广东工业大学：《生物化学》课程教学课件（讲稿）第15章 蛋白质的生物合成

三、蛋白质合成及转运 44-amino acid segment Cleavage 5.0 Pepsinogen Pepsin

三、 蛋白质合成及转运

蛋白质生物合成 蛋白质通过什么途径合成的？其合成机理如 何？上世纪50年代初有人根据酶催化反应的 逆过程可以生成小的肽段事实，提出蛋白质 合成的“转肽作用”假说，甚至在细胞内可 以找出长达20肽的肽段是酶促合成的。假说 提出不久，发现蛋白质合成大多数情况都与 转肽作用不同。对该假说提出质疑

蛋白质生物合成 v 蛋白质通过什么途径合成的？其合成机理如 何？上世纪50年代初有人根据酶催化反应的 逆过程可以生成小的肽段事实，提出蛋白质 合成的“转肽作用”假说，甚至在细胞内可 以找出长达20肽的肽段是酶促合成的。假说 提出不久，发现蛋白质合成大多数情况都与 转肽作用不同。对该假说提出质疑

Caspersson和Brachet应用组织化学的方 法研究细胞时发现，生长旺盛与分泌细胞 中蛋白质合成的速度极快，而半随着RNA 含量特别丰富，他们设想，蛋白质的合成 是否与RNA有着某种联系

v Caspersson和Brachet应用组织化学的方 法研究细胞时发现，生长旺盛与分泌细胞 中蛋白质合成的速度极快，而半随着RNA 含量特别丰富，他们设想，蛋白质的合成 是否与RNA有着某种联系

·直到同位素的应用后，才在蛋白质合成的研究方 面有了重大突破。同时也宣告了转肽假说是错误 的推断。用整体或无细胞体系为实验材料用同位 素标记的方法证明了合成蛋白质的原料是氨基酸， 而不是小的肽段。 ·经过几十年的研究和探索对蛋白质的生物合成已 经基本搞清楚了，是由DNA上的基因通过转录到 RNA分子上，再由此而翻译成各种不同的蛋白质。 DNA的信息如何通过蛋白质来表达呢？

v 直到同位素的应用后，才在蛋白质合成的研究方 面有了重大突破。同时也宣告了转肽假说是错误 的推断。用整体或无细胞体系为实验材料用同位 素标记的方法证明了合成蛋白质的原料是氨基酸， 而不是小的肽段。 v 经过几十年的研究和探索对蛋白质的生物合成已 经基本搞清楚了，是由DNA上的基因通过转录到 RNA分子上，再由此而翻译成各种不同的蛋白质。 DNA的信息如何通过蛋白质来表达呢？

DNA Replication Reverse Transcription transcription RNA Uovoowouwuooowouvoooououwooovoovooowooovoo Replication Translation Protein

Replication

一、遗传密码的破译 二、遗传密码的基本特性 三、蛋白质合成的分子基础 四、翻译的步骤 ·五、蛋白质的运输及翻译后修饰 提要

v 一、遗传密码的破译 v 二、遗传密码的基本特性 v 三、蛋白质合成的分子基础 v 四、翻译的步骤 v 五、蛋白质的运输及翻译后修饰 v 提要

、 遗传密码的破译 。1、遗传密码的破译及密码单位的大小 。早期的遗传学研究指出：每种氨基酸最终由 DNA上少数核苷酸编码的。但要将20种氨基酸 每种用核苷酸编码在当时来看是毫无希望的事。 而Grunburg和Manago发现多聚核苷酸化酶给遗 传密码的破译带来希望

一 、遗传密码的破译 v 1、遗传密码的破译及密码单位的大小 v 早期的遗传学研究指出：每种氨基酸最终由 DNA上少数核苷酸编码的。但要将20种氨基酸 每种用核苷酸编码在当时来看是毫无希望的事。 而Grunburg和Manago发现多聚核苷酸化酶给遗 传密码的破译带来希望

M.Nirenburg首先开创了这项工作，他采用 E.Co1i无细胞体系，将多聚核苷酸化酶催化 UDP生成一段PolyUs结构。以PolyUi为模板加入 20种标记的氨基酸，发现合成的产物是一段 PolyPhe链。其他种类的氨基酸没有掺入其中。 说明PolyU-是为Phe编码的

v M.Nirenburg首先开创了这项工作，他采用 E.Coli无细胞体系，将多聚核苷酸化酶催化 UDP生成一段PolyU结构。以PolyU为模板加入 20种标记的氨基酸，发现合成的产物是一段 PolyPhe链。其他种类的氨基酸没有掺入其中。 说明PolyU是为Phe编码的

用这样的方法，S.Ochoa分别用PolyA、 PolyC等进行实验。证明PolyA是为Lys编码： PolyC是为Pro编码。然后用该两种不同的核苷 酸聚合物做模板，Po1yUG的多聚物得到 UGUGUGUGUG的共聚物。用无细胞体系合成得到 CysVal的重复肽链，说明PolyUG是为Cys和Val 编码的

v 用这样的方法，S.Ochoa分别用PolyA、 PolyC等进行实验。证明PolyA是为Lys编码； PolyC是为Pro编码。然后用该两种不同的核苷 酸聚合物做模板，PolyUG的多聚物得到 UGUGUGUGUG的共聚物。用无细胞体系合成得到 CysVal的重复肽链，说明PolyUG是为Cys和Val 编码的

。几个核苷酸为一个氨基酸编码？核酸中只有4 种核苷酸，不可能一一与氨基酸对应。1954 年物理学家GamovG对密码进行了研究，认为 每三个核苷酸为一个氨基酸编码，有64种组 合方式完全满足20种氨基酸的编码

v 几个核苷酸为一个氨基酸编码？核酸中只有4 种核苷酸，不可能一一与氨基酸对应。1954 年物理学家GamovG对密码进行了研究，认为 每三个核苷酸为一个氨基酸编码，有64种组 合方式完全满足20种氨基酸的编码