蛋白质生物合成 (4).ppt

In bacteria, translation and transcription are tightly coupled. 第六十三页，共88页。 Puromycin（嘌呤霉素） binds to site A of ribosome, accepts the peptidyl group and then leaves the ribosome. 第六十四页，共88页。 五、真核生物蛋白质的生物合成 核糖体更大，80S ? 40S+60S 起始tRNA和氨基酸 起始氨基酸为甲硫氨酸，而不是甲酰甲硫氨酸，起始tRNA表示为tRNAiMet，起始氨酰-tRNA为Met- tRNAiMet 起始密码子为AUG，它的上游5‘端无富含嘌呤序列（SD），一般在mRNA5’-末端的AUG为起点。真核生物mRNA通常只有一个AUG密码子，每种mRNA只转译出一种多肽。 第六十五页，共88页。 对抑制剂敏感性不同，如亚胺环己酮只作用于80S核糖体，只抑制真核生物的翻译,白喉毒素与EF-2结合，抑制肽链移位。 真核中涉及的蛋白因子较多，有约13种起始因子、两种延伸因子、一种终止因子——被称为信号释放因子（eRF）。 蛋白质激酶参与真核生物蛋白质合成的调节。 真核中线粒体、叶绿体能进行蛋白质合成，其抑制剂与原核相似。 第六十六页，共88页。 六、肽链合成后的加工和折叠 1. 水解 N末端的(甲酰)甲硫氨酸的切除 在去甲酰酶催化下将肽链合成的起始氨基酸-甲酰甲硫氨酸水解脱掉甲酰基，以便肽链形成所需的构象。 在氨肽酶催化下切去N末端一个或几个氨基酸。 多肽链还未释放时，上两个过程已发生。而真核生物15-30氨基酸时，就已开始上 述过程。 水解断裂 如动物体中蛋白酶形成的是无活性的酶原，到消化道后，水解切下一部分肽链，使酶原变成有活性的酶。 第六十七页，共88页。 2. 氨基酸侧链的修饰 脯氨酸、赖氨酸侧链发生羟基化作用。 苏氨酸、丝氨酸、酪氨酸羟基磷酸化。如糖原磷酸化酶 糖基化作用使蛋白质多肽链转变成糖蛋白（N-糖苷键和O-糖苷键）。 3. 加辅基 结合上辅基（酶）才具生物活性，如乙酰辅酶A羧化酶与生物素的结合。 4. 二硫键的形成 两个半胱氨酸-SH氧化 第六十八页，共88页。 七、蛋白质构象的形成 新生肽链在细胞内特定的部位，在多种蛋白质的帮助下卷曲成正确构象，大多数蛋白质的折叠是边翻译边折叠的，至少有两类因子参与了折叠过程： 酶：二硫键异构酶、脯氨酰顺反异构酶 分子伴侣：由若干在结构上不相关的蛋白质家族组成，但它们具有共同的功能，在细胞内帮助其他多肽链的结构完成正确的组装，而且在组装完毕后与之分离，不构成这些蛋白质在执行功能时的结构组分。 第六十九页，共88页。 八、蛋白质合成后的运送 无论是原核生物还是真核生物，新合成的蛋白质必须转运到特定的亚细胞位置或运输到胞外才能发挥其相应活性。 第七十页，共88页。 第二节 蛋白质的合成过程 蛋白质生物合成的过程分四个步骤： 氨基酸活化、肽链合成的起始、延伸、终止和释放。 氨基酸活化即氨酰tRNA的合成，反应由特异的氨酰tRNA合成酶催化，在胞液中进行。氨酰tRNA合成酶既能识别特异的氨基酸，又能辩认携带该氨酰基的一组同功受体tRNA分子。 肽链合成的起始对于大肠杆菌等原核细胞来说，是70S起始复合物的形成。 第三十一页，共88页。 它需要核糖体30S和50S亚基、带有起始密码子AUG的mRNA、fMet-tRNAf 、起始因子IF1、IF2、IF3（分子量分别为10 000、80 000和21 000的蛋白质）以及GTP和Mg2+的参加。 肽链合成的延伸需要70S起始复合物、氨酰-tRNA、三种延伸因子：一种是热不稳定的EF-Tu，另一种是热稳定的EF-Ts，第三种是依赖GTP的EF-G以及GTP和Mg2+。 肽链合成的终止和释放需要三个终止因子RF1、RF2、RF3蛋白的参与。 第三十二页，共88页。 一、氨基酸的活化 氨基酸在掺入肽链前必须活化，在胞液中进行。 氨基酸的活化是指各种参加蛋白质合成的AA与携带它的相应的tRNA结合成氨酰-tRNA的过程。活化反应在氨酰-tRNA 合成酶的催化下进行。 氨基酸 相应的tRNA + 氨酰－tRNA 氨基酸活化： 氨酰-tRNA 合成酶 第三十三页，共88页。 1. 活化 ： AA-AMP-E复合物的形成 E-CR1-C-O ~P-O- CH2 = O OH - O 腺嘌呤 OH OH O NH2 AA+ATP+E AA-AMP-E +PPi Mg 2+ Mn 2+ 2. 转