物化学:蛋白质的生物合成 山农大生物化学与分子生物学系 第1页共7页 第十章蛋白质的生物合成 第一节蛋白质合成体系的组成 mRNA与遗传密码 二、tRNA 三、rRNA 四、辅助因子 第二节蛋白质合成过程 氨基酸的活化 二、肽链合成起始 、肽链的延伸 四、肽链的终止与释放 五、真核细胞蛋白质生物合成 六、翻译后加工 七、蛋白质构象的形成
生物化学: 蛋白质的生物合成 山农大生物化学与分子生物学系 第 1 页 共 7 页 1 第十章 蛋白质的生物合成 第一节 蛋白质合成体系的组成 一、mRNA 与遗传密码 二、tRNA 三、rRNA 四、辅助因子 第二节 蛋白质合成过程 一、氨基酸的活化 二、肽链合成起始 三、肽链的延伸 四、肽链的终止与释放 五、真核细胞蛋白质生物合成 六、翻译后加工 七、蛋白质构象的形成
物化学:蛋白质的生物合成 山农大生物化学与分子生物学系第2页共7页 第一节蛋白质合成体系的形成 蛋白质合成是十分复杂的生化过程,在此过程中,用到 mRNA、核糖体以及20 种AA、ATP、GTP、Mg'、K等等。 、信使RNA与遗传密码 蛋白质是在胞质中合成的,而编码蛋白质的信息载体DNA却在细胞核内,所 以必定有一种中间物质用来传递DNA上的信息,实验证明:mRNA是遗传信息的传 递者,是蛋白质生物合成过程中直接指令AA掺入的模板,因此得名信使RNA。MRNA 特点:短命原核:半衰期几秒一几分真核:半衰期数小时。功能是蛋白质合成 的模板,多肽链AA排列顺序就取决于皿RNMA的核苷酸的排列顺序。 蛋白质由20种A构成的,mRNA却只有4种碱基,如果由一种碱基编码AA 那么4种碱基只能决定4种AA:;如果2个碱基编码一种AA也只能编码42种AA;若 由3个碱基作为一组,可以有4=64种排列,那么就满足了编码20种AA的需要, 实验证明:确实是3个碱基编码一种AA。 三联体密码:三个碱基编码一种氨基酸 1、遗传密码的破译破译遗传密码的突破性工作主要包括三个方面:一是体外翻译 系统的建立;二是核酸的人工合成;三是核糖体结合技术。 1966完全确定了编码20种AA的遗传密码,编排出了遗传密码字典 ①阐明Pr生物合成的基础 ②为分子遗传学的中心法则的确立提供了有力证据。是生命科学史上的又一重 大突破 2、遗传密码的基本性质 ①方向性:阅读方向5→3,与mRNA合成方向一致。 ②简并性:除Met和Trp只有一个密码子外,其它氨基酸都有几组密码子。这种现 象称为密码的简并性。编码同一种氨基酸的密码子,称为同义密码子。 ③通用性:除少数例外,从原核生物到真核生物采用一套密码 例外:线粒体AUA、AU→起始信号而非 le UGA→Trp而非终止 ④连续性:密码子排列是连续的,无重叠无间隔(无标点性)。 ⑤变偶性:密码子的专一性主要取决于前两位碱基,第三位碱基重要性较低,可以 有一定程度的摆动,称为摆动性或变偶性。也即兼并性,通常只涉及第三位碱基。 例Va1:UGU、UGC、UGA、UGG在蛋白质合成过程中,氨酰一tRNA的反密码子通过 反向碱基配对与mRMA上的密码子相互作用,反密码子3一碱基和中间碱基分别与 密码子前两位碱基匹配,必须严格遵循A-U、GC间配对的原则,反密码子5 碱基与密码子第三位碱基间的配对原则允许有一定的摆动 ⑥有起始密码和终止密码 起始密码子:AUG(少数GUG)→原核:甲酰蛋氨酸真核:蛋氨酸 终止密码子:UAA、UAG、UGA→终止或无意义密码子,不编码任何氨基酸
生物化学: 蛋白质的生物合成 山农大生物化学与分子生物学系 第 2 页 共 7 页 2 第一节 蛋白质合成体系的形成 蛋白质合成是十分复杂的生化过程，在此过程中，用到 mRNA、核糖体以及 20 种 AA、ATP、GTP、Mg+ 、K+ 等等。 一、信使 RNA 与遗传密码 蛋白质是在胞质中合成的，而编码蛋白质的信息载体 DNA 却在细胞核内，所 以必定有一种中间物质用来传递 DNA 上的信息，实验证明：mRNA 是遗传信息的传 递者，是蛋白质生物合成过程中直接指令 AA 掺入的模板，因此得名信使 RNA。MRNA 特点：短命 原核：半衰期几秒—几分 真核：半衰期数小时。功能是蛋白质合成 的模板，多肽链 AA 排列顺序就取决于 mRNA 的核苷酸的排列顺序。 蛋白质由 20 种 AA 构成的，mRNA 却只有 4 种碱基，如果由一种碱基编码 AA， 那么 4 种碱基只能决定 4 种 AA；如果 2 个碱基编码一种 AA 也只能编码 42 种 AA；若 由 3 个碱基作为一组，可以有 43 =64 种排列，那么就满足了编码 20 种 AA 的需要， 实验证明：确实是 3 个碱基编码一种 AA。 三联体密码：三个碱基编码一种氨基酸 1、遗传密码的破译 破译遗传密码的突破性工作主要包括三个方面：一是体外翻译 系统的建立；二是核酸的人工合成；三是核糖体结合技术。 1966 完全确定了编码 20 种 AA 的遗传密码，编排出了遗传密码字典： ①阐明 Pr 生物合成的基础 ②为分子遗传学的中心法则的确立提供了有力证据。是生命科学史上的又一重 大突破。 2、遗传密码的基本性质 ①方向性：阅读方向 5ˊ→3ˊ，与 mRNA 合成方向一致。 ②简并性：除 Met 和 Trp 只有一个密码子外，其它氨基酸都有几组密码子。这种现 象称为密码的简并性。编码同一种氨基酸的密码子，称为同义密码子。 ③通用性：除少数例外，从原核生物到真核生物采用一套密码。 例外：线粒体 AUA、AUU→起始信号而非 Ile UGA→Trp 而非终止 ④连续性: 密码子排列是连续的，无重叠无间隔（无标点性）。 ⑤变偶性：密码子的专一性主要取决于前两位碱基，第三位碱基重要性较低，可以 有一定程度的摆动，称为摆动性或变偶性。也即兼并性，通常只涉及第三位碱基。 例 Val: UGU、UGC、UGA、UGG 在蛋白质合成过程中，氨酰—tRNA 的反密码子通过 反向碱基配对与 mRNA 上的密码子相互作用，反密码子 3ˊ—碱基和中间碱基分别与 密码子前两位碱基匹配，必须严格遵循 A—U、G—C 间配对的原则，反密码子 5ˊ— 碱基与密码子第三位碱基间的配对原则允许有一定的摆动， ⑥有起始密码和终止密码： 起始密码子：AUG（少数 GUG）→原核：甲酰蛋氨酸 真核：蛋氨酸 终止密码子：UAA、UAG、UGA→终止或无意义密码子，不编码任何氨基酸
物化学:蛋白质的生物合成 山农大生物化学与分子生物学系第3页共7页 转运RNA 蛋白质生物合成过程中氨基酸的转运工具,可将各种氨基酸按照mRNA上密码所 决定的顺序转运到核糖体上。 TRNA分子的二级结构呈三叶草型,三级结构呈倒L型。 作为蛋白质合成中的接头分子,tRNA上与多肽合成有关的位点至少有四个,即(1) 3一端CCA上的氨基酸接受位点。;(2)识别氨酰一tRNA合成酶的位点。倒L中部 DU臂和反密码子环,氨基酸臂参与这一作用;(3)核糖体识别位点。倒L中部 TvC环与此有关;反密码子位点。 每种tRNA只能携带一种氨基酸(专一性),但由密码子的兼并性,绝大多数氨 基酸需要一种以上的tRNA作为转运工具。运输同一种氨基酸的不同tRNA称为同工 受体tRNA。 原核有60种tRMA,真核100-120种tRNA tRNA的表示方法 tRNA°:右上角标上所转运的氨基酸 虽然蛋氨酸仅一组密码子(AVG),却至少有两种tRNA 原核tRNA。将Met运到肽链中间 tRNA携带甲酰蛋氨酰参于蛋白质合成的起始。 真核tRNA将Met运到肽链中间 tRNA携带Met参于蛋白质合成的起始 三、核糖体 (一)核糖体的组成与结构 1、概念 是由几十种蛋白质(一般均为单拷贝)和rRNA组成的巨大的核糖核酸蛋白质颗 粒,是Pr合成的场所,由一个大亚基和小亚基构成 2、组成 大亚基:像一把特殊的椅子,三边带突起(中间一个最明显),中间凹下去形成 个大空穴 小亚基:像动物的胚胎,长轴上有一凹下去的颈部 小亚基水平的横摆在大亚基上,腹面与大亚基之空穴相抱,两亚基接合面上留有 相当大的空隙,是P生物合成的场所 核糖体种类 亚基 RRNA分子量 蛋白质分子数目 原核 16S 真核 5.8S
生物化学: 蛋白质的生物合成 山农大生物化学与分子生物学系 第 3 页 共 7 页 3 二、转运 RNA 蛋白质生物合成过程中氨基酸的转运工具，可将各种氨基酸按照 mRNA 上密码所 决定的顺序转运到核糖体上。TRNA 分子的二级结构呈三叶草型，三级结构呈倒 L 型。 作为蛋白质合成中的接头分子，tRNA 上与多肽合成有关的位点至少有四个，即（1） 3ˊ—端 CCA 上的氨基酸接受位点。；（2）识别氨酰—tRNA 合成酶的位点。倒 L 中部 的 DHU 臂和反密码子环，氨基酸臂参与这一作用；（3）核糖体识别位点。倒 L 中部 的 TψC 环与此有关；反密码子位点。 每种 tRNA 只能携带一种氨基酸（专一性），但由密码子的兼并性，绝大多数氨 基酸需要一种以上的 tRNA 作为转运工具。运输同一种氨基酸的不同 tRNA 称为同工 受体 tRNA。 原核有 60 种 tRNA，真核 100-120 种 tRNA tRNA 的表示方法： tRNACys： 右上角标上所转运的氨基酸 虽然蛋氨酸仅一组密码子（AVG），却至少有两种 tRNA 原核 tRNAMet m—将 Met 运到肽链中间 tRNAfMet f—携带甲酰蛋氨酰参于蛋白质合成的起始。 真核 tRNAMet —将 Met 运到肽链中间 tRNAMet I—携带 Met 参于蛋白质合成的起始。 三、核糖体 （一）核糖体的组成与结构 1、概念 是由几十种蛋白质（一般均为单拷贝）和 rRNA 组成的巨大的核糖核酸蛋白质颗 粒，是 Pr 合成的场所，由一个大亚基和小亚基构成。 2、组成 大亚基：像一把特殊的椅子，三边带突起（中间一个最明显），中间凹下去形成 一个大空穴。 小亚基：像动物的胚胎，长轴上有一凹下去的颈部。 小亚基水平的横摆在大亚基上，腹面与大亚基之空穴相抱，两亚基接合面上留有 相当大的空隙，是 Pr 生物合成的场所。 核糖体种类 亚基 RRNA 分子量 蛋白质分子数目 原核 30S 70S 50S 16S 23S 5S ～21 ～34 真核 40S 80S 60S 18S 28S 5.8S 5S ～30 ～50
生物化 白质的生物合成 山农大生物化学与分子生物学系第4页共7页 3、分布 与内质网结合→粗糙内质网 或像原核细胞中的一样分布细胞质中 (二)核糖体的功能 核糖体是蛋白质生物合成的工厂,其上有两个与tRNA结合的位点。 A位( accepter site):氨酰一tRNA结合部位 各占一个密 peptone Site 肽酰一tRNA结合部位 了子空间 功能 ①小亚基单独或与大亚基一起与mRNA结合 ②大亚基单独不能与mRNA结合,但可与tRNA非专一结合 ③大小亚基共有P、A位 ④大小亚基组成核糖体与mRNA结合,并接5→3方向沿mRNA移动,每次移动 一个密码子距离,参于一个氨酰一tRNA。 三)多核糖体 每个核糖体独立完成一条多肽链的合成,多个核糖体可以同时在一个mRNA分 子上进行多条多肽链的合成,大大提高了翻译效率,象这样由一个mRNA分子与一定 数目的单核糖体形成的念珠状结构称为多核糖体。 多核糖体处于工作状态,游离的单个核糖体则是贮备状态,核糖体亚基无疑是 刚从mRNA上释放的,它们通常很快结合成非活性状态单体或很快参与下一轮蛋白质 合成。核糖体在这三种状态之间的转换称为核糖体循环。 四、翻译辅助因子 除ATP、GTP、Mg2外,还有一些蛋白质因子 原核 真核 起始因子 e lf 4(I-D 延长因子EF-Tu EF1(相当于TuTs) EF-T EF2(相当于G) EF-G 终止与释放时 initiation factor elongation factor termination and release factor
生物化学: 蛋白质的生物合成 山农大生物化学与分子生物学系 第 4 页 共 7 页 4 3、分布 与内质网结合→粗糙内质网 或像原核细胞中的一样分布细胞质中 （二）核糖体的功能 核糖体是蛋白质生物合成的工厂，其上有两个与 tRNA 结合的位点。 A 位（accepter site）: 氨酰—tRNA 结合部位 P 位（peptine site）: 肽酰—tRNA 结合部位 功能 ①小亚基单独或与大亚基一起与 mRNA 结合 ②大亚基单独不能与 mRNA 结合，但可与 tRNA 非专一结合 ③大小亚基共有 P、A 位 ④大小亚基组成核糖体与 mRNA 结合，并接 5’→3’方向沿 mRNA 移动，每次移动 一个密码子距离，参于一个氨酰—tRNA。 （三）多核糖体 每个核糖体独立完成一条多肽链的合成，多个核糖体可以同时在一个 mRNA 分 子上进行多条多肽链的合成，大大提高了翻译效率，象这样由一个 mRNA 分子与一定 数目的单核糖体形成的念珠状结构称为多核糖体。 多核糖体处于工作状态，游离的单个核糖体则是贮备状态，核糖体亚基无疑是 刚从 mRNA 上释放的，它们通常很快结合成非活性状态单体或很快参与下一轮蛋白质 合成。核糖体在这三种状态之间的转换称为核糖体循环。 四、翻译辅助因子 除 ATP、GTP、Mg2+外，还有一些蛋白质因子 原核 真核 起始因子 IF1 eIF1-4 IF2 eIF4(A-D) IF3 eIF5 延长因子 EF-Tu EF1（相当于 Tu-Ts） EF-Ts EF2 (相当于 G) EF-G 终止与释放时 RF1 RF2 RF 注：IF initiation factor EF elengation factor Rf termination and Release factor 各占一个密 码子空间
物化学:蛋白质的生物合成 山农大生物化学与分子生物学系 第5页共7页 第二节蛋白质的合成过程 原核细胞 、氨基酸的活化 氨酰tRA合成E RNA ITP AMP+PPi 分三步 形成酶一氨基酸-ATP复合物 AA+ATP+酶→[氨基酸·ATP]·酶 2、形成酶一氨基酸-AMP复合物 [AA.ATP]·酶→[A.AMP]·酶+PP 3、形成氨酰tRNA [AA.AMP]·酶+tRNA→氨酰tRNA+AMP+酶 注意:(1)氨酰tRNA具有高度专一性,保证了氨基酸与其特定的tRNA准确匹 配,从而为蛋白质生物合成的保真度作出贡献。(2)消耗两个高能磷酸键。(3)AA 的活化部分是羧基。在氨酰— trna中氨基酸的羧基通过高能酯键连接在tRNA3‘端 CCA腺苷酸残基3‘一或2一羟基上;一旦酰基化后,便可在3·或2位间转移, 在转肽时,可能只有在3羟基上时才有活力。 二、肽链合成的起始 1、起始密码子的识别小亚基16SRNA协助辩认起始密码 j序列:距离起始密码子(AUG)上游(5′一侧)约10bp处往往有一富含嘌 呤的序列,称为SD序列,它与16 SrrnA3端的核苷酸序列形成碱基互补。正是由 于SD序列与l6 SrrnA3′端的这种相互作用,使核糖体能区别起始信号AUG与编码 肽链中Met的密码子AUG,正确定位于mRNA上起始信号的位置。 2、起始复合物的形成 (1)起始氨基酸及起始tRNA 原核生物起始氨基酸是甲酰蛋氨酸,一种专一的甲酰化酶催化Met-tRNA的甲酰 化反应: M-RMAr+N10-甲酰四氢叶酸甲酰化 t-1RNAc+四氢叶酸 这种酶只对Met-tRNA起作用,而不能催化游游离的Met或Met-tRNA的甲酰化 2)小亚基与mRNA结合,形成IF330s-mRN复合物 F3①阻止50S大亚基过早结合 ②协助mRMA的SD序列与16SRNA3一端相结合,使核糖体在mRMA正确 (3)在IF1IF2参与下,IF3-30-mRNA进一步与 fmet-trNA、GTP相结合,释放IF3
生物化学: 蛋白质的生物合成 山农大生物化学与分子生物学系 第 5 页 共 7 页 5 第二节 蛋白质的合成过程 原核细胞 一、氨基酸的活化 分三步： 1、形成酶一氨基酸-ATP 复合物 AA+ATP+酶→[氨基酸•ATP] •酶 2、形成酶一氨基酸-AMP 复合物 [AA.ATP]·酶→[AA.AMP]·酶+PPi 3、形成氨酰 tRNA [AA.AMP]·酶+tRNA→氨酰 tRNA+AMP+酶 注意：（1）氨酰 tRNA 具有高度专一性，保证了氨基酸与其特定的 tRNA 准确匹 配，从而为蛋白质生物合成的保真度作出贡献。（2）消耗两个高能磷酸键。（3）AA 的活化部分是羧基。在氨酰—tRNA 中氨基酸的羧基通过高能酯键连接在 tRNA3ˊ端 CCA 腺苷酸残基 3ˊ—或 2ˊ—羟基上；一旦酰基化后，便可在 3ˊ或 2ˊ位间转移， 在转肽时，可能只有在 3ˊ羟基上时才有活力。 二、肽链合成的起始 1、起始密码子的识别 小亚基 16SRNA 协助辩认起始密码。 SD 序列：距离起始密码子（AUG）上游（5ˊ－侧）约 10bp 处往往有一富含嘌 呤的序列，称为 SD 序列，它与 16SrRNA 3ˊ端的核苷酸序列形成碱基互补。正是由 于 SD 序列与 16SrRNA 3ˊ端的这种相互作用，使核糖体能区别起始信号 AUG 与编码 肽链中 Met 的密码子 AUG，正确定位于 mRNA 上起始信号的位置。 2、起始复合物的形成 （1）起始氨基酸及起始 tRNA 原核生物起始氨基酸是甲酰蛋氨酸，一种专一的甲酰化酶催化 Met-tRNAf的甲酰 化反应： 这种酶只对 Met-tRNAf起作用，而不能催化游游离的 Met 或 Met-tRNAm的甲酰化。 （2）小亚基与 mRNA 结合，形成 IF3-30s-mRNA 复合物 IF3 ①阻止 50S 大亚基过早结合 ②协助 mRNA 的 SD 序列与 16SRNA3’—端相结合，使核糖体在 mRNA 正确 定位。 （3）在 IF1、IF2参与下，IF3-30S-mRNA 进一步与 fMet-tRNAf、GTP 相结合，释放 IF3， a a a a - tR N A A T P A M P + P P i 氨酰tRNA合成E 甲酰化E − + −甲酰四氢叶酸 fMet − tRNA f +四氢叶酸 10 N f Met tRNA
物化学:蛋白质的生物合成 山农大生物化学与分子生物学系第6页共7页 形成30S起始复合物:IF2 GTP-fMet- tRNA-mRNA (4)50S大亚基结合上去,释放IF,IF2,GTP→GDP+Pi,形成70 smRNA-fMet- tRNA 复合物。 起始:fMet- tRNAf占据P位,其反密码恰好与起始密码子AUG结合。空着A位准 备接受下一个氨酰-tRNA 、肽链的延伸 70S起始复合物组装完毕,蛋白质合成进入肽链延伸阶段。延伸循环包括3步 反应,每步都是在相应的蛋白质延伸因子催化下完成的,需要GTP供能。 1、进位:在延伸因子EF-Tu.GTP帮助下,一个新的氨酰一tRNA进入A位。这 个氨酰-tRNA的反密码子必须与处于A位的mRNA上的密码子相匹配。EF-TU·GTP有 很高的专一性。同时GTP水解成GDP和Pi。(EF-Ts催化GDP_GTP交换 2、转肽:在肽酰转移酶作用下,将P位的AA(或肽链)转移至A位氨酰-tRNA 的氨基酸的氨基上形成肽键,在A位上产生肽酰tRNA,把无负载的tRNA留在P位。 A位上形成肽键。 、移位:在EF-G移位酶作用下,核糖体沿5-3方向向前移动一个密码子 结果使原来在A位点上的肽酰-tRNA又回到了P位,空出A位。原P位上无负载的 tRMA离开核糖体。需GTP水解供能。 以上三步反应构成一个延伸循环,肽链每掺入一个AA就重复一次延伸循环。 四、肽链合成的终止与释放 终止因子RF进入A位,使核糖体的肽酰基转移酶变为水解酶,将肽酰基转移至 水分子上,多肽链从核糖体和tRNA上释放出来,核糖体从mRNA上释放下来。 RF1→ UAA UAG RF2→ UAA UGA RF3→激活RF1和RF 蛋白质合成的耗能: 每掺入一个a,至少需4个高能键水解,是个高能耗过程。(1)AA活化2个高 能键。(2)进位消耗1个GTP。(3)移位消耗1个GTP。注:起始复合物形成需消 耗1个GTP。 五、真核细胞蛋白质的生物合成 与原核生物的不同点: ①核糖体更大更复杂真:60S+40S→80S原:50S+30→70S ②起始aa为Met,无SD序列真:Met→tRNA:原:fMet-tRNA ③起始因子有13种,原核为IF1=3 ④延长因子真:EF1 原:EF-TuEF-TSEF-G ⑤终止因子真:
生物化学: 蛋白质的生物合成 山农大生物化学与分子生物学系 第 6 页 共 7 页 6 形成 30S 起始复合物：IF2-GTP—fMet-tRNA-mRNA。 （4）50S 大亚基结合上去，释放 IF1，IF2，GTP→GDP+Pi，形成 70S—mRNA-fMet-tRNAf 复合物。 起始：fMet-tRNAf占据 P 位，其反密码恰好与起始密码子 AUG 结合。空着 A 位准 备接受下一个氨酰-tRNA。 三、肽链的延伸 70S 起始复合物组装完毕，蛋白质合成进入肽链延伸阶段。延伸循环包括 3 步 反应，每步都是在相应的蛋白质延伸因子催化下完成的，需要 GTP 供能。 1、进位：在延伸因子 EF-Tu.GTP 帮助下，一个新的氨酰—tRNA 进入 A 位。这 个氨酰-tRNA 的反密码子必须与处于 A 位的 mRNA 上的密码子相匹配。EF-TU·GTP 有 很高的专一性。同时 GTP 水解成 GDP 和 Pi。（EF—Ts 催化 GDP—GTP 交换。） 2、转肽：在肽酰转移酶作用下，将 P 位的 AA（或肽链）转移至 A 位氨酰-tRNA 的氨基酸的氨基上形成肽键，在 A 位上产生肽酰-tRNA，把无负载的 tRNA 留在 P 位。 A 位上形成肽键。 3、移位：在 EF-G 移位酶作用下，核糖体沿 5ˊ-3ˊ方向向前移动一个密码子， 结果使原来在 A 位点上的肽酰-tRNA 又回到了 P 位，空出 A 位。原 P 位上无负载的 tRNA 离开核糖体。需 GTP 水解供能。 以上三步反应构成一个延伸循环，肽链每掺入一个 AA 就重复一次延伸循环。 四、肽链合成的终止与释放 终止因子 RF 进入 A 位，使核糖体的肽酰基转移酶变为水解酶，将肽酰基转移至 水分子上，多肽链从核糖体和 tRNA 上释放出来，核糖体从 mRNA 上释放下来。 RF1→UAA UAG RF2→UAA UGA RF3→激活 RF1和 RF2 蛋白质合成的耗能： 每掺入一个 aa，至少需 4 个高能键水解，是个高能耗过程。（1）AA 活化 2 个高 能键。（2）进位 消耗 1 个 GTP。（3）移位消耗 1 个 GTP。注：起始复合物形成需消 耗 1 个 GTP。 五、真核细胞蛋白质的生物合成 与原核生物的不同点： ①核糖体更大更复杂 真：60S+40S→80S 原：50S+30→70S ②起始 aa 为 Met，无 SD 序列 真：Met→tRNAi 原： fMet—tRNAf ③起始因子有 13 种,原核为 IF1-3 ④延长因子 真：EF1、EF2 原：EF-Tu EF-TS EF-G ⑤终止因子 真：RF 原：RF1、RF2、RF3
物化学:蛋白质的生物合成 山农大生物化学与分子生物学系 第7页共7页 六、蛋白质翻译后的加工 新合成的蛋白质分子须加工修饰才能成为具有生理活性的蛋白质分子。 1、水解 ①N端(甲酰)蛋氨酸的去除或切去一段肽 去甲酰酶氨肽酶 ②信号肽的去除 信号肽:大多数分泌蛋白及与膜结合的糖蛋白在N端有一段序列,由20-30个 aa组成,其中包括8-10个疏水aa,其作用是帮助主体蛋白穿过磷脂层,再经分泌 小泡运输到膜外至细胞的固定部位 信号肽一主体蛋白一信号酶信号肽+主体蛋白 ⑧肽链的水解裂解例酶原激活 2、氨基酸侧链专一的共价修饰 乙酰化 糖基化 酰胺化 羟基化 可逆磷酸化 甲基化 可逆的核苷酰化 3、二硫键的形成 在专一性酶催化下,将CyS-SH氧化成-S-S-,维持Pr结构 辅基的结合 例血红素、生物素、硫辛酸、磷酸吡哆醛,FAD等,与辅基的结合是许多蛋 白质成熟和表现功能必不可少的。 七、蛋白质构象的形成 蛋白质的三维结构是由其特有的一级结构中各AA残基的侧键以及这些侧键与 其环境的相互作用共同决定的,是热力学上最稳定的形式。 7
生物化学: 蛋白质的生物合成 山农大生物化学与分子生物学系 第 7 页 共 7 页 7 六、蛋白质翻译后的加工 新合成的蛋白质分子须加工修饰才能成为具有生理活性的蛋白质分子。 1、水解 ①N 端（甲酰）蛋氨酸的去除或切去一段肽 去甲酰酶 氨肽酶 ②信号肽的去除 信号肽：大多数分泌蛋白及与膜结合的糖蛋白在 N 端有一段序列，由 20-30 个 aa 组成，其中包括 8-10 个疏水 aa，其作用是帮助主体蛋白穿过磷脂层，再经分泌 小泡运输到膜外至细胞的固定部位。 ③肽链的水解裂解 例酶原激活 2、氨基酸侧链专一的共价修饰 乙酰化 糖基化 酰胺化 羟基化 可逆磷酸化 甲基化 可逆的核苷酰化 3、二硫键的形成 在专一性酶催化下，将 Cys-SH 氧化成-S-S-，维持 Pr 结构 4、辅基的结合 例血红素、生物素、硫辛酸、磷酸吡哆醛，FAD 等，与辅基的结合是许多蛋 白质成熟和表现功能必不可少的。 七、蛋白质构象的形成 蛋白质的三维结构是由其特有的一级结构中各 AA 残基的侧键以及这些侧键与 其环境的相互作用共同决定的，是热力学上最稳定的形式。 信号肽 −主体蛋白⎯信号肽酶 ⎯ → ⎯⎯ 信号肽 + 主体蛋白