第13章-1蛋白质合成5(郭蔼光主编配套课件)

《第13章-1蛋白质合成5(郭蔼光主编配套课件)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第13章-1蛋白质合成5(郭蔼光主编配套课件)（87页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、2022-6-11蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成主讲老师：白生文主讲老师：白生文2011-20122011-2012学年第一学期学年第一学期2022-6-1213.1 13.1 蛋白质合成体系蛋白质合成体系13.2 13.2 蛋白生物合成蛋白生物合成13.3 13.3 蛋白质定位蛋白质定位【主要内容】：2022-6-13目的与要求：目的与要求： 1。从中心法则理解蛋白质合成的信息来源，从中心法则理解蛋白质合成的信息来源，理解理解三种三种 RNA RNA在蛋白质合成中的作用在蛋白质合成中的作用 。 2. 2.学习并学习并理解理解遗传密码的破译方法。遗传密码的破译方法。 3. 3.理解理解遗传密

2、码的几个重要特性及这些特性的重要意义。遗传密码的几个重要特性及这些特性的重要意义。 4. 4.了解核糖体的结构、了解核糖体的结构、掌握掌握氨酰氨酰tRNAtRNA合成酶的作用及合成酶的作用及 其催化的反应。其催化的反应。 5. 5. 了解蛋白质的合成过程，了解多核糖体的概念。了解蛋白质的合成过程，了解多核糖体的概念。 6. 6. 了解多肽链的折叠与加工过程；了解各类蛋白质的投了解多肽链的折叠与加工过程；了解各类蛋白质的投 递过程。递过程。2022-6-1413.1.1 mRNA13.1.1 mRNA与遗传密码与遗传密码蛋白质的生物合成过程：蛋白质的生物合成过程： 基因遗传信息：基因遗传信息：D

3、NADNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质蛋白质合成过程中需要蛋白质合成过程中需要200200多种多种生物大分子参加，生物大分子参加，包括核糖体、包括核糖体、mRNAmRNA、tRNAtRNA及多种蛋白质因子。及多种蛋白质因子。13.1 13.1 蛋白质合成体系蛋白质合成体系2022-6-15 mRNAmRNA ( (messenger RNA) )：蛋白质生物合成过程中直接指令氨：蛋白质生物合成过程中直接指令氨基酸掺入的基酸掺入的模板模板，是遗传信息的载体。，是遗传信息的载体。13.1.1.1 mRNA13.1.1.1 mRNA真核生物真核生物mRNAmRNA原核生物原核生物mRNAmRNA合成

4、部位合成部位主要在主要在核质中核质中合成合成 在细胞的统一室中合成在细胞的统一室中合成前体及加工前体及加工hnRNAhnRNA，需加工，需加工合成后不需加工合成后不需加工结构结构单顺反子单顺反子多顺反子多顺反子各顺反子间有间隔序列各顺反子间有间隔序列5 5具帽子，具帽子，3 3有有ployploy（A A）不具帽子和不具帽子和ployploy（A A）稳定性稳定性较稳定，半衰期为较稳定，半衰期为2424小时以上小时以上不稳定，半衰期约不稳定，半衰期约2 2分钟分钟2022-6-16原核生物的多顺反子原核生物的多顺反子真核生物的单顺反子真核生物的单顺反子非编码序列非编码序列核蛋白体结合位点核蛋白

5、体结合位点起始密码子起始密码子终止密码子终止密码子编码序列编码序列PPPPPP5 5 3 3 蛋白质蛋白质PPPPPPm mG G - -5 5 3 3 蛋白质蛋白质2022-6-17mRNAmRNA分子上以分子上以5353方向，从方向，从AUGAUG开始每开始每三个连续三个连续的核的核苷酸苷酸( (三联体三联体) )组成一个密码子组成一个密码子( (codoncodon) ) 。13.1.1.2 13.1.1.2 遗传密码的破译遗传密码的破译遗传密码遗传密码 ( (Genetic code) ) 遗传密码的概念：遗传密码的概念：mRNA mRNA 上的核苷酸顺序与蛋白质中的上的核苷酸顺序与蛋

6、白质中的氨基酸之间的对应关系称为遗传密码。氨基酸之间的对应关系称为遗传密码。mRNAmRNA上每三个连续核上每三个连续核苷酸对应一个氨基酸，这三个核苷酸就称为一个密码子，或苷酸对应一个氨基酸，这三个核苷酸就称为一个密码子，或三联体密码（三联体密码（triplet codons）。）。2022-6-18遗传密码的破译的三个实验遗传密码的破译的三个实验 第一个实验第一个实验是是19611961年由美国的年由美国的M.NirenbergM.Nirenberg等人等人完成的。他首先利用多核苷酸磷酸化酶合成了一条完成的。他首先利用多核苷酸磷酸化酶合成了一条由相同核苷酸组成的多核苷酸链由相同核苷酸组成的多

7、核苷酸链, ,用它作模板，加用它作模板，加入入体外无细胞翻译系统体外无细胞翻译系统中中, ,利用大肠杆菌蛋白提取利用大肠杆菌蛋白提取液和液和GTPGTP在体外合成蛋白质。发现多聚在体外合成蛋白质。发现多聚(U)(U)导致多聚导致多聚PhePhe的合成的合成, ,表明多聚表明多聚(U)(U)编码多聚编码多聚PhePhe；类似的实验；类似的实验表明表明, ,多聚多聚(A)(A)编码多聚编码多聚LysLys；多聚；多聚(C)(C)编码多聚编码多聚ProPro ( (下图下图A)A)。2022-6-19 第二个实验第二个实验是是19641964年也是由美国的年也是由美国的M.NirenbergM.Ni

8、renberg等人完成的。他们首先合成一个等人完成的。他们首先合成一个已知序列的核苷酸已知序列的核苷酸三聚体三聚体，然后与大肠杆菌核糖体和氨酰，然后与大肠杆菌核糖体和氨酰tRNAtRNA一起温一起温育。由此确定与已知核苷酸三聚体结合的育。由此确定与已知核苷酸三聚体结合的tRNAtRNA上连上连接的是那一种氨基酸。接的是那一种氨基酸。该实验对于几种密码编码同该实验对于几种密码编码同一个氨基酸提供了直接的、最好的证据一个氨基酸提供了直接的、最好的证据（下图（下图B B）。）。 利用核酸的人工合成、核糖体结合技术利用核酸的人工合成、核糖体结合技术2022-6-110核糖体结合技术核糖体结合技术保温保

9、温 硝酸纤维滤膜过滤硝酸纤维滤膜过滤分析留在滤膜上的核糖体分析留在滤膜上的核糖体-AA-AA-tRNAtRNA 确定与核糖体结合的确定与核糖体结合的AAAA以人工合成的三核苷酸为模板以人工合成的三核苷酸为模板+ +核糖体核糖体+AA-+AA-tRNAtRNAp3442022-6-111 第三个实验第三个实验是是19651965由由Jones,KhoranaJones,Khorana等人完成的。等人完成的。他们他们利用有机化学和酶法利用有机化学和酶法制备了已知的核苷酸制备了已知的核苷酸重复重复序列序列，以此多聚核苷酸作模板，在，以此多聚核苷酸作模板，在体外体外进行蛋白质进行蛋白质合成，合成，发现

10、可以生成三种重复的多肽链发现可以生成三种重复的多肽链（下图（下图C C）。）。 若从若从A A翻译，则合成出多聚翻译，则合成出多聚IleIle，即，即AUCAUC对应对应IleIle； 若从若从U U翻译，则合成出多聚翻译，则合成出多聚SerSer，即，即UCAUCA对应对应SerSer； 若从若从C C翻译，则合成出多聚翻译，则合成出多聚HisHis，即，即CAUCAU对应对应HisHis。因为体外合成是无调控的合成，可以随机地从因为体外合成是无调控的合成，可以随机地从A A、或或U U、或、或C C翻译，所以有三种重复的多肽链生成。翻译，所以有三种重复的多肽链生成。2022-6-11220

11、22-6-113UACGUCAGUCAG第二位第二位 第一位第一位（5） 第三位第三位（3）UCAGUCAGUCAG遗传密码字典遗传密码字典2022-6-1142022-6-115AUGAUG是起始密码子，也是是起始密码子，也是Met(Met(或或fMetfMet) )的密码子。的密码子。原核和真核生物肽链合成的第一个氨基酸都是原核和真核生物肽链合成的第一个氨基酸都是Met(Met(或或fMetfMet) )；少数细菌中也用少数细菌中也用GUGGUG做为起始码做为起始码( (起始位点编码起始位点编码fMetfMet，密码表中密码表中编码编码Val)Val)。真核生物偶尔也用。真核生物偶尔也用C