武汉大学：《细胞生物学 Cell Biology》课程教学资源（PPT课件讲稿）第九章 核糖体

第九章核糖体

第九章 核糖体

RIBOSOME nubri

RIBOSOME

第一节核糖体 的类型与结构 核糖体是合成蛋白质的细胞 器,其唯一的功能是按照 mRNA的指令由氨基酸高 效且精确地合成多肽键 核糖体RNA称为rRNA,蛋白 质称r蛋白,蛋白质含量约 占40%,RNA含量约占60 %。「蛋白分子主要分布在 核糖体的表面,而rRNA则 位于内部,两者靠共价键 结合在一起

第一节 核糖体 的类型与结构 核糖体是合成蛋白质的细胞 器，其唯一的功能是按照 mRNA的指令由氨基酸高 效且精确地合成多肽键。 核糖体RNA称为rRNA，蛋白 质称r蛋白，蛋白质含量约 占40%，RNA含量约占60 ％。r蛋白分子主要分布在 核糖体的表面，而rRNA则 位于内部，两者靠共价键 结合在一起

核糖体的基 士 本类型与成分 large subunit 生物有机体细胞 Eukaryotic Ribosome 内有两种基本 80S 类型的核糖体: lobes 种是70S(S为 Svedberg沉降 Large subunit 50S 系数单位)的核 糖体。另一种 是80S的核糖体。 subunit small small subunit subunit all Subunit Prokaryotic Ribosomes(/0S)

一 核糖体的基 本类型与成分 生物有机体细胞 内有两种基本 类型的核糖体： 一种是70S(S为 Svedberg沉降 系数单位)的核 糖体。另一种 是80S的核糖体

核糖体大小亚单位在细 胞内常常游离于细胞 platform 质基质中,只有当小 亚单位与mRNA结合 后大亚单位才与小亚 Small Subunit 单位结合形成完整的 protuberance back 核糖体。肽链合成终 stalk 止后,大小亚单位解 离,又游离存在于细 front 胞质基质中 Large Subunit 50S Prokaryotic Ribosomes (70 S)

核糖体大小亚单位在细 胞内常常游离于细胞 质基质中，只有当小 亚单位与mRNA结合 后大亚单位才与小亚 单位结合形成完整的 核糖体。肽链合成终 止后，大小亚单位解 离，又游离存在于细 胞质基质中

Ribosome structure Prokaryotic Eukaryotic TRNA 23S rRNA 1 6S rRNA 28S. 5.8S TRNA 18S rRNA (2900 bases)!(1540 bases (4800 bases+ (1900 bases 5s TRNA 植物细胞、真菌细 5S TRNA (120 bases (120 bases)! 胞与原生动物细 胞内,核糖体的 proteins L1, L2 L1.L2 s1.S2 S33 大亚单位中却不 是28S「RNA而是 2526S rRNA subunits 60s (small) complete niosomes 70S 80S

植物细胞、真菌细 胞与原生动物细 胞内，核糖体的 大亚单位中却不 是28S rRNA,而是 25～26S rRNA

TRNA Proteins Subunits Assembled rRNA中的某些 LI L2 L3 核苷酸残基 △.4 23S sS 被甲基化修 ?. 2.904 bases 120 bases Total 31 proteins SI S2 S3 饰,甲基化E ⊙0 常发生在 16S 1.542 bases Total 21 Proteins rRNA序列较 LI L2 L3 为保守的区 域 匕日 8s&58s 4,700& 156 bases 120 Bases Total 50 Proteins 参与30S和 50S的亚单位 的结合过程。 18 S 1.900 bases 32 Protein 40S

rRNA中的某些 核苷酸残基 被甲基化修 饰，甲基化 常发生在 rRNA序列较 为保守的区 域，它可能 参与30S和 50S的亚单位 的结合过程

二核糖体的结构 不同物种的细胞中,核糖体可能来源于一个共同的祖先, 并在进化上是非常保守的 对于rRNA特别是16 S RNA的研究表明,通过对500多种 不同生物的RNA序列的分析,发现其一级结构是非常 保守的,某些序列则是完全一致的。尽管一级结构可 能有所不同,但是他们都折叠成相似的二级结构— 既由多个臂环(stem- loop structure)所组成的结构 近年发现蛋白质合成进展中很多重要的步骤与50S大亚单 位相关,其中多数因子为G蛋白,具有 GTPase活性 故将核糖体上与之相关位点称为 GTPase相关位点

二 核糖体的结构 不同物种的细胞中，核糖体可能来源于一个共同的祖先， 并在进化上是非常保守的。 对于rRNA特别是16S rRNA的研究表明，通过对500多种 不同生物的rRNA序列的分析，发现其一级结构是非常 保守的，某些序列则是完全一致的。尽管一级结构可 能有所不同，但是他们都折叠成相似的二级结构—— 既由多个臂环（stem-loop structure）所组成的结构。 近年发现蛋白质合成进展中很多重要的步骤与50S大亚单 位相关，其中多数因子为G蛋白，具有GTPase活性， 故将核糖体上与之相关位点称为GTPase相关位点

20 28 29 5 13 12 3 110 FIGURE 4-40 S RNAS. Based on the known primary sequences of several hundred small rRNAs, the folded stem-loop structures shown here woul lave maximal base- pairing in(a) prokaryotic and(b) eukaryotic The existence of these stem-loops in rRNA in solution stem-loop structure The stems, which are base- paired double helices, numbered 1-40 have been found in both prokary otic and general, the length and position of the 40 helices are wel ceded by p or E

stem-loop structure

士 三核糖体蛋白质 与rRNA的功能 70S 30 核糖体上具有一系列与蛋 505 RNA 白质合成有关的结合位 点与催化位点 Amino-acid residues Binding sites for tRNA (1)与mRNA的结合位点 Exit channel (2)与新掺入的氨酰 E 30S 50s tRNA的结合位点—氨 Decoding Factor site bindin mRNA 酰基位点,又称A位点 site (3)与延伸中的肽酰 tRNA的结合位点肽 Peptidyl 酰基位点,又称P位点; transfe center

三 核糖体蛋白质 与rRNA的功能 核糖体上具有一系列与蛋 白质合成有关的结合位 点与催化位点。 （1）与mRNA的结合位点 （2）与新掺入的氨酰 tRNA的结合位点——氨 酰基位点，又称A位点； （3）与延伸中的肽酰 tRNA的结合位点——肽 酰基位点，又称P位点；