mRNA到蛋白质

分子生物学mRNA到蛋白质知识总结，包括遗传密码子、tRNA、核糖体中RNA种类、蛋白质合成的生物学机制等内容。

mRNA到蛋白质

• 遗传密码子
  • 三联子密码
  • 遗传密码的性质
    • 连续性
    • 简并性
    • 通用性和特殊性
      • 特殊性是线粒体密码子特有
    • 密码子与反密码子的相互作用
      • 根据密码子与反密码子配对提出“摆动假说
        • 反密码子第一位是C/A时，则C与A配对，A与U配对
        • 反密码子第一位是U或G时，则U可与A/G配对，G可与C/U配对
        • 反密码子第一位是I时，I可与A/U/G配对
• tRNA
  • tRNA的三叶草形二级结构
    • 受体臂：携带氨基酸的
    • TψC臂：与核糖体上的rRNA识别
    • 多余臂：L型三维机构中连接D环反密码子
    • 反密码臂：与密码子互补配对
    • D臂：与氨基酰tRNA合酶结合
  • tRNA的L形三级结构：与AA-tRNA合酶对tRNAD的识别有关
  • tRNA的功能：在翻译中负责氨基酸的转运
  • tRNA的种类
    • 起始tRNA和延伸tRNA
    • 同工tRNA
    • 校正tRNA
  • 氨酰-tRNA合成酶：一类催化氨基酸与RNA结合·的特异性酶
• 核糖体
  • 核糖体是指导蛋白质合成的生物大分子机器
    • 原核生物的核糖体
      • 组成
        • 小亚基：有21种r-蛋白质组成
        • 大亚基：含36种r-蛋白
    • 真核生物的核糖体
      • 组成
        • 小亚基：含33种r-蛋白质
        • 大亚基：含49种r-蛋白质
  • 核糖体中RNA种类
    • 5S rRNA:与50S 核糖体大亚基相互作用
    • 16S rRNA：在翻译中与mRNA结合
    • 23S rRNA:与tRNA-met的结合有关
    • 5.8S rRNA:可能是tRNA作用的识别序列
    • 18S rRNA
    • 28S rRNA
  • 核糖体上的3个tRNA
    • A位点：氨基酰位
    • P位点：肽酰位
    • E位点：排出位
  • 核糖体的功能：包括多个活性中心
    • mRNA结合部位、结合或接受AA-tRNA部位
    • 结合或接受肽酰-tRNA的部位
    • 肽键转移部位以及形成肽键的部位（转肽酶中心）
    • 负责肽链延伸的各种延伸因子的结合位点
• 蛋白质合成的生物学机制
  • 蛋白质合成各阶段
    • 氨基酸活化：生产氨酰-tRNA的过程。氨基酸在氨酰-tRNAh合成酶的作用下生成活化氨基酸--AA-tRNA
    • 肽链的起始
      • 原核生物翻译起始
        • 所需成分
          • 30S 小亚基、50S 大亚基、fMet-tRNA-met
          • 模板mRNA、起始因子IF-1、IF-2、IF-3；GTP、镁离子
        • 第一步：30S 亚基首先与翻译起始因子IF-1、IF-3结合，通关SD序列与mRNA模板相结合
        • 第二步：在IF-2和GTP的帮助下，fMET-tRNA-fMET进入小亚基的P位点，tRNA上的反密码子与mRNA上的起始密码子配对。
        • 第三步：带有tRNA、mRNA、3个翻译起始因子的小亚基的复合物与50S 大亚基结合GTP水解，释放翻译起始因子。
    • 肽链的延伸
      • 进位：第二个氨基-tRNA与核糖体A位点结合
      • 肽链的生成：成肽，在肽基转移酶的催化，A位点上的AA-tRNA转移到P位点，与fMET-tRNA-fMET上的氨基酸生成肽键。
      • 移位：核糖体向mRNA3'端方向移动一个密码子
    • 肽链的终止
      • RF识别终止密码子结合，使肽链与核糖体解离。
      • 原核释放因子类型
        • I类释放因子:RF1、RF2：能识别UAG、UAA、UGA
        • II类释放因子：RF3:与核糖体解体有关
      • 真核释放因子类型
        • I类释放因子：eRF1
        • II类释放因子：eRF2
    • 折叠与加工
      • N端fMET或Met地切除
      • 二硫键的形成
      • 特定氨基酸的修饰
        • 磷酸化
        • 糖基化
        • 甲基化
        • 乙酰化
      • 切除新生肽链中的非功能片段