2010秋CB第05章-核糖体与蛋白质的合成

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1、1 n 只 要 我 们 面 向 太 阳 ， 黑 暗 永 远 在 后 面 。海 伦 .凯 勒 第 5章核 糖 体 与 蛋 白 质 的 生 物 合 成 3 概 述*全 称 ： 核 糖 核 蛋 白 体 （ 核 蛋 白 体 ）*由 几 种 rRNA 和 几 十 种 蛋 白 构 成 。*主 成 分 rRNA（ 60 ） 和 r蛋 白 （ 40 ）*非 膜 性 的 颗 粒 状 结 构 （ 游 离 or附 着 ）*直 径 1230nm， 存 在 所 有 细 胞 。*1958年 ， Robinsin和 Brown发 现 。 4 正 在 工 作 的 核 糖 体 （ 电 镜 观 ） 5 核 糖 体 的 大 小 亚

2、 基 6 5.1 核 糖 体 化 学 组 成 与 形 态 结 构5.1.1 化 学 组 成 线 粒 体 （ 哺 乳 类 ） : 55S核 糖 体 （ 35S + 25S） 7 * 真 核 细 胞 ： 80S核 糖 体 （ 60S 40S）60S -3种 rRNA（ 28S、 5.8S、 5S） + 49种 蛋 白 。40S -1种 rRNA（ 18S） 33种 蛋 白 。* 原 核 细 胞 ： 70S核 糖 体 （ 50S 30S）50S-2种 rRNA（ 23S、 5S） 34种 蛋 白 。30S-1种 rRNA （ 16S） + 21种 蛋 白 。核 糖 体 的 化 学 组 成 rRNA、

3、 r蛋 白 8 5.1.2 核 糖 体 的 超 微 结 构 9 核 糖 体 主 要 功 能 部 位 位 -供 位 -肽 酰 基 位 位 -受 位 -氨 酰 基 位 位 -肽 基 转 移 酶 （ 因 子 ） 位 置 。 位 - 酶 （ 移 位 酶 ） 位 置 。 E位 即 将 离 开 的 tRNA所暂 时 停 留 的 位 点 。 10 核糖体的功能部位G 1160S 40S 多 肽中 央 管核 糖 体 的 功 能 部 位 12 核 糖 体 结 构 特 点 *由 大 小 两 个 亚 单 位 组 成 的 小 体 。 *有 左 右 贯 通 隧 道 -mRNA通 道 。 *大 亚 基 有 中 央 管 -

4、多 肽 链 出 口 。 *核 糖 体 上 存 在 几 个 重 要 功 能 部 位 。 13 5.2 蛋 白 质 的 生 物 合 成n n 14 中心法则图解 中 心 法 则 ： DNA会 将 信 息 传 递 给 RNA， 而 RNA再 将 信 息 传 递 给 蛋 白 质 15 蛋 白 合 成 装 置 核 糖 体 复 合 物 16 5.2.1 遗 传 密 码 与 密 码 子n 遗 传 密 码 （ genetic code） mRNA 三 个 核 苷 酸 一 组 的 特 定 排 列 所 构 成 的一 套 aa的 代 码 。 由 64个 密 码 子 组 成 。n 密 码 子 （ codon） -mR

5、NA分 子 上 每 3个 相 邻 的 核 苷 酸 所 组 成 的含 特 定 信 息 的 三 联 体 。 17 遗传密码表 18 翻 译 过 程 所 需 模 板 mRNA 19 遗 传 密 码 的 特 性 方 向 性 - 读 码 方 向 ： 简 并 性 - 除 蛋 aa & 色 aa， 其 余 aa 均 由 - 个 密 码 子 编 码 。 （ 多 个 密 码 子 决 定 同 一 aa） 。 同 义 密 码 子 -前 碱 基 大 多 相 同 。 连 续 性 -密 码 子 间 无 间 隔 （ 连 续 排 列 ） 。 摆 动 性 -密 码 与 反 密 码 结 合 有 时 不 严 格 。 通 用 性 -

6、细 菌 到 人 类 ， 遗 传 密 码 相 同 。 20 反 密 码 环 -反 密 码 子 反 密 码 子 反 密 码 环 上 的 三联 体 。 其 第 1 碱基 （ 5 ） 与 密 码子 的 第 3 碱 基（ 3 ） 配 对 不 严格 （ 可 摆 动 ） 。 21 5.2.2 tRNA与 反 密 码 子 22 20种 aa与 tRNA 的 关 系n 密 码 子 有 简 并 性 （ 2 6种 编 码 一 种 aa） 。 理 论 上 ， 如 果 一 种 密 码 子 对 应 一 种 tRNA， 那 么 一 种 aa可 由 2 6 种 tRNA转 运 。n 密 码 子 有 摆 动 性 使 得 61种

7、 密 码 子 不 需 61种 tRNA来 配 合 原 核 细 胞 ： 30 40种 tRNA 真 核 细 胞 ： 50余 种 tRNA 23 5.2.3 蛋 白 质 合 成 的 基 本 过 程1、 AA 的 活 化 与 转 运 2、 肽 链 合 成 的 起 始 3、 肽 链 的 延 伸 4、 肽 链 的 终 止 与 释 放 24 蛋 白 合 成 的 过 程 25 转 录 和 翻 译 的 偶 联 26 蛋 白 合 成 基 本 步 骤1、 aa活 化 与 转 运 （ 氨 酰 tRNA 合 成 ） aa、 ATP、 氨 酰 tRNA合 成 酶 复 合 体 复 合 体 t RNA 氨 酰 tRNA、

8、酶 、 AMP2、 肽 链 合 成 起 始 ： 种 起 始 因 子 （ IF） 协 助 30 起 始 复 合 物 （ 小 亚 基 m f Met-tRNA） + 50 亚 基 70 核 糖 体 复 合 物 27 合 成 的 基 本 步 骤3、 肽 链 的 延 伸 ： 延 伸 因 子 （ EF） 。 入 位 转 肽 移 位 4、 肽 链 终 止 与 释 放 ： 释 放 因 子 （ RF） A位 出 现 终 止 码 ， RF进 入 ， 激 活 肽 基 转移 酶 ， 水 解 肽 链 与 t RNA间 的 酯 键 。 28 肽 链 的 延 伸 （ 入 位 、 转 肽 ） 29 肽 链 的 延 伸 （

9、第 二 循 环 ） 30 肽 链 合 成 的 终 止 31 多 聚 核 糖 体 同 时 工 作 32 多 聚 核 糖 体 在 内 质 网 上 33 核 糖 体 合 成 蛋 白 的 速 度n 真 核 细 胞 ： 每 秒 2个 AA加 到 多 肽 链 。 原 核 细 胞 ： 每 秒 20个 AA加 到 多 肽 链n 所 以 ， 合 成 一 条 完 整 肽 链 平 均 需 要 20秒 几 分 钟 。 34 5.2.4 蛋 白 合 成 后 的 加 工 修 饰n 刚 合 成 的 蛋 白 往 往 无 活 性 （ 蛋 白 前 体 、酶 原 ） ， 需 要 进 行 加 工 、 修 饰 才 有 活 性 。 n

10、eg: 胰 岛 素 合 成 ： 胰 岛 素 原 （ 分 子 较 大 ） ， 要 切 去 一部 分 肽 段 ， 成 为 胰 岛 素 。 35 加 工 好 的 人 胰 岛 素 （ 51 aa） A链 ： 21个 AA， B链 30个 AA 36 核糖体的分工n 游 离 核 糖 体 ： 合 成 结 构 性 蛋 白 （ 内 源 性 蛋 白 ）n 附 着 核 糖 体 ： 合 成 分 泌 性 蛋 白 （ 输 出 性 蛋 白 ） 37 核 糖 体 的 2种 工 作 状 态 38 5.2.5 细 菌 蛋 白 合 成 与 抗 生 素n 很 多 抗 生 素 通 过 干 扰 核 糖 体 而 杀 菌 ：n 四 环 素

11、 可 与 30S亚 基 结 合 ， 阻 止 氨 酰tRNA的 进 入 。n 氯 霉 素 可 与 50S亚 基 结 合 ， 抑 制 该 亚基 中 转 肽 酶 的 活 性 。n 链 霉 素 可 结 合 30S亚 基 ， 改 变 其 构 象 ，引 起 读 码 错 误 。 39 本 章 小 结n 核 糖 体 的 化 学 组 成 与 结 构 特 点 。n 核 糖 体 装 配 多 肽 链 的 基 本 过 程 。n 遗 传 密 码 的 基 本 特 性 。n 一 些 抗 生 素 的 抗 菌 原 理 。n 名 词 ： 遗 传 密 码 、 密 码 子 、 反 密 码 子 、简 并 性 、 摆 动 性 、 多 聚 核 糖 体 。 第 5章 完