生化蛋白质的合成

基本原料：20种编码氨基酸
模板：mRNA
适配器：tRNA
装配机：核蛋白体
主要酶和蛋白质因子：氨基酰-tRNA合成酶，转肽酶，起始因子，延长因子，释放因子
能源物质：ATP,GTP
无机离子：Mg+,K+

第十五章蛋白质的合成

• 第一节蛋白质合成体系
  • 基本原料：20种编码氨基酸 模板：mRNA 适配器：tRNA 装配机：核蛋白体 主要酶和蛋白质因子：氨基酰-tRNA合成酶，转肽酶，起始因子，延长因子，释放因子 能源物质：ATP,GTP 无机离子：Mg+,K+
  • mRNA是蛋白质合成的模板
    • 从mRNA5’端起始密码子AUG到3’端终止密码子之间的核苷酸序列，称为开放阅读框架（ORF）
    • 密码子：在mRNA的开放阅读框区域，每3个相邻的核苷酸为一组，编码 一种氨基酸，称为三联体密码或密码子。 起始密码子和终止密码子 起始密码子：AUG 终止密码子：UAA、UAG、UGA
    • 遗传密码的特点： 方向性：阅读方向5’——3’ 连续性：会引起移码突变 简并性：一种氨基酸对应2种或2种以上的密码子 摆动性：反密码子与密码子之间的配对有时并不严格遵守常见的碱基配对原则 通用性
  • tRNA是氨基酸和密码子之间的特异衔接子
    • 运载氨基酸：氨基酸各由其特异的tRNA携带，一种氨基酸可有几种对应的tRNA，氨基酸结合在tRNA 3ˊ-CCA的位置，结合需要ATP供能； 充当“适配器”：每种tRNA的反密码子决定了所携带的氨基酸能准确地在mRNA上对号入座。
  • 核糖体是蛋白质合成的场所
    • 合成肽链时mRNA与tRNA的相互识别、肽键形成、肽链延长等过程全部在核糖体上完成，核糖体沿着模板mRNA链从5′端向3′端移动。
  • 蛋白质合成需要多种酶类和蛋白质因子
    • 真核前加e
    • 起始因子（IF）,延长因子（EF）,终止因子又称释放因子（RF）:原核生物（RF）真核生物（eRF）
• 第二节氨基酸与tRNA的连接
  • 氨酰-tRNA合成酶识别特定氨基酸和tRNA
  • 肽链合成的起始需要特殊的起始氨酰-tRNA
• 第三节肽链的合成过程
  • 肽链的合成过程
    • 原核生物翻译起始复合物的形成： 核糖体大小亚基分离 mRNA与核糖体小亚基结合 fMet-tRNAfMet结合在核糖体P位 翻译起始复合物形成。
    • 真核生物翻译起始复合物的形成： 大小亚基分离 43S前起始复合物的形成 mRNA与核糖体小亚基结合 核糖体大亚基的结合
  • 在核糖体上重复进行的三步反应延长肽链
    • 进位： 氨酰-tRNA按照mRNA模板的指令进入核糖体A位的过程，又称注册 成肽：核糖体A位和P位上的tRNA所携带的氨基酸缩合成肽的过程 转位：成肽反应后，核糖体需要向mRNA的3′端移动一个密码子的距离，方可阅读下一个密码子，此过程为转位
  • 终止密码子和释放因子导致肽链合成终止
    • 肽链上每增加一个氨基酸残基，就需要经过一次进位、成肽和转位反应。如此往复，直到核糖体的A位对应到了mRNA的终止密码子上。 终止密码子不被任何氨酰-tRNA识别，只有释放因子RF能识别终止密码子而进入A位，这一识别过程需要水解GTP。
    • 原核生物有3种RF： RF1识别UAA或UAG，RF2识别UAA或UGA，RF3则与GTP结合并使其水解，协助RF1与RF2与核糖体结合。 真核生物仅有eRF一种释放因子： 所有3种终止密码子均可被eRF识别。 真核生物中肽链合成完成后的水解释放过程尚未完全了解。
    • 多聚核糖体：多个核糖体结合在1条mRNA链上所形成的聚合物。多聚核糖体的形成可以使肽链合成高速度、高效率进行。