RNA免受核酸酶降解,还在蛋白质合成的起始步骤中起作用。,2加尾这一过程也是细胞核内完成,首先由核酸外切酶切去3-端一些过剩的核苷酸,然后再加入polyA。polyA结构与mRNA的半寿期有关。多

18、聚腺苷酸尾保护最终的mRNA 3-端免受核酸酶降解而稳定mRNA,还可增加mRNA翻译的效率。,基因是DNA片段,DNA分子中最小的功能单位。真核生物中大部分蛋白质编码的基因是不连续的,为断裂基因,由于基因中内含子的存在。,mRNA,1 872bp,内含子:基因中不为多肽编码,不在mRNA中出现。,外显子:为多肽编码的基因片段。,3剪接,切除内含子序列,将相邻外显子的末端连接起来形成功能性mRNA,这一过程为RNA剪接。真核生物RNA的剪接一般需核内小RNA(snRNA)参与构成的核蛋白体参加。一些snRNA对RNA剪接具催化作用,是催化RNA。具有催化活性的RNA分子称为核酶。断裂基因有以下

19、优点:1.几个外显子编码蛋白质的不同功能或结构区域,可加速新蛋白质的演化(外显子改组);2.可变剪接途径,使细胞从单一基因的原始转录物合成几种功能特异的蛋白质。,外显子,4内部甲基化:由甲基化酶催化,对某些碱基进行甲基化处理。,真核生物mRNA的转录后加工修饰,tRNA的转录后加工,主要有以下几种加工方式:切断。剪接。化学修饰。,rRNA的转录后加工,三、RNA指导下的RNA 和DNA合成,(一)RNA的复制RNA复制酶:RNA模板、Mg2+、四种核糖核苷三磷酸(NTP)(二)RNA的逆转录以 RNA为模板合成DNA。逆转录酶:RNA为模板、Mg2+、四种脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP)、需要引

20、物、DNA合成方向53,第三节 蛋白质的生物合成,蛋白质的生物合成过程,就是将DNA传递给mRNA的遗传信息,再具体的解译为蛋白质中氨基酸排列顺序的过程,这一过程被称为翻译。,中心法则,遗传信息传递的规律(复制、转录、翻译).,转录 翻译 DNA RNA 蛋白质 mRNA tRNA 反转录 rRNA 转录、翻译 RNA(病毒)蛋白质(病毒),复制,复制,原料:20种氨基酸,条件:mRNA、tRNA、rRNA ATP、GTP等供能物质 无机离子、有关的酶、蛋白因子等。,翻译:以RNA中mRNA为模板,按照其核苷酸顺序所组成的密码指导蛋白质的合成的过程.,一、遗传密码遗传密码:指mRNA中的核苷酸

21、排列序列与蛋白质中的氨基酸排列序列的关系。mRNA中每三个相邻的核苷酸组成三联体,代表一个氨基酸的信息,此三联体就称为密码子或三联密码。共有64种不同的密码。一个三联体密码(密码子)决定着一个氨基酸。,四种核苷酸编成三联体可形成43个即64个密码子.其中:,1.一个起始密码:AUG并兼作蛋氨酸的密码.,2.三个终止密码:UAA UGA UAG,3.多数氨基酸拥有2-4个密码.,遗传密码具有以下特点:连续性;简并性;通用性;(但在线粒体或叶绿体中特殊)方向性,即解读方向为5 3;摆动性;起始密码:AUG;终止密码:UAA、UAG、UGA。,遗传密码的连续性正确的阅读是从起始密码子开始,按一定的阅

22、读框架连续读下去,直至遇到终止密码子为止。5到3方向阅读,不重复,无标点符号。移码突变,遗传密码的简并性即同一个氨基酸有两个或更多密码子的现象。只有色氨酸与甲硫氨酸仅有一个密码子。对应于同一种氨基酸的不同密码子为同义密码子。,遗传密码的摆动性密码的简并性往往表现在密码子的第三位碱基上。tRNA上的反密码子与mRNA密码子配对时,密码子第一位和第二位碱基配对是严格的,第三位碱基可以有一定的变动,这种现象称为密码的摆动性。遗传密码的通用性各种低等和高等生物基本上共用同一套遗传密码。但存在一些差异。,二、蛋白质合成(翻译),原核生物中翻译概述核糖体结合到mRNA分子上,从5端向3端阅读核苷酸序列,从

23、N末端向C末端方向由氨基酸合成相应的蛋白质。所有氨基酸都共价结合到tRNA上形成氨酰tRNA,每个氨酰tRNA都有反密码子,与互补的mRNA上的密码子氢键结合,根据mRNA碱基序列使不同的氨基酸之间形成肽键。,蛋白质合成存在三个阶段:起始、延伸、终止。起始:形成mRNA核糖体复合物,起始密码子结合起始氨酰tRNA(第一个氨酰tRNA)延伸:依次阅读密码子,多肽链在C端增加氨基酸而延长。终止:遇到终止密码子,因终止密码子无对应的氨酰tRNA。,tRNA是氨基酸的转运工具,能携带活化的氨基酸到核糖体.tRNA是三叶草形结构。氨基酸共价结合到tRNA3端CCA序列的A残基上。,氨酰tRNA的合成,t

24、RNA反密码环中部的三个核苷酸构成三联体,可以识别mRNA上相应的密码,此三联体就称为反密码(anticoden)。,反密码对密码的识别,通常也是根据碱基互补原则,即AU,GC配对。但反密码的第一个核苷酸与第三核苷酸之间的配对,并不严格遵循碱基互补原则。如反密码第一个核苷酸为,则可与A、U或C配对,如为U,则可与A或G配对,这种配对称为不稳定配对。,tRNA有特异性,每个tRNA只运载一个氨基酸,因密码的简并性,存在几种带相应反密码子的tRNA运载同一种氨基酸。每种tRNA均有反密码,能与mRNA上相应的密码互补结合(碱基互补配对).,酪,5,5,3,AUG,GUU UAC ACA,酪氨酰-t

25、RNA,反密码,mRNA,密码与反密码的碱基配对,合成氨酰tRNA的作用:1.接头作用,以保证正确的氨基酸序列。2.氨基酸的活化作用,氨基酸与tRNA之间的共价键是高能键,使氨基酸与延伸的多肽链末端形成肽键,不与tRNA相连的氨基酸不能加到延伸的多肽链上。,氨基酸的活化,1、反应式:,AA+tRNA+ATP,氨基酰-tRNA合成酶,氨基酰-tRNA+AMP+PPi,2、AA结合位置:,AA的-羧基与tRNA 3末端腺苷酸中核糖2 或3羟基以酯键相结合。,起始密码子AUG编码甲硫氨酸(蛋氨酸)细胞中有两种携带甲硫氨酸的tRNA,能够识别mRNA中5端起始密码AUG的tRNA是一种特殊的tRNA,

26、称为起始tRNA(tRNAiMet),另一种携带甲硫氨酸为tRNAMet。在原核生物中,有一甲酰化酶,使Met-tRNAiMet中的氨基甲酰化成fMet-tRNAifMet,新蛋白质N端的第一个氨基酸是N-甲酰甲硫氨酸;另一种携带甲硫氨酸的tRNAMet,识别非起始部位的甲硫氨酸密码AUG。两种甲硫氨酰-tRNA由同一甲硫氨酰-tRNA合成酶催化,被蛋白质合成因子(起始和延伸因子)所区别。,在原核生物中核糖体大小为70S,可分为30S小亚基和50S大亚基,rRNA有三种:5S,16S,23S。其中,16S的rRNA参与构成核蛋白体的小亚基,而5S和23S的rRNA参与构成核蛋白体大亚基。在真核

27、生物中核糖体大小为80S,也分为40S小亚基和60S大亚基,rRNA有四种:5S,5.8S,18S,28S。其中,18S的rRNA参与构成核蛋白体小亚基,其余的rRNA参与构成核蛋白体大亚基。,核糖体的结构和功能:rRNA与蛋白质组成核蛋白体(核糖体),是蛋白质合成的场所.由大小两个亚基组成:,核蛋白体的组装,大肠杆菌核蛋白体的空间结构为一椭圆球体,其30S亚基呈哑铃状,50S亚基带有三角,中间凹陷形成空穴,将30S小亚基抱住,两亚基的结合面为蛋白质生物合成的场所。,核蛋白体的大、小亚基分别有不同的功能:小亚基:可与mRNA、GTP和起始tRNA结合,沿5 3方向移动.,大亚基:有两个氨酰tR

28、NA结合位点:受位(A位)(右)氨酰基位,结合氨基酰-tRNA。给位(P位)(左)肽酰基位,可与延伸中的肽酰基tRNA结合,成肽 具有肽酰转移酶活性:将给位上的肽酰基转移给受位上的氨基酰tRNA,形成肽键。具有GTPase活性:水解GTP,获得能量,AUG ACA,5,蛋,苏,UGU,GUU,3,受 位(A位),给 位(P位),大亚基,小亚基,蛋白质合成的起始蛋白质合成起始由起始因子催化,原核生物中,有三种起始因子(IF1 IF2 IF3),其作用主要是促进核糖体小亚基(30S)与fMet-tRNAifMet、模板mRNA及GTP结合形成30S起始复合物。,IF3从30S起动复合体上脱落,50

29、S大亚基与复合体结合,形成70S起动前复合体。GTP被水解,IF1和IF2从复合物上脱落。此时,tRNAifMet的反密码UAC与mRNA上的起动密码AUG互补结合,tRNAifMet结合在核蛋白的给位(P位),AUG ACA,5,3,AUG ACA,5,3,UAC,UAC,AUG ACA,5,3,小亚基,IF3 mRNA,IF1 IF2fMet-tRNAifMet GTP,大亚基,GDP+PiIF1 IF2,受位,给位,fMet,fMet,肽链合成的起始阶段,IF3,IF3,IF1IF2 IF3 GTP,肽链合成的起始阶段,1.mRNA与小亚基结合2.AUG与蛋氨酰-tRNA结合3.大小亚基

30、结合,蛋白质合成的延伸1.进位:氨基酰-tRNA进入受位;2.转肽:形成肽键,在肽酰转移酶(转肽酶)作用下,给位与受位结合;3.移位:核糖体向3端移动一个密码子的位置,空出受位,不断地进位、转肽、移位,使肽链延长.,AUG ACA,5,3,UAC,蛋,苏,UGU,AUG ACA,5,UAC,蛋,苏,UGU,GUU,AUG ACA,5,UAC,蛋,苏,UGU,GUU,AUG ACA,5,蛋,苏,UGU,GUU,3,3,3,GTP GDP+PiEF-T,GDP+Pi,GTP,起始复合体,进位,转肽,移位,Mg+K+,肽链合成的延伸阶段,肽链合成的延伸阶段,1.氨基酰-tRNA进位;2.在转肽酶作用

31、下,形成肽键;3.核糖体向3端移动一个密码子,继续 进位、转肽、移位的循环,蛋白质合成的终止核糖体沿mRNA链滑动,不断使多肽链延长,直到终止信号进入受位。1识别:释放因子(RF)识别终止密码,进入核糖体的受位。2水解:RF使转肽酶变为水解酶,多肽链与tRNA之间的酯键被水解,多肽链释放。3解离:通过水解GTP,使核糖体与mRNA分离,tRNA、RF脱落,核糖体解离为大、小亚基。,AUG UAA,5,UAC,AUG UAA,5,UAC,3,3,终,终,AUG UAA,5,UAC,3,终,5,3,UAC,终,肽链,肽链合成的终止阶段,1.出现终止密码并与终止因子结合;2.肽键水解,多肽释放;3.

32、tRNA,mRNA,大小亚基解离.,真核生物中的翻译:基本过程与原核生物相同,只是涉及的成分更多,在个别步骤上存在一些差别。主要有1.核糖体大小、组成不同,但各亚基的功能相似。2.蛋白质合成的起始需要起始tRNA,这种氨酰tRNA称为Met-tRNAiMet,起始氨基酸不是甲酰甲硫氨酸,而是甲硫氨酸(不甲酰化)。3.原核生物mRNA是多顺反子,起始密码子AUG5端有一短段富含嘌呤(称SD序列)结合在小亚基上,标明AUG为起始密码子,使得多顺反子mRNA上的每个蛋白质都在正确的起始为开始翻译。真核生物中,mRNA是单顺反子,没有SD序列,小亚基结合到mRNA的帽子上。4.真核生物比原核生物有更多

33、的起始因子,并且有帽子结合蛋白。,在蛋白质生物合成过程中,常常由若干核蛋白体结合在同一mRNA分子上,同时进行翻译,但每两个相邻核蛋白之间存在一定的间隔,形成念球状结构。由若干核蛋白体结合在一条mRNA上同时进行多肽链的翻译所形成的念球状结构称为多核蛋白体.。,多肽链合成后的加工修饰,一级结构的加工修饰:1N端甲酰蛋氨酸或蛋氨酸的切除:N端甲酰蛋氨酸,必须在多肽链折迭成一定的空间结构之前被切除。去甲酰化:甲酰化酶 甲酰蛋氨酸-肽 甲酸+蛋氨酸-肽 去蛋氨酰基:蛋氨酸氨基肽酶 蛋氨酰-肽 蛋氨酸+肽,2氨基酸的修饰:由专一性的酶催化进行修饰,包括糖基化、羟基化、磷酸化、甲酰化等。3二硫键的形成:

34、由专一性的氧化酶催化,将-SH氧化为-S-S-。4肽段的切除:由专一性的蛋白酶催化,将部分肽段切除。,高级结构的形成:1构象的形成:在分子伴侣、辅助酶的协助下,形成特定的空间构象。2亚基的聚合。3辅基的连接。,靶向输送:蛋白质合成后,定向地被输送到其执行功能的场所称为靶向输送。大多数情况下,被输送的蛋白质分子需穿过膜性结构,才能到达特定的地点。因此,在这些蛋白质分子的氨基端,一般都带有一段疏水的肽段,称为信号肽。,常见的信号肽由1040个氨基酸残基组成,N端为带正电荷的氨基酸残基,中间为疏水的核心区,而C端由小分子氨基酸残基组成,可被信号肽酶识别并裂解。分泌型蛋白质的定向输送,就是靠信号肽与胞浆中的信号肽识别体(SRP)识别并特异结合,然后再通过SRP与膜上的受体停泊蛋白(DP)识别并结合后,将所携带的蛋白质送出细胞。,分泌型蛋白质的靶向输送,

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