导图社区 蛋白质的生物合成
关于基因的翻译，蛋白质合成，原核生物与真核生物的不同，合成的过程，场所，及所需的酶。 其余有关分子生物学详见主页
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中医基础哲学基础：阴阳五行，分享了 辩证论治、五行学说、阴阳学说的知识，大家可以学起来哦。
细胞生物学：细胞分化，由单个受精卵产生的细胞，在形态结构，生化组成和功能等方面均有明显的差异，形成这种稳定性差异的过程即细胞分化，可作为复习使用。
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基因指导蛋白质的合成
基因表达与性状的关系
基因蛋白质性状
癌基因和抑癌基因
多基因遗传与多基因遗传病
基因的表达思维导图
基因的表达
遗传学基因突变
细胞代谢网络和基因表达调控
基因控制生物的性状
蛋白质的生物合成
密码子
概念：在mRNA链上从5'-3'端每相邻的核苷酸可以决定一个特定的核苷酸，这种三联核苷酸为密码子
特点
通用性
简并性
多种密码子共用同一种氨基酸--可以降低基因突变（点突变）的生物学效应，除蛋AA，色AA外
连续性
易造成框移突变
方向性
决定了N'-C'端的氨基酸排列顺序---蛋白质一级结构取决于密码子方向性
摆动性
第三位碱基配对具有灵活性，使61种密码子不需要61种tRNA配合
可使一种tRNA识别mRNA的多种简并性密码（5'端第一位）
密码子总数为64个，61个编码20个氨基酸
另外3个不编码，作为终止密码UAA,UAG,UGA
反密码子第一位碱基 I A U G C
密码子第三位碱基 CUA U AG UC G
没有遗传密码
羟脯氨酸
羟赖氨酸
经过脯氨酸，赖氨酸羟化而来
只有一个遗传密码
甲硫氨酸（AUG）
色氨酸（UGG）
原核细胞
氨基酸活化
部位：细胞质
氨基酸＋tRNA＋ATP→氨酰-tRNA＋AMP＋PPi
在氨酰tRNA合成酶，镁离子作用下
—1ATP，2个高能磷酸键
起始过程生成起始复合物
原料
30s小亚基，50s大亚基，IF(三种)，mRNA，fMet-tRNA，GTP，二价镁离子
①大小亚基分离
在IF帮助下
②小亚基结合于mRNA
准确识别AUG，而不会结合内部AUG，正确结合蛋白质
③fMet-tRNA结合于核糖体P位
与结合了GTP的IF-2一起，识别并结合小亚基P位的mRNA的AUG处
④大小亚基结合
结合于IF2的GTP被水解，释放能量，形成翻译起始复合物（核糖体＋mRNA＋fMet-tRNA）
—1UTP,1个高能磷酸键
肽链延长-核糖体循环
肽链延长在核糖体上连续循环进行，每经过一个循环肽链增加一个氨基酸残基
进位
特异的氨酰-tRNA进入A位
成肽
在转肽酶作用下，P位上的氨基酸连接到A位氨基酸的氨基上，P位空出
转位
在（EF-G）作用下，由GTP供能，核糖体沿mRNA5'端→3'端移动一个密码子距离
空出的A位接受新氨酰-tRNA
生成1个肽键，消耗4个高能磷酸键（不包括起始复合物形成）
肽链合成终止
A位出现终止密码，RF-1/RF-2识别并结合到A位
激活肽基转移酶，与肽链间酯键水解，肽链脱落
合成后的加工修饰
新生肽链不具有生物活性，需经过化学修饰，进一步盘曲折叠，形成天然构象的功能蛋白
真核细胞
40s小亚基，60s大亚基，很多IF，mRNA，Met-tRNA
在eIF帮助下
②Met-tRNA结合于小亚基P位
与结合了GTP的eIF-2一起，识别并结合小亚基P位的mRNA的AUG处
③mRNA与小亚基定位结合
结合于IF2的GTP被水解，释放能量，形成翻译起始复合物（核糖体＋mRNA＋Met-tRNA）
A位出现终止密码，eRF识别并结合到A位
加工修饰
肽链折叠
折叠形成正确的构象，才能发挥生理功能
分子伴侣
帮助新生肽链正确折叠成具有空间构象的蛋白质
热激（休克）蛋白（HSP）
伴侣蛋白
折叠酶
催化蛋白质功能构象折叠，又称异构酶
蛋白质二硫键异构酶（PDI）可催化形成链内二硫键
肽酰-脯氨酸顺反异构酶（PPI）使肽链在各脯氨酸处折叠
蛋白质一级结构修饰
以肽链水解最为常见
N端水解
甲硫氨酸残基
由特异的蛋白水解酶切除
C端水解
氨基酸残基被酶切除
肽链终肽键水解
无活性的蛋白质前体，经过蛋白酶水解，生成有活性的蛋白质（暴露酶的活性中心）
肽链中的AA残基的化学修饰
磷酸化
酪，丝，苏
O-糖基化
丝，苏
N-糖基化
天冬酰胺
羟基化
脯，赖
乙酰化
赖，丝
甲基化
赖，精，组，天冬酰胺，天冬氨酸，谷
硒化
半胱氨酸
属于翻译前修饰
空间结构修饰
亚基聚合
多条肽链的四级结构蛋白
辅基连接
只有结合蛋白
干扰与抑制
抑制肽链合成发挥作用
大红大氯大林大放
四环素，土霉素
小
链霉素，新霉素
大观霉素
红氯霉素，林可霉素
大
放线菌酮
嘌呤霉素
核糖体
原核细胞＋真核细胞
其他
白喉毒素
延长因子
真核细胞，哺乳动物
蓖麻蛋白
干扰素
真核起始因子
病毒
延长因子EF
原核生物EF
EF-Tu
促进氨酰-tRNA进入A位，具有GTP酶活性，结合分解GTP
EF-Ts
EF-Tu的调节亚基
EF-G
具有转位酶活性，促进mRNA-肽酰-tRNA由A→P，促进tRNA的卸载与释放
真核生物eEF
eEF1α
类似EF-Tu
eEF1βγ
类似EF-Ts
eEF2
类似EF-G，有转位酶活性
释放因子RF
原核生物RF
RF-1
识别UAA,UAG
诱导转肽酶转化为酯酶
RF-2
识别UAA,UGA
RF-3
具有GTP酶活性，介导IF-1.IF-2与核糖体的相互作用
真核生物eRF
eRF
识别所有终止密码，具有原核生物的RF的各类功能
起始因子IF
原核生物IF
IF-1
占据核糖体A位，防止结合其他核糖体
IF-2
促进fMet-tRNA与小亚基结合
IF-3
促进大小亚基分离，防止30s与50s过早结合
真核生物eIF
eIF2
具有GTRase活性
eIF4A
具有RNA解螺旋酶活性
eIF5B
tRNA
3'端有氨基酸接纳茎
特异结合氨基酸
tRNA上有反密码子
氨基酰-tRNA合成酶
具有高度专一性，既能识别特异的氨基酸，又能辨认应该结合该种氨基酸的tRNA分子
氨基酰-tRNA合成酶的形成
密码mRNA+反密码tRNA＋氨基酸以酯键连接
氨基酸的羧基与tRNA3'末端的3'-OH
具有校对活性可以将错误结合的水解
三种RNA
mRNA
蛋白质生物合成的模板，是遗传信息的携带者
由5'非编码区，编码区，3'非编码区组成
结合并运载各种氨基酸到mRNA模板上
rRNA
和多种蛋白质构成的核糖体是蛋白质生物合成的场所
组成蛋白质的20种AA
多种蛋白质因子
酶类
氨基酸tRNA合成酶
转肽酶
ATP,GTP
无机离子
Mg K
合成的场所---核糖体
蛋白质合成的亚细胞部位在胞质（mRNA在细胞核合成）
存在多个活性部位
mRNA结合位点（位于小亚基）
原核生物：30s小亚基 通过其16srRNA的3'端与mRNA5'端起始密码子上游SD序列结合
真核生物：40s小亚基 识别mRNA的帽子结构，使mRNA与核糖体结合
P位
起始氨酰-tRNA
肽酰-tRNA
A位
氨酰-tRNA
转肽酶活性部位（T位）
肽基转移酶中心，位于A,P连接处，催化形成肽键
参与蛋白质合成因子结合部位
IF EF RF
E位
即将离开的tRNA临时停留的位点，释放已经卸载了氨基酸的tRNA（真核细胞没有）
多聚核糖体
多个核糖体结合到一个mRNA分子上
核编码蛋白质合成的其实部位是游离核糖体
