陕西科技大学：《生物化学》第十章 蛋白质的生物合成

第十章蛋白质的生物合成

第十章 蛋白质的生物合成

概述 基因的遗传信息在转 录过程中从DNA转 移到mRNA,再由 DNA Nucleus mRNA将这种遗传 Primary 信息表达为蛋白质中 Transcription RNA trans 氨基酸顺序的过程叫 做翻译。 RNA processing 合成体系:20种氨基 酸,mRNA、tRNA Mature mRNA Amino acid 核蛋白体、酶和因子 chain Transport to cytoplasm 以及无机离子 mRNA ATP、GTP合成方 Translation 向:N→c端。 Ribosome

一、概述 ⚫ 基因的遗传信息在转 录过程中从DNA转 移到mRNA，再由 mRNA将这种遗传 信息表达为蛋白质中 氨基酸顺序的过程叫 做翻译。 ⚫ 合成体系：20种氨基 酸,mRNA、tRNA、 核蛋白体、酶和因子, 以及无机离子、 ATP 、GTP 合成方 向：N→C端

、参与蛋白质合成的三类RNA及核糖 1.rrNA 与蛋白质一起构成核糖体——蛋白质合成“工厂 核糖体结构组成 核糖体的基本功能 >结合mRNA,在mRNA上选择适当的区城开始翻译 >密码子(mRNA)和反密码子(tRNA)的正确配对 >肽键的形成 存在 核糖体可游离存在,真核中,也可同内质网结合,形成粗糙的内质网 原核中,与mRNA形成串状——多核糖体

二、参与蛋白质合成的三类RNA及核糖 体 1.rRNA 与蛋白质一起构成核糖体——蛋白质合成“工厂” 核糖体结构组成 核糖体的基本功能 ➢ 结合mRNA，在mRNA上选择适当的区域开始翻译 ➢ 密码子（mRNA）和反密码子（tRNA）的正确配对 ➢ 肽键的形成 存在 核糖体可游离存在，真核中，也可同内质网结合，形成粗糙的内质网。 原核中，与mRNA形成串状——多核糖体

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原核生 真核生 物核糖 物核糖 体组成 体组成 MW2,500,000 MW4,200000 30s 60s 40s MW1.600,000 MW900,000 Mw2,800,000 MW1,400,000 ES TRNA 23S rRNA 16S rRNA 5S rRNA 28S rRNA 5.8S rRNA 18S rRNA a nucleotides 1900 2900 1540 nucleotides nucleotides nucleotides nucleotides nucleotides 470 34 proteins 21 proteins -49 proteins -33 proteins EUCARYOTIC RIBOSOME PROCARYOTIC RIBOSO

原核生 物核糖 体组成 真核生 物核糖 体组成

2. tRNA 有几种tRNA携带 ○ Constant nucleotide AFOH 4_, Censla'nt Furine 在RNA=CA c prrmiuine 5 Proctor stem pG-c C-G 每种tRNA的反 G-C ? 密码 全准偷的在mRNA D op TuC loap U ICI 对号入座 GAC AC 反碧高出A .CUG UC n ①@ 格遭人碱基配对原则 G/variable lcap s00-mC40 A 6 Ariicaco? lcap Gma A 35

⚫ 2. tRNA 结合氨基酸：一种氨基酸 有几种tRNA携带，结合 需要ATP供能,氨基酸结 合在tRNA3‘-CCA的位 置。 反密码子：每种tRNA的反 密码子，决定了所带氨 基酸能准确的在mRNA 上对号入座 。 反密码子与mRNA的第三 个核苷酸配对时，不严 格遵从碱基配对原则

3. mRNA 携带着DNA的遗传信息,是 Growing protein chain 多肽链的合成模板 NHj 在原核细胞内,存在时间短, NH 在转录的同时翻译 在真核细胞内,较稳定 蛋白质合成时,mRNA结 合于核糖体小亚基上,大 亚基结合带氨基酸的 tRNA,tRNA的反密码子 与mRNA密码子配对 ATP供能,合成蛋白质。 Ribosome

⚫ 3. mRNA 携带着DNA的遗传信息，是 多肽链的合成模板 在原核细胞内，存在时间短， 在转录的同时翻译 在真核细胞内，较稳定 ⚫ 蛋白质合成时，mRNA结 合于核糖体小亚基上，大 亚 基结合带氨基酸的 tRNA，tRNA的反密码子 与mRNA密码子配对， ATP供能，合成蛋白质

遗传密码子 为一个氨基酸编码进入蛋白质多肽链特定线性位 置的三个核苷酸单位称为密码子( Coden)或三 联体密码。 统计学方法 人工合成仅由一种核苷酸组成的多聚核苷酸,推测由哪一 种氨基酸合成的多肽 核糖体结合试验1965年, Nirenberg用poyu加入C14 标记的20种a,仅有苯丙氨酸的寡肽UUU=苯丙氨酸,用此 法破译了全部密码,编出遗传密码表

三、遗传密码子 ⚫ 为一个氨基酸编码进入蛋白质多肽链特定线性位 置的三个核苷酸单位称为密码子（Coden）或三 联体密码。 ⚫ 密码子的发现 ⚫ 统计学方法 ⚫ 人工合成仅由一种核苷酸组成的多聚核苷酸，推测由哪一 种氨基酸合成的多肽 ⚫ 核糖体结合试验 1965年，Nirenberg用poly u加入C14 标记的20种aa,仅有苯丙氨酸的寡肽,UUU=苯丙氨酸,用此 法破译了全部密码，编出遗传密码表

遗传密码 Second letter U C G I UUU Phenyl LUAU UGU UUC alanine UCC UAC Tyrosine UGC Cysteine c U U Serine UUA Leucine UCG AA Stop codon Stop codon UUG UAG Stop codon] G CUU CCU CAU g c CUC CCC CAC Histidine CGU Leucine CUA CAROline CGA/ C CGO CUG AUU ACU AUC Isoleucine ACO AACAsparagine AGC Serine C AUA Methionine: ACA/Threonine AAA AGA AuG initiation ACG AAG-ysine AGG Arginine codon GUU GCU GAU Aspartic GUC GAC acid G GCC GUA Valine GCA Alanine GCG GAA GGAGlycine GUG GAG Glutamic GGG GUcAG acid

遗传密码

子的特点 无标点、不重叠密码子是不重叠的,每个三联体中 的三个核苷酸只编码一个氨基酸,核苷酸不重叠使用噬 菌体x174中某些基因之间有重叠现象 简并 (degeneracy)几种密码子对应于相同一种氨基酸。 这些密码子为同义密码子 通用性绝大多数密码子对各种生物都适用,某些线粒 体中遗传密码有例外 终止信号UAG、∪AA、UGA 起始信号AUG(真核中起始为Met、原核中起始为 fMet翻译中间为Met)和氨酸的密码子(GUG(极少出 现)

⚫ 遗传密码子的特点 ⚫ 无标点、不重叠 密码子是不重叠的，每个三联体中 的三个核苷酸只编码一个氨基酸，核苷酸不重叠使用噬 菌体x174中某些基因之间有重叠现象 ⚫ 简并(degeneracy) 几种密码子对应于相同一种氨基酸。 这些密码子为同义密码子 ⚫ 通用性 绝大多数密码子对各种生物都适用，某些线粒 体中遗传密码有例外 ⚫ 终止信号 UAG、UAA、UGA ⚫ 起始信号 AUG（真核中起始为Met、原核中起始为 fMet,翻译中间为Met）和氨酸的密码子(GUG)(极少出 现）