蛋白质的生物合成

蛋白质是生命的物质基础，是有机大分子，是构成细胞的基本有机物，是生命活动的主要承担者。没有蛋白质就没有生命。氨基酸是蛋白质的基本组成单位。它是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。

蛋白质的生物合成

• 1.遗传密码
  • 1.mRNA
    • 合成氨基酸的模板
  • 2.遗传密码的破译
    • 遗传密码：碱基顺序；mRNA分子以5→3方向，从AUG开始组成一个密码子
    • 重要实验：a.均聚核苷酸指导均聚肽合成，b.特定共聚核苷酸 c.核糖体结合技术
    • 1.起止、终止密码子：起始：AUG（也是Met的密码子）；终止(不代表任何氨基酸，也无意义）：UAA、UAG、UGA
    • 2.连续性；3.简并性；4.通用性（原核到人通用）
    • 5.方向性：mRNA解读方向：5→3
    • 6.变偶性：由于简并性，稀有碱基I（黄嘌呤）可与A,C,G配对。密码子前两位规则配对，第三位就是组合
• 2.多肽链的合成体系
  • 1.mRNA
  • 2.tRNA：转运工作
  • 3.氨酰-tRNA合成酶（aaRS）：
    • 作用：催化氨基酸→形成三联复合体→与特异的tRNA作用→目的是转运氨基酰
    • 特点：1.专一性；2.校对作用：水解错误活化的氨基酸
  • 4.核糖体
    • 组成：rRNA+蛋白质
    • 结合位点
      • mRNA结合位点：在小亚基
      • A位点：结合新进入氨基酰-tRNA的位置
      • p位：移位后
      • 转肽酶活性部位：A与P的连接处
  • 5.翻译辅助因子：GTP、ATP、Mg2+等
• 5.肽链合成后的折叠、修饰与定位
  • 1.蛋白质的修饰
    • a.N-端Met残基：原核除去甲酰基，少数保留；真核全切除
    • b.肽链需一定的剪接（酶原激活）
    • c.氨基酸侧链修饰：二硫键形成、磷酸化、糖基化、核糖基化、乙酰化等
  • 2.蛋白质的修折叠
    • 折叠是由氨基酸的顺序决定
      • 折叠蛋白：酶、分子伴侣
  • 3.蛋白质定位
    • 概念：把蛋白质运到各自特定的位置并发挥作用的过程
    • 途径
      • a.共翻译易位
        • 翻译不久后就定位
      • b.翻译后易位
• 4.原核与真核生物多肽链合成的差异
• 3.原核生物多肽链生物合成的过程
  • 1.过程：氨基酸活化、肽链合成的起始、肽链延申、终止与释放、翻译后加工
  • 2.活化
    • 原核活化再甲酰化→(f)MeT-tRNA；真核不需要
  • 3.链起始
    • a三元复合物的形成：起始因子3（IF3）+核糖体30s小亚基→三元复合物，SD序列
    • b.30S前起始复合物的形成：(f)MeT-tRNA+mRNA的起始密码子（AUG）→IF3从复合物脱落→30S前起始复合物的形成
    • c.70s起始复合物形成：50s亚基+30S前起始复合物→70s起始复合物
  • 4.延申
    • 延长因子：EF-T、EF-G及GTP供能.进位、转肽、移位，进入下一循环
  • 5.终止与释放
    • 终止因子or释放因子（RF），核糖体解聚成两个亚基