蛋白质生物合成 (5).ppt

蛋白质生物合成 (5) 第一页，共39页。 一、mRNA与遗传密码 二、rRNA与核糖体 三、tRNA 四、蛋白质的生物合成 五、真核生物与原核生物蛋白质合成的差异 第二页，共39页。 教学基本要求 1.什么是遗传密码？遗传密码有哪些重要特点？ 2.蛋白质的合成过程主要涉及哪些重要的核酸及蛋白质，这些核酸或蛋白质的主要功能是什么？ 3.蛋白质的生物合成分为哪几个阶段？每个阶段的主要内容是什么？ 4.什么是蛋白质的合成后加工？主要有哪些重要作用？ 5.在蛋白质的合成过程中，主要是通过何种方式将mRNA的核苷酸顺序解读为蛋白质中的氨基酸顺序的？ 6.密码子、兼并密码、翻译等概念的意义？ 第三页，共39页。 中心法则指出，遗传信息的表达最终是合成出具有特定氨基酸顺序的蛋白质，这种以mRNA上所携带的遗传信息,到多肽链上所携带的遗传信息的传递，就好象以一种语言翻译成另一种语言时的情形相似，所以称以mRNA为模板的蛋白质合成过程为翻译(translation)。 翻译过程十分复杂，需要mRNA、tRNA、rRNA和多种蛋白因子参与。在此过程中mRNA为合成的模板，tRNA为运输氨基酸工具，rRNA和蛋白质构成核糖体，是合成蛋白质的场所，蛋白质合成的方向为N—C端。 第四页，共39页。 基因有两种功能，一个复制的功能，一个表达的功能。通过复制，亲代的遗传信息可以传递到子代，使子代获得和亲代完全相同的遗传信息，而传到子代的遗传信息只有通过基因的表达，才有可能使子代获得和亲代相同的遗传性状。 蛋白质的生物合成是一个非常精细的过程，是从mRNA的核苷酸语言（核苷酸顺序）到蛋白质中的氨基酸语言（氨基酸顺序）的一种转换过程。该过程涉及mRNA、tRNA、rRNA三种RNA分子及许多蛋白质因子的共同作用。 第五页，共39页。 图10-1 遗传信息表达示意图 第六页，共39页。 一、mRNA与遗传密码 （一）遗传密码的概念 现代研究结果表明，绝大多数生物体内控制蛋白质合成的遗传信息最终存储在DNA分子中，但DNA不能直接控制蛋白质的生物合成的，而是需要先将DNA中的遗传信息根据需要转录形成一定种类的mRNA 然后再由mRNA去直接控制蛋白质的生物合成。mRNA分子上特定的核苷酸顺序就是蛋白质合成所需全部信息的直接来源。 通常人们将mRNA上核苷酸顺序与蛋白质中氨基酸顺序的对应关系称为遗传密码（genetic code），mRNA分子中顺序相连的三个核苷酸可以代表一个特定的AA或其它的含义称密码子（codon）或三联体密码(triplet codon)。 第七页，共39页。 遗传密码表 表10-1 第八页，共39页。 三联体密码的破译 2、以随机共聚合指导多肽的合成 例：以随机共聚物A、C为模板，任意排列可 出现8种三体，获得六种氨基酸组成的多肽。 1、以均聚物为模板指导多肽的合成 3、以特定的共聚物为模板指导多肽的合成 4、核糖体结合技术 第九页，共39页。 以均聚物为模板指导多肽的合成 PolyU为模板，产生的多肽链为Polyphe PolyA为模板，产生的多肽链为Polylys PolyC为模板，产生的多肽链为Polypro 第十页，共39页。 以特定的共聚物为模板指导多肽的合成 （1）以多聚二核苷酸作模板可合成由2个氨基酸组成的多肽 、PolyUG的模板，合成产物为Lys和Val。 （2）以多聚三核苷酸作为模板，可得三种氨 基酸组成的多肽。 第十一页，共39页。 核糖体结合技术 技术要点： 保温 硝酸纤维滤膜过滤 分析留在滤膜上的核糖体-AAtRNA 确定与核糖体结合的AA 以人工合成的三核苷酸为模板+核糖体+AA-tRNA 第十二页，共39页。 （二）遗传密码的特性 表中所列遗传密码可以发现具有以下几方面的重要特性（遗传密码表）。 1.阅读的方向是5′→3′。 2.无逗点性 mRNA分子上codon间是没有标点符号的，即蛋白质的翻译过程中是从特定的位置开始依次分成一个个密码子单位进行的，直至结束。同一个mRNA分子（相同的碱基排列顺序），起读的位置不同，含义亦有所不同。 5′-CAUCAUCAUCAU… 3′ CAU……… Poly His AUC…… Poly IIe