第13章 蛋白质的生物合成 生物化学与分子生物学教研室 刘先俊 P298
第13章 蛋白质的生物合成 生物化学与分子生物学教研室 刘 先 俊 P298
本章主要内容 概述 √蛋白质生物合成体系 √蛋白质生物合成过程 √蛋白质的翻译后加工及靶向输送
本章主要内容 ✓ 概述 ✓ 蛋白质生物合成体系 ✓ 蛋白质生物合成过程 ✓ 蛋白质的翻译后加工及靶向输送
以RNA中的mRNA为模板，将mRNA的碱基所组成的 遗传密码转变为蛋白质分子中氨基酸的排列顺序， 称为蛋白质的生物合成，也称为翻译 (translation)。简言之，就是生物体以mRNA为 模板合成蛋白质的过程。 翻译过程中核酸的作用：
以RNA中的mRNA为模板，将mRNA的碱基所组成的 遗传密码转变为蛋白质分子中氨基酸的排列顺序， 称为蛋白质的生物合成，也称为翻译 （translation）。简言之，就是生物体以mRNA为 模板合成蛋白质的过程。 翻译过程中核酸的作用:
DNA上基因区域然 转录 胞核 tRNA 核糖体蛋白 会聚点 氨基酸 胞浆 多肽合成 玉白
第一节蛋白质生物合成体系 本节主要内容： ◇蛋白质合成的信息模板 ◇转运氨基酸的工具 ◇多肽链的合成场所 ◇蛋白质合成体系的其它组分
第一节 蛋白质生物合成体系 本节主要内容： ◊ 蛋白质合成的信息模板 ◊ 转运氨基酸的工具 ◊ 多肽链的合成场所 ◊ 蛋白质合成体系的其它组分
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、释放因子等 能源物质：ATP、GTP 无机离子：Mg2+、K+
• 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、释放因子等 • 能源物质：ATP、GTP • 无机离子：Mg2+、 K+
(一)蛋白质合成的信息模板 mRNA来源、生物遗传信息储存于DNA mRNA分子中的碱基排列序列决定了蛋白质分子 中的氨基酸排列顺序。 1.遗传密码 遗传密码是指mRNA或DNA中编码蛋白质的序列信 息。 mRNA中相邻的3个碱基代表一个氨基酸，三个相邻 的碱基称为一组密码(coden),或称三联体密码。 64组密码组成遗传密码表： 起始密码：1组（AUG),兼作Met的密码 终止密码：3组(UAA、UGA、UAG) 61组密码编码20种α-氨基酸
（一）蛋白质合成的信息模板 mRNA来源、生物遗传信息储存于DNA mRNA分子中的碱基排列序列决定了蛋白质分子 中的氨基酸排列顺序。 1. 遗传密码 遗传密码是指mRNA或DNA中编码蛋白质的序列信 息。 mRNA中相邻的3个碱基代表一个氨基酸，三个相邻 的碱基称为一组密码（coden），或称三联体密码。 64组密码组成遗传密码表： 起始密码：1组（AUG），兼作Met的密码 终止密码：3组（UAA、UGA、UAG） 61组密码编码20种α-氨基酸
遗传密码表 密码的第1 密码的第二 位碱基 密码的 位碱基(5 第3位碱 端) U C A G 基(3端) UUU苯丙氨酸 UCU丝氨酸 UAU酪氨酸 UGU半胱氨酸 U UUC苯丙氨酸 UCC丝氨酸 UAC酪氨酸 UGC半胱氨酸 C UUA亮氨酸 UGA丝氨酸 UAA终止密码 UGA终止密码 UUG亮氨酸 UCG丝氨酸 UAG终止密码 UGG色氨酸 6 CUU亮氨酸 CCU脯氨酸 CAU组氨酸 CGU精氨酸 CUC亮氨酸 CCC脯氨酸 CAC组氨酸 CGC精氨酸 CUA亮氨酸 CCA脯氨酸 CAA谷胺酰胺 CGA精氨酸 G CUG亮氨酸 CCG脯氨酸 CAG谷胺酰胺 CGG精氨酸 AUU异亮氨酸 ACU苏氨酸 AAU天冬酰胺 AGU丝氨酸 U AUC异亮氨酸 ACC苏氨酸 AAC天冬酰胺 AGC丝氨酸 AUA异亮氨酸 ACA苏氨酸 AAA赖氨酸 AGA精氨酸 AUG甲硫氨酸 ACG苏氨酸 AAG赖氨酸 AGG精氨酸 (兼起始密码) GUU缬氨酸 GCU丙氨酸 GAU天冬氨酸 GGU甘氨酸 U GUC缬氨酸 GCC丙氨酸 GAC天冬氨酸 GGC甘氨酸 G GUA缬氨酸 GCA丙氨酸 GAA谷氨酸 GGA甘氨酸 AG GUG缬氨酸 GCG丙氨酸 GAG谷氨酸 GGG甘氨酸
遗 传 密 码 表 密码的第1 位碱基(5’ 端） 密 码 的 第 二 位 碱 基 密码的 第3位碱 基(3’端) U C A G U UUU苯丙氨酸 UUC苯丙氨酸 UUA亮氨酸 UUG亮氨酸 UCU 丝氨酸 UCC 丝氨酸 UGA 丝氨酸 UCG 丝氨酸 UAU 酪氨酸 UAC 酪氨酸 UAA终止密码 UAG终止密码 UGU半胱氨酸 UGC半胱氨酸 UGA终止密码 UGG 色氨酸 U C A G C CUU 亮氨酸 CUC 亮氨酸 CUA 亮氨酸 CUG 亮氨酸 CCU 脯氨酸 CCC 脯氨酸 CCA 脯氨酸 CCG 脯氨酸 CAU 组氨酸 CAC 组氨酸 CAA谷胺酰胺 CAG谷胺酰胺 CGU 精氨酸 CGC 精氨酸 CGA 精氨酸 CGG 精氨酸 U C A G A AUU异亮氨酸 AUC异亮氨酸 AUA异亮氨酸 AUG甲硫氨酸 （兼起始密码 ） ACU 苏氨酸 ACC 苏氨酸 ACA 苏氨酸 ACG 苏氨酸 AAU天冬酰胺 AAC天冬酰胺 AAA赖氨酸 AAG 赖氨酸 AGU 丝氨酸 AGC 丝氨酸 AGA 精氨酸 AGG 精氨酸 U C A G G GUU 缬氨酸 GUC 缬氨酸 GUA 缬氨酸 GUG 缬氨酸 GCU 丙氨酸 GCC 丙氨酸 GCA 丙氨酸 GCG 丙氨酸 GAU天冬氨酸 GAC天冬氨酸 GAA谷氨酸 GAG 谷氨酸 GGU 甘氨酸 GGC 甘氨酸 GGA 甘氨酸 GGG 甘氨酸 U C A G
真核mRNA的基本结构 Start of genetic message End Tail Cap 5￥ 3 5’-端非翻译区 3’-端非翻译区 开放阅读框架 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 (open reading frame,ORF)
真核mRNA的基本结构 Start of genetic message Cap End Tail 5’-端非翻译区 5 3 3’-端非翻译区 开放阅读框架 从mRNA 5-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 (open reading frame, ORF)
>原核生物的多顺反子 5'PPPL 3 蛋白质 >真核生物的单顺反子 5'mG-PPPL AAA. 蛋白质 非编码序列 核蛋白体结合位点 编码序列■起始密码子■终止密码子
➢原核生物的多顺反子 ➢真核生物的单顺反子 非编码序列 核蛋白体结合位点 编码序列 起始密码子 终止密码子 5 PPP 3 蛋白质 PPP 5 mG - 3 蛋白质 AAA