分子生物学第四章知识点总结

分子生物学第四章蛋白质合成的机理思维导图分享！下图结构清晰，内容丰富，包括非核糖体肽、真核肽链合成、原核肽链合成等方面的知识内容，值得收藏学习。

蛋白质合成的机理

• 原核肽链合成
  • 氨基酸的活化
  • 肽链合成的起始
    • 三种起始因子指导mRNA,tRNAi和rb装配起始复合物
    • 具体过程：3结合rb小亚基E位，防止大亚基结合；1结合A位，防止负载tRNA结合；结合了GTP的2与1结合，促进负载met的tRNAi结合到P位；RBS与16SrRNA结合，起始密码子正好处于P位点；起始密码子与tRNAi配对，3释放；大亚基结合，2、1释放，形成70S翻译起始复合体。
    • 特点
      • 在起始复合物中，mRNA的AUG，tRNAi以及rb都有着正确的空间定位
      • 只有负载met的tRNAi是直接进入P位点的，其他延伸tRNA都是通过A位点进入到P位点
  • 肽链的延伸
    • 进位：EF-Tu协助下的Aa-tRNA与rb的A位点结合
    • 核糖体排斥错误Aa-tRNA机制
      • 16SrRNA的两个A碱基可以识别tRNA-mRNA错配时的小沟，导致酰氨tRNA不能正确定位
      • 酰氨tRNA错配，旋转进位时容易脱落
      • 错配的酰氨tRNA不能将EF-Tu准确定位于其因子结合中心
    • 成肽：P位氨基酸羧基与A位氨基酸氨基生成肽键
      • 合成反向：N-C
      • 肽键形成不需NTP水解，酰氨tRNA携带能量
    • 移位：EFG协助下，核糖体向mRNA3'端移动一个密码子的距离，同时肽酰-tRNA从A位转移至P位
  • 肽链合成的终止及释放
    • I类RF识别终止密码子，模仿tRNA结合到A位，招募EFG，水解移位进入到P位，同时导致原P位和E位上的tRNA脱落，随后EFG释放，IF3加入，大小亚基解离，mRNA释放，II类RF作用，促进RF释放，翻译机器解离。
  • 线粒体、叶绿体采用原核生物多肽链合成系统
• 真核肽链合成
  • 氨基酸的活化
  • 翻译的起始
    • eIF3与40S小亚基结合，eIF6与60S大亚基结合，大小亚基分离，同时eIF1进入A位；5B与2相互作用协助负载tRNAi进入P位，形成43S前起始复合体；4F与mRNA5'非翻译区（UTR）结合；4B与4F结合激活4A，去除5'-UTR二级结构，A3S前起始复合体通过3与4F识别而与mRNA结合；43S前起始复合体向下游扫描至识别AUG；2水解获能协助自身与3离开，大亚基结合；5B水解GTP释放所有eIF，形成80S翻译起始复合物。
    • 特点
      • 组成80S翻译起始复合物
      • 起始因子种类多
      • 5'Cap与3'polyA结构与rb的定位有关，形成闭环翻译模型，提高翻译效率
      • 小亚基先与tRNA结合，在与5'Cap结合，扫描至AUG后在组装大亚基，开始翻译
  • 翻译的延伸
    • 与原核相同，包含进位、成肽、移位
    • 延伸因子不同，没有E位，tRNA直接从P位脱落
    • eEF1α协助进位，eEF1β和2协助移位
  • 翻译的终止
• 依赖翻译的mRNA和蛋白质稳定性调节
  • serA RNA拯救原核生物无终止密码子mRNA上的核糖体
  • 真核无终止密码子介导的mRNA衰减拯救受困于mRNA的核糖体
  • 外切体：一种参与降解RNA的蛋白质复合体，通过外切酶方式从RNA的3'端对RNA进行水解。
• 非核糖体肽
  • 概念：是细菌、放线菌和真核微生物等通过非核糖体途径合成一系列低分子量、具有多种药用价值的多肽类次生代谢产物。
  • 非核糖体肽合成酶：是一种多功能蛋白质复合体，能识别、激活、转运氨基酸底物并按特定顺序合成NRP。