真核蛋白质的生物合成翻译

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1、会计学1真核蛋白质的生物合成翻译真核蛋白质的生物合成翻译第1页/共42页第2页/共42页第3页/共42页起始因子起始因子生物功能生物功能原核原核生物生物IF-1占据占据A位防止结合其他位防止结合其他tRNAIF-2促进起始促进起始tRNA与小亚基结合与小亚基结合IF-3促进大、小亚基分离，提高促进大、小亚基分离，提高P位对结合起始位对结合起始tRNA的的敏感性敏感性真核真核生物生物eIF-2促进起始促进起始tRNA与小亚基结合与小亚基结合eIF-2B，eIF-3最先结合小亚基促进大、小亚基分离最先结合小亚基促进大、小亚基分离IF-4AeIF-4F复合物成分，有解螺旋酶活性，促进复合物成分，有解

2、螺旋酶活性，促进mRNA结合小亚基结合小亚基IF-4B结合结合mRNA，促进促进mRNA扫描定位起始扫描定位起始tRNAIF-4EeIF-4F复合物成分，结合复合物成分，结合mRNA5-帽子帽子IF-4GeIF-4F复合物成分，结合复合物成分，结合eIF-4E和和PABeIF-5促进各种起始因子从小亚基解离，进而结合大亚基促进各种起始因子从小亚基解离，进而结合大亚基eIF-6促进核蛋白体分离成大、小亚基促进核蛋白体分离成大、小亚基第4页/共42页第5页/共42页40S60SMet40S60SmRNA eIF-6 GDP+PielF-5ATPADP+PielF4E,elF4G,elF4A,elF

3、4B,PABMetMet-tRNAiMet-elF-2-GTP真核生物翻译起始真核生物翻译起始复合物形成过程复合物形成过程第6页/共42页构成复合体后先与构成复合体后先与40S小亚基结合，小亚基结合，然后才与然后才与mRNA结合结合第7页/共42页第8页/共42页n转位（转位（translocation）n需要延长因子需要延长因子（elongationfactor，EF）和和GTP的参与的参与第9页/共42页原核生物原核生物功能功能真核生物真核生物EF-TuEF-Ts促进氨基酰促进氨基酰-tRNA进入进入A位，位，结合分解结合分解GTP调节亚基调节亚基EF-1 EF-1 EF-G有转位酶活性，

4、协助有转位酶活性，协助mRNA-肽酰肽酰-tRNA由由A位前移至位前移至P位，位，促进卸载促进卸载tRNA释放释放EF-2第10页/共42页第11页/共42页真核生物肽链合成的延长过程与原核基真核生物肽链合成的延长过程与原核基本相似，但有不同的反应体系和延长因子。本相似，但有不同的反应体系和延长因子。另外，真核细胞核蛋白体没有另外，真核细胞核蛋白体没有E位，转位，转位时卸载的位时卸载的tRNA直接从直接从P位脱落。位脱落。真核生物延长过程真核生物延长过程第12页/共42页当当mRNA上终止密码出现后，多肽上终止密码出现后，多肽链合成停止，肽链从肽酰链合成停止，肽链从肽酰-tRNA中释出中释出，

5、mRNA、核蛋白体等分离，这些过程核蛋白体等分离，这些过程称为肽链合成终止。称为肽链合成终止。第13页/共42页终止相关的蛋白因子称为释放因子终止相关的蛋白因子称为释放因子(release factor,RF)一、识别终止密码一、识别终止密码二、诱导转肽酶改变为酯酶活性，相当于催化肽酰基转移到二、诱导转肽酶改变为酯酶活性，相当于催化肽酰基转移到水分子水分子-OH上，使肽链从核蛋白体上释放。上，使肽链从核蛋白体上释放。释放因子的功能释放因子的功能真核生物释放因子：真核生物释放因子：eRF,识别识别3种密码子种密码子第14页/共42页蛋白质合成后加工和输送蛋白质合成后加工和输送 Post-tran

6、slational Processing&Protein Transportation第15页/共42页 多肽链折叠为天然的三维结构多肽链折叠为天然的三维结构 肽链一级结构的修饰肽链一级结构的修饰 高级结构修饰高级结构修饰 在胞液核蛋白体合成的各种蛋白质，还需要在胞液核蛋白体合成的各种蛋白质，还需要靶靶 向输送到特定细胞部位发挥生物作用。向输送到特定细胞部位发挥生物作用。第16页/共42页第17页/共42页isomerase,PPI)第18页/共42页1.热休克蛋白热休克蛋白(heat shock protein,HSP)HSP70、HSP40和和GreE族族 2.伴侣素伴侣素(chapero

7、nins)GroEL和和GroES家族家族 分子伴侣分子伴侣分子伴侣是细胞一类保守蛋白质，分子伴侣是细胞一类保守蛋白质，可识别肽链的非天然构象，促进各功能域可识别肽链的非天然构象，促进各功能域和整体蛋白质的正确折叠。和整体蛋白质的正确折叠。第19页/共42页热休克蛋白促进蛋白质折叠的基本作用热休克蛋白促进蛋白质折叠的基本作用结合保护待折叠多肽片段，再释放该片段结合保护待折叠多肽片段，再释放该片段进行折叠。形成进行折叠。形成HSP70和多肽片段依次结合、解和多肽片段依次结合、解离的循环。离的循环。HSP40结合待结合待折叠多肽片段折叠多肽片段 HSP70-ATP复合物复合物 HSP40-HSP7

8、0-ADP-多肽复合物多肽复合物 ATP水解水解GrpE ATPADP复合物解离，释出多肽链片段进行正确折叠复合物解离，释出多肽链片段进行正确折叠 第20页/共42页伴侣素伴侣素GroEL/GroES系统促进蛋白质折叠过程系统促进蛋白质折叠过程 伴侣素的主要作用伴侣素的主要作用为非自发性折叠蛋白质提供能折叠形成天为非自发性折叠蛋白质提供能折叠形成天然空间构象的微环境然空间构象的微环境。第21页/共42页 蛋白二硫键异构酶蛋白二硫键异构酶 多肽链内或肽链之间二硫键的正确形多肽链内或肽链之间二硫键的正确形成对稳定分泌蛋白、膜蛋白等的天然构象十成对稳定分泌蛋白、膜蛋白等的天然构象十分重要，这一过程主

9、要在细胞内质网进行。分重要，这一过程主要在细胞内质网进行。二硫键异构酶在内质网腔活性很高，二硫键异构酶在内质网腔活性很高，可在较大区段肽链中催化错配二硫键断裂并可在较大区段肽链中催化错配二硫键断裂并形成正确二硫键连接，最终使蛋白质形成热形成正确二硫键连接，最终使蛋白质形成热力学最稳定的天然构象。力学最稳定的天然构象。第22页/共42页 肽肽-脯氨酰顺反异构酶脯氨酰顺反异构酶 多肽链中肽酰多肽链中肽酰-脯氨酸间形成的肽键有顺脯氨酸间形成的肽键有顺反两种异构体，空间构象明显差别。反两种异构体，空间构象明显差别。肽酰肽酰-脯氨酰顺反异构酶可促进上述顺反脯氨酰顺反异构酶可促进上述顺反两种异构体之间的转

10、换。两种异构体之间的转换。肽酰肽酰-脯氨酰顺反异构酶是蛋白质三维构脯氨酰顺反异构酶是蛋白质三维构象形成的限速酶，在肽链合成需形成顺式构型象形成的限速酶，在肽链合成需形成顺式构型时，可使多肽在各脯氨酸弯折处形成准确折叠时，可使多肽在各脯氨酸弯折处形成准确折叠。第23页/共42页（一）（一）切除切除N-端的甲酰基或端的甲酰基或N-蛋氨酸蛋氨酸:（二）（二）个别氨基酸的共价修饰个别氨基酸的共价修饰 羟脯氨酸羟脯氨酸,羟赖氨酸的羟化羟赖氨酸的羟化;-OH磷酸化磷酸化;二硫键的形成二硫键的形成 组氨酸的甲基化组氨酸的甲基化 糖苷和脂质的共价修饰糖苷和脂质的共价修饰（三）水解修饰（三）水解修饰 酶原的激活

11、酶原的激活第24页/共42页第25页/共42页Endophin第26页/共42页四级结构四级结构 Hb(22+血红素血红素)第27页/共42页第28页/共42页 蛋白质的靶向输送蛋白质的靶向输送(protein targeting)第29页/共42页 信号序列信号序列(signal sequence)第30页/共42页靶向输送蛋白靶向输送蛋白信号序列或成分信号序列或成分分泌蛋白分泌蛋白N端信号肽端信号肽内质网腔蛋白内质网腔蛋白N端信号肽，端信号肽，C端端-Lys-Asp-Glu-Leu-COO-(KDEL序列序列)线粒体蛋白线粒体蛋白N端信号序列（端信号序列（2035氨基酸残基）氨基酸残基）核

12、蛋白核蛋白核定位序列（核定位序列（-Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val-，SV40 T抗原）抗原）过氧化体蛋白过氧化体蛋白-Ser-Lys-Leu-（PST序列）序列）溶酶体蛋白溶酶体蛋白Man-6-P（甘露糖甘露糖-6-磷酸）磷酸）靶向输送蛋白的信号序列或成分靶向输送蛋白的信号序列或成分 第31页/共42页第32页/共42页（一）分泌蛋白的靶向输送（一）分泌蛋白的靶向输送真核细胞分泌蛋白等前体合成后靶真核细胞分泌蛋白等前体合成后靶向输送过程首先要进入内质网。向输送过程首先要进入内质网。信号肽信号肽(signal peptide)各种新生分泌蛋白的各种新生分泌蛋白的

13、N端有保守的端有保守的氨基酸序列称信号肽。氨基酸序列称信号肽。第33页/共42页第34页/共42页氨基酸氨基酸第35页/共42页第36页/共42页第37页/共42页信号肽引导真核分泌蛋白进入内质网信号肽引导真核分泌蛋白进入内质网 第38页/共42页第39页/共42页 所有靶向输送的胞核蛋白多肽链内含有特异信号所有靶向输送的胞核蛋白多肽链内含有特异信号序列，称为核定位序列（序列，称为核定位序列（nuclear localization sequence。NLS）。）。NLS为为48个氨基酸残基组成的短序列，富含带个氨基酸残基组成的短序列，富含带正电的赖氨酸、精氨酸及脯氨酸。不同正电的赖氨酸、精氨酸及脯氨酸。不同NLS间未发现间未发现共有序列。共有序列。NLS可位于肽链不同部位，且在蛋白质进可位于肽链不同部位，且在蛋白质进核定位后不被切除。核定位后不被切除。新合成胞核蛋白靶向输送涉及几种蛋白质成分，新合成胞核蛋白靶向输送涉及几种蛋白质成分，包括核输入因子（包括核输入因子（nuclear importin）和和，以及一，以及一种小种小GTP酶酶Ran蛋白。蛋白。第40页/共42页第41页/共42页