一、mRNA1．作用：蛋白合成直接模板。依靠三聯遺傳密碼，決定蛋白質分子中氨基酸排列順序。2．區別：原核：多順反子：一條mRNA指導合成多個蛋白質。真核：單順反子：一條mRNA只指導合成一條多肽鏈。當前第1頁\共有75頁\編于星期六\10點3．遺傳密碼(geneticcodon)定義：mRNA鏈上每三個相鄰的核苷酸編成一組，代表某種氨基酸或肽鏈合成的起始或終止信號。特點：（1）密碼子64個：1個起始密碼（AUG）

3個終止密碼UAG、UAA、UGA61個密碼代表20種AA（2）方向性5’3’;ORF（3）連續性密碼子間連續閱讀；不重疊、不間斷（4）簡并性一種氨基酸有多個密碼子（5）擺動性密碼子第三個堿基與反密碼的第一個堿基不嚴格的配對現象。

圖（6）通用(普遍)性原核到人通用,人線粒體除外當前第2頁\共有75頁\編于星期六\10點二、核蛋白體1．作用：是蛋白質的合成場所。

2．組成：小亞基：結合mRNA。

大亞基：A位：結合氨基酰-tRNAP位：結合肽酰基-tRNA

轉肽酶:形成肽鍵

E位(原核):結合空載tRNA3、區別（原核與真核）：

4、形式:多核蛋白體（羽毛狀

)圖當前第3頁\共有75頁\編于星期六\10點區別原核70s真核80s小亞基rRNA

蛋白質(rps)30s40s大亞基rRNA

蛋白質(rpl)50s60s當前第4頁\共有75頁\編于星期六\10點多聚核蛋白體定義：一個mRNA分子同時有多個核蛋白體在進行蛋白質合成。即一個mRNA與多個核蛋白體形成的串珠狀聚合物。形成機制：起始密碼只有一個、可反復使用。

圖

當前第5頁\共有75頁\編于星期六\10點三、tRNA

1．作用：搬運氨基酸，識別mRNA遺傳密碼。2．搬運形式：氨基酰-tRNA。氨基酰-tRNA合成酶：作用：催化生成氨基酰-tRNA。特點：（1）絕對專一性(AA)

（2）校正活性3．種類：起始tRNA：識別起始密碼延伸tRNA：肽鏈延伸時轉運氨基酸4、表示法：結合的AAtRNA的特異性起始tRNA延伸tRNA

原核生物：fmet-tRNAifmetmet-tRNAemet

真核生物：met-tRNAimetmet-tRNAemet

當前第6頁\共有75頁\編于星期六\10點四、蛋白因子（e.g原核）1.IF

IF1促fmet-tRNAfmet與小亞基結合

IF2

IF3促mRNA與小亞基結合，大、小亞基分離2.EFEFTS促AA-tRNA進入A位

EFTUEFG(轉位酶活性)促核蛋白體沿mRNA移動3.RFRF1識別終止密碼,誘導酯酶活性水解肽

RF2

鏈－tRNA的酯鍵，肽鏈脫落

RF3介導RF1.2

RR促mRNA從核蛋白體上脫落真核：eIF,eEF,eRF

當前第7頁\共有75頁\編于星期六\10點第二節蛋白質的生物合成過程

過程：起始延長終止

E.g原核生物當前第8頁\共有75頁\編于星期六\10點一、翻譯的起始形成70S起始復合物：核糖體--mRNA--fmet-tRNAimet形成過程：圖

1.亞基分離

2.mRNA就位

機制：a.核酸-核酸辨認結合

rRNA（小亞基）與S-D序列（mRNA）

b.核酸-蛋白辨認結合

rps-1把mRNA結合到小亞基上

3.起始AA-tRNA就位識別AUG4.大亞基結合

當前第9頁\共有75頁\編于星期六\10點S-D序列：以AGGA核心的原核mRNA

起始點上游序列。能結合小

亞基（16s-rRNA的UCCU序

列）。由Shine-Dalgarno發現，

也稱RBS（核蛋白體結合位點）當前第10頁\共有75頁\編于星期六\10點二、肽鏈延長

1.特點:核蛋白體循環廣義指翻譯全過程。定義即tRNA轉運氨基酸到核糖體上，以

mRNA為模板合成多肽鏈的過程。狹義指肽鏈延長過程。即每次循環都包括進位、成肽、轉位3

個過程；每循環一次，肽鏈增加一個氨基酸殘基。2.過程進位

成肽轉位當前第11頁\共有75頁\編于星期六\10點

a.進位：氨基酰-tRNA進入A位。需GTP，EF-Tu。 圖b.成肽：

P位氨基(肽)酰-tRNA的AA(肽)、轉給A位氨基酰-tRNA并在A位生成肽鏈,空tRNA留P位。

rpl發揮轉肽酶活性.圖c.轉位：

核糖體沿mRNA5′→3′方向移動一個密碼子,肽酰-tRNA在P位,A位空留。需EFG、GTP。圖當前第12頁\共有75頁\編于星期六\10點3.方向模板方向：5′→3′

肽鏈延長方向：N→C當前第13頁\共有75頁\編于星期六\10點三、肽鏈終止

A位出現終止密碼,RF識別。釋放肽鏈；mRNA及大.小亞基拆開。圖

能量：至少耗4ATP/肽鍵細胞內蛋白質實際合成形式：多聚核蛋白體多聚核蛋白體：是指多個核蛋白體同時與一條

mRNA結合形成的串珠狀結構。

圖當前第14頁\共有75頁\編于星期六\10點四.與真核生物的區別過程相同。所需物質不同。

當前第15頁\共有75頁\編于星期六\10點區別：圖原核真核合成體系:參與物質少多模板加工不需需核蛋白體70S80S起始：形成起始復合物70S80S

起始tRNAfmet-tRNAifmetmet-tRNAimet

需IF種類39－10延長：需EF種類34終止：3種RF識別1個RF識別

3個終止密碼3個終止密碼其他:轉錄和翻譯同時進行不同時，分隔（羽毛狀）進行

當前第16頁\共有75頁\編于星期六\10點第三節翻譯后加工定義：從核蛋白體釋放的無生物活性肽鏈，經細胞內各種修飾處理后,變成有活性成熟蛋白質的過程。即：前體成熟體方式：肽鏈折疊一級結構的修飾高級結構的修飾靶向輸送當前第17頁\共有75頁\編于星期六\10點一.肽鏈折疊時間:N端出現所需物質:

蛋白的一級結構(主)

其分子伴侶熱休克蛋白促蛋白自發性折疊

他

伴侶素促蛋白非自發性折疊蛋蛋白二硫鍵異構酶斷裂.連接二硫鍵白肽-脯氨酰順反異構酶轉換肽-脯氨酰順反異構體當前第18頁\共有75頁\編于星期六\10點二、一級結構的修飾末端修飾切除N-端fmet、甲酰基、一小段肽氨基酸修飾加–OH、-P、-S-S-

水解修飾水解一條肽成多個不同活性蛋白三、高級結構的修飾亞基聚合輔基連接共價連接疏水脂鏈

當前第19頁\共有75頁\編于星期六\10點四、靶向輸送1.蛋白質合成后的去向:

保留在胞漿進入細胞核或其他亞細胞器靶向輸送分泌入體液、運輸到靶細胞

2.靶向輸送：蛋白合成后、定向達到其執行功能的目標地的過程。3.分泌性(靶向輸送)蛋白：（1）定義：通過靶向輸送才能發揮生物學功能的蛋白。（透過膜性結構）（2）特點：有信號肽引導透過膜性結構蛋白前體避免細胞損傷4.信號序列:當前第20頁\共有75頁\編于星期六\10點所有靶向輸送的蛋白質結構中存在分選信號，主要為N末端特異氨基酸序列，可引導蛋白質轉移到細胞的適當靶部位，這一序列稱為信號序列。

?信號序列(signalsequence)當前第21頁\共有75頁\編于星期六\10點信號肽：定義：未成熟分泌蛋白的中、可被細胞轉運系統識別的特征性氨基酸序列。結構：堿性N端＋疏水核心區＋加工區圖

作用：特異性結合.運輸分泌蛋白出膜應用：研究靶向藥物（3）.透過膜機制：信號假說圖例(靶向輸送):

分泌蛋白

線粒體蛋白

細胞核蛋白

當前第22頁\共有75頁\編于星期六\10點靶向輸送蛋白信號序列或成分分泌蛋白信號肽內質網腔蛋白信號肽，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前第23頁\共有75頁\編于星期六\10點第四節蛋白質生物合成的干擾和抑制影響因素：體內（基因表達與調控講）體外(影響合成任何因素)一、阻斷劑作用：抗菌、治療腫瘤。種類：

抗生素核蛋白體抗代謝藥競爭性抑制信息傳遞各環節毒素信息傳遞各環節

生物活性物信息傳遞各環節當前第24頁\共有75頁\編于星期六\10點

二、分子病定義：由于基因缺陷，使RNA與蛋白質的合成異常，導致機體某些結構與功能變異引起的疾病。e.g：DNA

mRNAHb鏈（第6位AA）

正常：CTT→GAAGlu鐮刀型貧血：CAT→GUAVal

當前第25頁\共有75頁\編于星期六\10點復制、轉錄、翻譯的區別復制轉錄翻譯模板DNA（雙鏈）DNA（模板鏈）mRNA酶DDDPDDRP氨基酰-tRNA合成酶、轉肽酶底物dNTPNTPAA產物子代DNARNA肽鏈引物有無無特點半保留復制不對稱轉錄核蛋白體循環半不連續復制模板方向3’5’3’5’5’3’

產物方向5’3’5’3’NC堿基配對A-T、G-CA-U、T-A、G-C密碼子與反密碼子當前第26頁\共有75頁\編于星期六\10點某些抗生素對蛋白質合成的影響干擾物作用原理作用點四環素族阻礙氨基酰-tRNA小亞基與小亞基結合；易（30S、40S）進入菌體，但不易透入哺乳動物細胞。鏈霉素抑制原核生物啟動，小亞基（30S）（卡那霉素）造成誤譯。氯霉素抑制原核生物大亞大亞基（50S）基轉肽酶活性，干擾

mRNA與核糖體的結合。紅霉素抑制轉肽酶活性防礙移位當前第27頁\共有75頁\編于星期六\10點某些生物活性物質對蛋白質合成的影響干擾物作用原理作用點干擾素①活化一種蛋白激酶，使eIF2eIF2磷酸化而失活，抑制翻譯起始。

②激活一種核酸內切酶，使mRNA降解。（有雙股

RNA存在時，才起作用。）白喉毒素抑制真核EF2的活性。EF2

嘌呤霉素競爭性抑制Tyr-tRNATyr大亞基進入A位后，使肽鏈過早終止。放線菌酮抑制真核生物大亞基轉大亞基（60S）肽酶活性。

當前第28頁\共有75頁\編于星期六\10點mRNA5′···ACG···5′···UAC···tRNA反密碼環UCGACU5′5′圖13-1mRNA密碼與tRNA反密碼當前第29頁\共有75頁\編于星期六\10點123455'N圖13-2翻譯過程中的核糖體圖解1.小亞基；2.mRNA；3.大亞基；4.肽酰tRNA（左）和氨基酰tRNA,小圓圈代表氨基酸殘基；5.斜線陰影左為P位（peptidesite)或稱D位（donorsite)，右為A位（Aminoacylsite)或（Acceptorsite)。

當前第30頁\共有75頁\編于星期六\10點多聚核蛋白體50s30s123453’5’mRNANH2合成完同時有5個當前第31頁\共有75頁\編于星期六\10點metmet-GTP-eIF2met40seIF3.eIF4cmRNAeIF2,eIF3,eIF4c,eIF5,GDP+PieIF560s圖13-6真核生物的翻譯起始復合物生成ATPeIF4E,4FeIF4A,4BADP+PieIF4E,4FeIF4A,4Bmet當前第32頁\共有75頁\編于星期六\10點轉肽酶N-末端NH2fMet-tRNAAA-tRNA二肽PAPA當前第33頁\共有75頁\編于星期六\10點NC信號肽KRKR103肽ACTH-LT(?)-MSH-MSHEndophin圖13-11POMC作為活性物質的前體最上行為POMC，K，R為相應位置上的賴氨酸、精氨酸殘基當前第34頁\共有75頁\編于星期六\10點MALWMRLLPLLALLALWGPDPAAAFV------MMAAGPRTSLLLLAFALLCLPWTQVVGAF------MKFLVNVALVFMVVYISTITAAP------MKLLVVAVIACMLIGFADPASGCK---------------N—信號肽連接分泌蛋白堿性N端疏水核心區加工區人前胰島素原牛生長激素蜂毒肽果蠅粘液蛋白信號肽的結構和幾種信號肽的舉例。氨基酸排列順序用單一英文字母縮寫表示，加工區內的箭頭示信號肽被切除的位點。圖13-12當前第35頁\共有75頁\編于星期六\10點核糖體信號肽NSRP14DPN胞漿膜內膜外信號肽酶分泌蛋白轉運系統1.信號肽合成后被SRP識別;2.SRP把正在合成蛋白質的核糖體帶到膜的胞漿面;3.蛋白質連同信號肽穿膜而出;4.信號肽反折回膜被信號肽酶水解SRP=信號肽識別粒子DP=對接蛋白(SRP受體)32當前第36頁\共有75頁\編于星期六\10點目錄（一）分泌蛋白的靶向輸送真核細胞分泌蛋白等前體合成后,信號肽引導首先進入要進入內質網。當前第37頁\共有75頁\編于星期六\10點（二）線粒體蛋白的靶向輸送目錄當前第38頁\共有75頁\編于星期六\10點（三）細胞核蛋白的靶向輸送目錄當前第39頁\共有75頁\編于星期六\10點

遺 傳

密 碼 表當前第40頁\共有75頁\編于星期六\10點

開放讀碼框架（openreadingframe，ORF）:

mRNA分子中含有密碼子信息的區域;連續編碼一個蛋白質.它的5′-端為起始密碼子，3′-端為終止密碼子。

當前第41頁\共有75頁\編于星期六\10點

當前第42頁\共有75頁\編于星期六\10點

密碼子與反密碼子配對的擺動現象反密碼子第一位堿基IUC密碼子第三位堿基A，C，UA，GC，G，U當前第43頁\共有75頁\編于星期六\10點

過程當前第44頁\共有75頁\編于星期六\10點

核蛋白體是肽鏈合成的場所當前第45頁\共有75頁\編于星期六\10點

小亞基：具有結合模板mRNA的功能

P位：結合肽酰－tRNA

大亞基：具有A位:結合氨基酰－tRNA E位:tRNA退出E位當前第46頁\共有75頁\編于星期六\10點

（三）tRNA和氨基酰tRNA

tRNA在翻譯過程 中起接合體（adaptor） 作用，又是氨基酸的 運載體。當前第47頁\共有75頁\編于星期六\10點

AA-tRNA合成酶當前第48頁\共有75頁\編于星期六\10點

氨基酸的活化形式 氨基酰－tRNA

氨基酸的活化部位

α－羧基 連接方式 酯鍵 活化耗能

2個~P當前第49頁\共有75頁\編于星期六\10點

1.起始因子IF和eIF起始步驟IFeIF亞基分離IF3(IF1)eIF3mRNA就位核酸－核酸、核酸－蛋白質之間的辨認結合eIF3，eIF1，eIF4AeIF4B，CBP-1eIF4E(CBP-2)起始tRNA就位IF2，GTP（IF1）eIF2，co-eIF2-GTPeIF3，eIF4C大亞基結合各種IF脫落eIF5，eIF4D當前第50頁\共有75頁\編于星期六\10點

2.原核生物mRNA就位機制當前第51頁\共有75頁\編于星期六\10點

3.原核生物起始復合物的形成當前第52頁\共有75頁\編于星期六\10點

（一）進位

氨基酰-tRNA根據遺傳密碼的指引， 在GTP和EF-T的協助下，進入核蛋白體 的A位。A位P位當前第53頁\共有75頁\編于星期六\10點

mRNAEF-T協助進位的機制

mRNA-AA-tRNA當前第54頁\共有75頁\編于星期六\10點

（二）成肽

轉肽酶催化肽鍵的形成。當前第55頁\共有75頁\編于星期六\10點

肽鍵形成當前第56頁\共有75頁\編于星期六\10點

（三）轉位

tRNA脫落的同時，核蛋白體向mRNA的

3′-端移動一個密碼子的距離。由EF-G中的轉位酶催化，此步驟需1個GTP。當前第57頁\共有75頁\編于星期六\10點

三、肽鏈的終止

1.RF與終止密碼辨認結合

2.肽鏈與tRNA分離

3.tRNA、mRNA及RF從核蛋白體脫落當前第58頁\共有75頁\編于星期六\10點

原核生物蛋白質合成的能量計算 氨基酸活化：-2個~P ATP

延長：（

進位、移位）-2個GTP

結論：每合成一個肽鍵至少消耗4個~P。起始：-1個 GTP

終止： -1個GTP

耗能:4n(AA)ATP 當前第59頁\共有75頁\編于星期六\10點多肽鏈折疊天然功能構象蛋白質新生肽鏈的折疊在肽鏈合成中、合成后完成，新生肽鏈N端在核蛋白體上一出現，肽鏈的折疊即開始。可能隨著序列的不斷延伸肽鏈逐步折疊，產生正確的二級結構、模序、結構域到形成完整空間構象。一般認為，多肽鏈自身氨基酸順序儲存著蛋白質折疊的信息，即一級結構是空間