1、DNARNA蛋白質復制轉錄翻譯逆轉錄RNA復制蛋白質合成的場所是蛋白質合成的模板是模板與氨基酸之間的接合體是蛋白質合成的原料是核糖體mRNAtRNA20種氨基酸第第 一一 節節 蛋白質合成體系蛋白質合成體系1. 遺傳密碼遺傳密碼三聯子三聯子2. tRNA3. 核糖體核糖體mRNA分子上從分子上從5 至至3 方向，由方向，由AUG開始，每開始，每3個個核苷酸為一組，決定肽鏈上某一個氨基酸或蛋白質合核苷酸為一組，決定肽鏈上某一個氨基酸或蛋白質合成的起始、終止信號，稱為成的起始、終止信號，稱為三聯體密碼三聯體密碼(triplet coden)。起始密碼起始密碼(initiation coden):

2、終止密碼終止密碼(termination coden): 由一種以上密碼子編碼同一個氨基酸的現象稱為簡并簡并（degeneracy），對應于同一氨基酸的密碼子稱為同義密同義密碼子碼子（synonymous codon）。線粒體與核線粒體與核DNA密碼子使用情況的比較密碼子使用情況的比較編碼蛋白質氨基酸序列的各個三聯體密碼連編碼蛋白質氨基酸序列的各個三聯體密碼連續閱讀，密碼間既無間斷也無交叉。續閱讀，密碼間既無間斷也無交叉。 基因損傷引起mRNA閱讀框架內的堿基發生插入或缺失，可能導致框移突變(frameshift mutation)。 轉運氨基酸的轉運氨基酸的tRNA上上的反密碼子需要通過堿基

3、的反密碼子需要通過堿基互補與互補與mRNA上的遺傳密碼子反向配對結合，在密碼上的遺傳密碼子反向配對結合，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，可以則，第三對堿基有一定的自由度，可以“擺動擺動”，這，這種現象稱為種現象稱為密碼子的擺動性密碼子的擺動性。 U擺動配對擺動配對mRNA5AUUAUUAUCAUCAUAAUA3UAIUAIIleIle5UAIUAIIleIle5UAIUAIIleIle5tRNA3333 OHACCAC- G U- A C- G U G5 PCGC- G G-CCGCGGCCGUCA

4、mCCTUAGmCCGCGAAGDDGmGDDDAACmDAGAGCGAUGCAUACUGUAAAT環環CCA末端末端DHU環環反密碼子反密碼子反密碼子環反密碼子環酵母酵母tRNAtRNA的一級結構與二級結構的一級結構與二級結構“三葉草形三葉草形”氨基酸臂氨基酸臂與密碼子配對與密碼子配對連接氨基酸連接氨基酸 倒倒“L形形” 核糖體是蛋白質的合成部位，不同細胞核糖體的核糖體是蛋白質的合成部位，不同細胞核糖體的組成：組成： 原核生物翻譯過程中核糖體結構模式原核生物翻譯過程中核糖體結構模式:A位：氨基酰位位：氨基酰位(aminoacyl site)P位：肽酰位位：肽酰位(peptidyl site)

5、E位：排出位位：排出位(exit site) 20種氨基酸 20種或更多的tRNA 20種氨酰-tRNA合成酶 ATP, Mg2+（1）氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶氨基酸氨基酸 + 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-tRNAMet（2）起始肽鏈合成的氨基酰）起始肽鏈合成的氨基酰-tRNA第一步反應第一步反應氨基酸氨基酸 ATP-E 氨基酰氨基酰-AMP-E AMP PPi第二步反應第二

6、步反應氨基酰氨基酰-AMP-E tRNA 氨基酰氨基酰-tRNA AMP EtRNA氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶ATP1）肽鏈的起始肽鏈的起始 mRNA N-甲酰甲硫氨酸-tRNA mRNA 上的起始密碼子（AUG） 核糖體大、小亞基 GTP, Mg2+ 起始因子（IF-1,IF-2,IF-3等） IF-3IF-1翻譯起始(原核生物) 為例又可被分成4步： （P122） A U G53IF-3IF-1IF-3IF-1IF-2GTPA U G53IF-3IF-1IF-2GTPGDPPiA U G53IF-3IF-1A U G53IF-2GTPIF-2-GTPGDPPimRNA eIF-6

7、GDP+PielF-5ATPADP+PielF4E, elF4G, elF4A, elF4B,PABMetMet-tRNAMet-elF-2 -GTP真核生物翻譯起始真核生物翻譯起始復合物形成過程復合物形成過程2）肽鏈的延伸肽鏈的延伸肽鏈合成的延長因子肽鏈合成的延長因子 需要消耗GTP，并需EF-Tu、EF-Ts兩種延伸因子通過延伸因子通過延伸因子EF-Ts再生再生GTP,形成形成EF-TuGTP復合物復合物重新參與下一輪循環fMetA U G53fMetTuGTP進進位位轉轉位位成肽成肽當當mRNA上上終止密碼終止密碼出現后，多肽鏈合成出現后，多肽鏈合成停止，肽鏈從肽酰停止，肽鏈從肽酰-tR

8、NA中釋出，中釋出，mRNA、核、核蛋白體等分離，這些過程稱為肽鏈合成終止。蛋白體等分離，這些過程稱為肽鏈合成終止。 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，協助肽鏈的釋放（原核生物）（原核生物）真核生物只有一個終止因子（eRF） 終止相關的蛋白因子稱為終止相關的蛋白因子稱為終止因子終止因子或或釋放因子釋放因子(release factor, RF) 原原核核肽肽鏈鏈合合成成終終止止過過程程 U A G53COO-使蛋白質合成高使蛋白質合成高速、高效進行。速、高效進行。電鏡下的多聚核蛋白體現象電鏡

9、下的多聚核蛋白體現象第第 三三 節節1）N端端fMet或或Met的切除的切除4 4）切除新生肽鏈中非功能片段）切除新生肽鏈中非功能片段 信號肽假說認為，編碼分泌蛋白的信號肽假說認為，編碼分泌蛋白的mRNA在翻譯時首先在翻譯時首先合成的是合成的是N 末端帶有疏水氨基酸殘基的末端帶有疏水氨基酸殘基的信號肽信號肽，它被內質網，它被內質網膜上的受體識別并與之相結合。信號肽經由膜中蛋白質形膜上的受體識別并與之相結合。信號肽經由膜中蛋白質形成的孔道到達內質網內腔，隨即被位于腔表面的信號肽酶成的孔道到達內質網內腔，隨即被位于腔表面的信號肽酶水解，由于它的引導，新生的多肽就能夠通過內質網膜進水解，由于它的引導

10、，新生的多肽就能夠通過內質網膜進入腔內，最終被分泌到胞外。翻譯結束后，核糖體亞基解入腔內，最終被分泌到胞外。翻譯結束后，核糖體亞基解聚、孔道消失，內質網膜又恢復原先的脂雙層結構。聚、孔道消失，內質網膜又恢復原先的脂雙層結構。 2 2、翻譯后運轉機制、翻譯后運轉機制 在運轉前大多以前體形式存在，由在運轉前大多以前體形式存在，由成熟蛋白質和位于成熟蛋白質和位于N端的一段前導端的一段前導肽組成，當前體蛋白過膜時，前導肽組成，當前體蛋白過膜時，前導肽被多肽酶水解，釋放成熟蛋白質；肽被多肽酶水解，釋放成熟蛋白質；蛋白質通過線粒體內膜的運轉是個蛋白質通過線粒體內膜的運轉是個需能過程；需能過程；運轉時，首先由外膜上的運轉時，首先由外膜上的Tom受體受體復合蛋白識別復合蛋白識別Hsp70或或MSF等分子等分子伴侶結合的待轉運多肽，通過伴侶結合的待轉運多肽，通過Tom和和Tim組成的膜通道進入線粒體內組成的膜通道進入線粒體內腔。腔。 (2)(2)葉綠體蛋白質的跨膜運轉葉綠體蛋白質的跨膜運轉 活性蛋白水解酶位于葉綠體基質活性蛋白水解酶位于葉綠體基質內內