有一个或数个特定的tRNA,tRNA链上的反密码子按碱基配对原则识别mRNA链上的密码子。这样便可 以保证不同的氨基酸按照mRNA密码子所决定的次序进入多肽链中。tRNA也起着使正在合成的肽链与 核糖体联结的作用。 3、rRNA及核糖体核糖体是合成蛋白质的场所含有核糖体RNA(简称rRNA)。它由大小两个亚基 组成。这里的亚基和我们以前所说的酶的亚基的概念是不同的;酶的亚基通常由一条多肽链组成,但核 糖体的亚基则除含RNA外,还含有二、三十个或更多的蛋白质。核糖体蛋白质中有许多是碱性很强的蛋 白质。 核糖体中含三种rRNA,在大亚基中的为23S(或28S,S为沉降系数)和5 S TRNA,在小亚基中为 l6S(或l8SRNA。此外,在动物和植物核糖体还发现有58SτRNA,链长约130~160个核苷酸。核糖 体中的rRNA有很多双螺旋区。16 SrrNA在识别mRNA上的多肽合成起始位点中起重要作用 核糖体的大小亚基具有不同的特性和功能。大肠杆菌的核糖体小亚基不需要大亚基存在也与mRNA 结合,结合的部位可在mRNA链的各部分而无专一性,因此在合成过程中可以沿mRNA链移动。核糖 体的大亚基在无小亚基存在时则不参与mRNA结合,但能与tRNA特异性结合。核糖体的活性中心含有 两个相邻的部位:A位(氨酰基部位)为氨酰RNA进入的部位:P位(肽基部位)为与正在延长的多肽基 tRNA结合的部位。这两个部位有一部分在小亚基内,一部分在大亚基内;tRNA的携带氨基酸部分与大 亚基相结合,其反密码子区段则与小亚基结合,并与mRNA接触。催化形成肽键的肽基转移酶分布在小 亚基中,可能在P位附近。在大亚基中还具有一个水解GTP的部位。核糖体上还有与起始因子、延伸因 子、释放因子及与各种酶相结合的位点, 4、辅助因子在蛋白质合成体系中,除了上述的蛋白质因子外,蛋白质的生物合成还需要ATP、 GTP、Mg2等参与 蛋白质的合成过程 蛋白质的合成过程可以分为四个步骤:①氨基酸的活化:②肽链合成的起始:③肽链延长;④终 1、氨基酸的活化一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基之间不能直接形成肽链。氨基酸必须先 行活化,即将氨基酸的羧基以酯键连接于tRNA的3'端羟基上,形成氨酰-tRNA。这一反应在可溶性细 胞质内进行 催化氨基酸活化的酶称为氨酰-tRNA合成酶,亦称氨基酸活化酶。在它的催化作用下,先将氨基酸和 ATP与酶三者结合,生成氨酰-AMP酶复合物,这个反应要求Mg ATP+氨基酸+酶 氨酰-AMP-酶复合物+PPi 然后,氨酰基便从这个中间复合物转移到tRNA 氨酰-AMP-酶复合物+tRNA=二氨酰RNA+AMP+酶 上面两个反应均由氨酰-RNA合成酶催化。这合成酶具有高度特异性,它们既能识别特异的氨基 酸,又能识别携带该氨基酸的特异tRNA。所以每一种氨基酸便至少有一个氨酰RNA合成酶。这些酶分 子的大小、亚基多少、氨基酸成分均不相同。 2、起始蛋白质合成的起始是相当复杂的。首先必须辩认出mRNA上的起始点。mRNA链上的起 始密码子是AUG。这个密码子同时也是多肽链内部的甲硫氨酸的密码子。在原核细胞内,在蛋白质合成 时,多肽链的起始氨基酸均是甲酰甲硫氨酸,但在真核细胞内的起始氨基酸则是甲硫氨酸。 CH3-S-CH2-CH2-CH--COOH CH3S-CH2-CH2-CH--COOH NH2 HN一CHO 甲硫氨酸(Met) N-甲酰甲硫氨酸(fMet) 由起始氨酰- tRNAf、mRNA、核糖体及起始因子等经多个步骤组装成一个“起始复合物”,然后即可 进行蛋白质的合成。“起始复合物”的形成还需ATP和Mg2的参与 3、肽链延长一旦 fMet-tRNAf(N-甲酰甲硫氨酰-tRNA,为原核细胞的起始氨酰-tRNA)进入核糖体 的P位,肽链便可以开始延长,新的携带着特异氨基酸的tRNA便按照mRNA上密码子所决定的顺序 “对号入座”,顺次进入,形成多肽链。与此同时,核糖体也不断沿mRNA的5端向3端移动,每移动 个密码子距离,便形成一个新的肽键,使多肽链延长一个氨基酸单位。肽链移位作用需要新生肽上一段 称终止转移肽或膜固定肽的多肽系列参入。 4、终止当核糖体移动至终止密码子UAA、UGA时,肽链延长便终止。这是因为在细胞内没有可 以和这些终止密码子配对的tRNA。这些终止密码子是由一些称为终止因子或释放因子识别的。在细菌内 247有一个或数个特定的 tRNA，tRNA 链上的反密码子按碱基配对原则识别 mRNA 链上的密码子。这样便可 以保证不同的氨基酸按照 mRNA 密码子所决定的次序进入多肽链中。tRNA 也起着使正在合成的肽链与 核糖体联结的作用。 3、rRNA 及核糖体 核糖体是合成蛋白质的场所,含有核糖体 RNA(简称 rRNA)。它由大小两个亚基 组成。这里的亚基和我们以前所说的酶的亚基的概念是不同的；酶的亚基通常由一条多肽链组成，但核 糖体的亚基则除含 RNA 外，还含有二、三十个或更多的蛋白质。核糖体蛋白质中有许多是碱性很强的蛋 白质。 核糖体中含三种 rRNA，在大亚基中的为 23S(或 28S,S 为沉降系数)和 5S rRNA，在小亚基中为 16S(或 18S)rRNA。此外，在动物和植物核糖体还发现有 5.8S rRNA，链长约 130～160 个核苷酸。核糖 体中的 rRNA 有很多双螺旋区。16S rRNA 在识别 mRNA 上的多肽合成起始位点中起重要作用。 核糖体的大小亚基具有不同的特性和功能。大肠杆菌的核糖体小亚基不需要大亚基存在也与 mRNA 结合，结合的部位可在 mRNA 链的各部分而无专一性，因此在合成过程中可以沿 mRNA 链移动。核糖 体的大亚基在无小亚基存在时则不参与 mRNA 结合，但能与 tRNA 特异性结合。核糖体的活性中心含有 两个相邻的部位：A 位(氨酰基部位)为氨酰-tRNA 进入的部位；P 位(肽基部位)为与正在延长的多肽基- tRNA 结合的部位。这两个部位有一部分在小亚基内，一部分在大亚基内；tRNA 的携带氨基酸部分与大 亚基相结合，其反密码子区段则与小亚基结合，并与 mRNA 接触。催化形成肽键的肽基转移酶分布在小 亚基中，可能在 P 位附近。在大亚基中还具有一个水解 GTP 的部位。核糖体上还有与起始因子、延伸因 子、释放因子及与各种酶相结合的位点。 4、辅助因子 在蛋白质合成体系中，除了上述的蛋白质因子外，蛋白质的生物合成还需要ATP、 GTP、Mg2+等参与。 二、蛋白质的合成过程 蛋白质的合成过程可以分为四个步骤：①氨基酸的活化；②肽链合成的起始；③肽链延长；④终 止。 1、氨基酸的活化 一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基之间不能直接形成肽链。氨基酸必须先 行活化，即将氨基酸的羧基以酯键连接于 tRNA 的 3´端羟基上，形成氨酰-tRNA。这一反应在可溶性细 胞质内进行。 催化氨基酸活化的酶称为氨酰-tRNA合成酶，亦称氨基酸活化酶。在它的催化作用下，先将氨基酸和 ATP与酶三者结合，生成氨酰-AMP-酶复合物，这个反应要求Mg2+： ATP Mg2+ + 氨基酸+ 酶 氨酰-AMP-酶复合物 + PPi 然后，氨酰基便从这个中间复合物转移到 tRNA 氨酰-AMP-酶复合物 + tRNA 氨酰-tRNA +AMP +酶 上面两个反应均由氨酰-tRNA 合成酶催化。这合成酶具有高度特异性，它们既能识别特异的氨基 酸，又能识别携带该氨基酸的特异 tRNA。所以每一种氨基酸便至少有一个氨酰-tRNA 合成酶。这些酶分 子的大小、亚基多少、氨基酸成分均不相同。 2、起始 蛋白质合成的起始是相当复杂的。首先必须辩认出 mRNA 上的起始点。mRNA 链上的起 始密码子是 AUG。这个密码子同时也是多肽链内部的甲硫氨酸的密码子。在原核细胞内，在蛋白质合成 时，多肽链的起始氨基酸均是甲酰甲硫氨酸，但在真核细胞内的起始氨基酸则是甲硫氨酸。 CH3 S CH2 CH2 CH COOH NH2 HN CHO 1-甲硫氨酸(Met) N-甲酰甲硫氨酸(fMet) CH3 S CH2 CH2 CH COOH 由起始氨酰-tRNAf 、mRNA 、核糖体及起始因子等经多个步骤组装成一个“起始复合物”，然后即可 进行蛋白质的合成。“起始复合物”的形成还需ATP和Mg2+的参与。 3、肽链延长 一旦 fMet-tRNAf (N-甲酰甲硫氨酰-tRNA，为原核细胞的起始氨酰-tRNA)进入核糖体 的 P 位，肽链便可以开始延长，新的携带着特异氨基酸的 tRNA 便按照 mRNA 上密码子所决定的顺序 “对号入座”，顺次进入，形成多肽链。与此同时，核糖体也不断沿 mRNA 的 5´端向 3´端移动，每移动一 个密码子距离，便形成一个新的肽键，使多肽链延长一个氨基酸单位。肽链移位作用需要新生肽上一段 称终止转移肽或膜固定肽的多肽系列参入。 4、终止 当核糖体移动至终止密码子 UAA、UGA 时，肽链延长便终止。这是因为在细胞内没有可 以和这些终止密码子配对的 tRNA。这些终止密码子是由一些称为终止因子或释放因子识别的。在细菌内 247