蛋白质的生物合成

这是一个关于蛋白质的生物合成的思维导图，包含蛋白质翻译后的加工、合成过程、 密码子、蛋白质合成合成后被靶向运送到细胞特定部位等。

蛋白质的生物合成

• 密码子
  • 起始密码子：AUG 真核：Met 原核：甲酰Met
  • 终止密码子：UAA , UAG , UGA(YOU ARE AWAY,YOU ARE GO,YOU GO AWAY)
  • 方向性：5'-3'
  • 连续性：无交叉，无间断
  • 简并性：Trp Met 仅有一个密码子
  • 通用性：蛋白质生物合成密码适用自然界的一切生物
  • 摆动性：tRNA反密码子与密码子不严格遵守碱基配对原则
    • 为突变保留余地，只要突变在这个范围内，生物表型稳定可维持
• 合成过程
  • 方向：N-C
  • (1)氨基酸活化与转运（可溶的细胞质）
    • 子主题 3
    • 氨基酰tRNA合酶：高度特异性，校正活性，氨基酸的羧基与tRNA氨基酸臂的羟基以酯键连接，活化需要消耗1个ATP(两个高能磷酸键)
    • 一种tRNA可以携带一种氨基酸，一种氨基酸可以被多种tRNA携带
  • 起始过程
    • 参与起始过程的蛋白质叫做起始因子IF
      • IF-1 :占据A位防止结合其他tRNA 原配
      • IF-2 :促使起始RNA与小亚基结合 找小老婆
      • IF-3 :促进大小亚基分离 夫妻离婚
    • 翻译起始复合物的形成(原核)
      • 核糖体大小亚基分离
      • 核糖体小亚基结合在mRNA的起始密码子附近-AGGAGG-(RBS/SD序列)
      • IF-1占据A位，fMet-tRNAiᶠᴹᵉᵗ占据P位
      • 核糖体大亚基结合，形成完整的翻译起始复合物
      • 真核生物类似，但起始因子更复杂
  • 翻译的延长
    • 每次核蛋白体分为：进位，成肽，转位
      • 进位：EF-Tu（EF-TEF-Ts）结合并分解1个GTP，促进第二个tRNA携带一个氨基酸进入A位，
      • 成肽：P位上的tRNA把自身的氨基酸转移给A位上的tRNA，并在转肽酶（核糖体的大亚基23s 28s）的催化作用下形成肽键
      • 转位：核糖体在转位酶（EF-G）作用下3‘方向移动一位移动一个密码子，A位空出来，EF-G促进E位上的tRNA卸载与释放，消耗一个GTP
    • 催化肽键形成的转肽酶的本质是大亚基rRNA
    • 延长因子
      • EF
        • 原核
        • 真核
  • 翻译终止
    • 释放因子
      • 原核生物
        • RF1：进入A位，识别UUA，UAG
        • RF2：进入A位，识别UUA，UGA
        • RF3：GTP酶活性，新合成的肽链从核糖体释放之后，促进1或2与核糖体分离
      • 真核生物：eEF:识别所有
• 蛋白质翻译后的加工
  • 新生肽键必须正确折叠才具备生物活性：二硫键形成，亚基聚合，水解切除一些肽段和氨基酸，化学修饰某些侧链基团
  • 分子伴侣促进蛋白质折叠
    • 1.分子伴侣：热激蛋白，伴侣蛋白，蛋白二硫键异构酶
  • 肽键的修饰
    • 肽链一级结构的修饰
      • 肽链氨基端和羧基端修饰：除去羧基端甲酰基，氨基端乙酰化
      • 个别氨基酸：糖基化，羟基化，甲基化
      • 多肽链水解：胰岛素原→胰岛素
    • 肽键高级结构的修饰
      • 亚基聚合：三级→四级
      • 辅基连接：血红蛋白结合血红素
• 蛋白质合成合成后被靶向运送到细胞特定部位
  • 子主题 4
    • 分泌蛋白质的N端有信号肽序列，进入内质网
    • 囊泡运送至高尔基体
    • 内质网蛋白质的C端有滞留信号序列，使其回到内质网
  • 细胞质中的线粒体蛋白质N端有前导肽序列，使其进入线粒体
  • 细胞质膜蛋白质通过囊泡被送至细胞膜
• 原核：一条mRNA编码多种蛋白质(多顺反子) 真核：一条mRNA编码一种蛋白质(单顺反子)