最新十四章节蛋白质生物合成ppt课件

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1、十四章节蛋白质生物合成十四章节蛋白质生物合成导导 学学1.1.掌握参与蛋白质生物合成的主要物质及其作用；掌握参与蛋白质生物合成的主要物质及其作用；掌握参与蛋白质生物合成的主要物质及其作用；掌握参与蛋白质生物合成的主要物质及其作用；翻译的基本过程。翻译的基本过程。翻译的基本过程。翻译的基本过程。2.2.熟悉遗传密码的特点熟悉遗传密码的特点熟悉遗传密码的特点熟悉遗传密码的特点3.3.了解翻译后加工，影响蛋白质生物合成的物质了解翻译后加工，影响蛋白质生物合成的物质了解翻译后加工，影响蛋白质生物合成的物质了解翻译后加工，影响蛋白质生物合成的物质2006-82第十四章 蛋白质的生物合成一、一、mRNA

2、与遗传密码与遗传密码（一）（一）mRNA 的作用的作用 l l原核细胞中数个结构基因常串联为一个转录单位，原核细胞中数个结构基因常串联为一个转录单位，原核细胞中数个结构基因常串联为一个转录单位，原核细胞中数个结构基因常串联为一个转录单位，转录生成的转录生成的转录生成的转录生成的mRNAmRNA可编码几种功能相关的蛋白质，可编码几种功能相关的蛋白质，可编码几种功能相关的蛋白质，可编码几种功能相关的蛋白质，为为为为多顺反子多顺反子多顺反子多顺反子(polycistron(polycistron)。l l真核真核真核真核mRNAmRNA只编码一种蛋白质，为只编码一种蛋白质，为只编码一种蛋白质，为只编

3、码一种蛋白质，为单顺反子单顺反子单顺反子单顺反子(single cistron)(single cistron)。2006-89第十四章 蛋白质的生物合成遗传密码（遗传密码（genetic coden）l l mRNAmRNA分子分子的信息区内上从分子分子的信息区内上从分子分子的信息区内上从分子分子的信息区内上从5 5 至至至至3 3 方向，由方向，由方向，由方向，由AUGAUG开始，每开始，每开始，每开始，每3 3个核苷酸为一组，决定肽链上某一个核苷酸为一组，决定肽链上某一个核苷酸为一组，决定肽链上某一个核苷酸为一组，决定肽链上某一个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号，称为三个氨基酸或蛋白质

4、合成的起始、终止信号，称为三个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号，称为三个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号，称为三联体遗传密码。联体遗传密码。联体遗传密码。联体遗传密码。2006-810第十四章 蛋白质的生物合成（二）遗传密码种类（二）遗传密码种类 l l mRNA mRNA 分子有分子有分子有分子有4 4种核苷酸碱基：种核苷酸碱基：种核苷酸碱基：种核苷酸碱基：A A、G G、C C、U U，可组合成可组合成可组合成可组合成6464个密码子，其中个密码子，其中个密码子，其中个密码子，其中6161个分别代表个分别代表个分别代表个分别代表2020种不种不种不种不同氨基酸。同氨基酸。同氨基酸。同氨

5、基酸。l l起始密码起始密码起始密码起始密码(initiation coden):(initiation coden):AUG AUG l l终止密码终止密码终止密码终止密码(termination coden):(termination coden):UAA UAA，UAGUAG，UGAUGA。2006-811第十四章 蛋白质的生物合成遗传密码表遗传密码表第一碱基第一碱基（5/-端）端）第第 二二 碱碱 基基第三碱基第三碱基（3/-端）端）终止终止终止终止*在在mRNA起始部位的起始部位的AUG为起始信号为起始信号2006-812第十四章 蛋白质的生物合成（三）遗传密码的特点（三）遗传密码的

6、特点l l 遗传密码阅读的方向性遗传密码阅读的方向性遗传密码阅读的方向性遗传密码阅读的方向性 从从从从mRNA 5mRNA 5端起始密码子端起始密码子端起始密码子端起始密码子AUGAUG到到到到3 3端终止密码端终止密码端终止密码端终止密码子之间的核苷酸序列，各个三联体密码子连续排子之间的核苷酸序列，各个三联体密码子连续排子之间的核苷酸序列，各个三联体密码子连续排子之间的核苷酸序列，各个三联体密码子连续排列编码一个蛋白质的多肽链从列编码一个蛋白质的多肽链从列编码一个蛋白质的多肽链从列编码一个蛋白质的多肽链从NN端到端到端到端到C C端。端。端。端。2006-813第十四章 蛋白质的生物合成l

7、l遗传密码的连续性遗传密码的连续性遗传密码的连续性遗传密码的连续性（三）遗传密码的特点（三）遗传密码的特点沿沿5 5/-3-3/方向连续阅读方向连续阅读插入碱基插入碱基缺失碱基缺失碱基移码移码突变突变酪酪酪酪酪酪苏苏苏苏苏苏亮亮亮亮亮亮5-U-A-C-U-A-C-U-A-C-U-A-C-35-U-A-C-U-A-C-U-A-C-U-A-C-35-U-A-C-U-A-C-U-A-C-U-A-C-32006-814第十四章 蛋白质的生物合成（三）遗传密码的特点（三）遗传密码的特点l l 遗传密码的简并性遗传密码的简并性遗传密码的简并性遗传密码的简并性 20 20种编码氨基酸中除色氨酸和甲硫氨酸各有

8、种编码氨基酸中除色氨酸和甲硫氨酸各有种编码氨基酸中除色氨酸和甲硫氨酸各有种编码氨基酸中除色氨酸和甲硫氨酸各有一个密码子外，其余每一种氨基酸都有一个密码子外，其余每一种氨基酸都有一个密码子外，其余每一种氨基酸都有一个密码子外，其余每一种氨基酸都有2-62-6个个个个密码子。密码子。密码子。密码子。2006-815第十四章 蛋白质的生物合成2006-816第十四章 蛋白质的生物合成（三）遗传密码的特点（三）遗传密码的特点l l遗传密码的通用性遗传密码的通用性遗传密码的通用性遗传密码的通用性 从原核生物到人类都共用同一套遗传密码，从原核生物到人类都共用同一套遗传密码，从原核生物到人类都共用同一套遗传

9、密码，从原核生物到人类都共用同一套遗传密码，被称为遗传密码的通用性。被称为遗传密码的通用性。被称为遗传密码的通用性。被称为遗传密码的通用性。已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植物已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植物已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植物已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿体。细胞的叶绿体。细胞的叶绿体。细胞的叶绿体。密码的通用性进一步证明各种生物进化自同一密码的通用性进一步证明各种生物进化自同一密码的通用性进一步证明各种生物进化自同一密码的通用性进一步证明各种生物进化自同一祖先。祖先。祖先。祖先。2006-817第十四章 蛋白质的生物合成二、二、tRNA

10、与氨基酸的转运与氨基酸的转运(一一)tRNA 的作用的作用 Ser5Tyr52006-818第十四章 蛋白质的生物合成密码子与反密码子的摆动配对密码子与反密码子的摆动配对 2006-819第十四章 蛋白质的生物合成密码子与反密码子的摆动配对密码子与反密码子的摆动配对 tRNAtRNA反密反密反密反密码码码码子的子的子的子的 mRNAmRNA密密密密码码码码子的子的子的子的 第个碱基第个碱基第个碱基第个碱基 第第第第3 3个碱基个碱基个碱基个碱基 I AI A、C C、U U U A U A、GG G C G C、G G 2006-820第十四章 蛋白质的生物合成氨基酸的活化氨基酸的活化l l氨

11、基酰氨基酰氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA-tRNA-tRNA合成酶合成酶合成酶合成酶(aminoacyl-tRNA synthetase)(aminoacyl-tRNA synthetase)l l氨基酸的氨基酸的氨基酸的氨基酸的 羧基与羧基与羧基与羧基与tRNAtRNA的的的的3333CCACCA的腺苷酸的腺苷酸的腺苷酸的腺苷酸3333OHOH以酯键相连形成氨基酰以酯键相连形成氨基酰以酯键相连形成氨基酰以酯键相连形成氨基酰-tRNAtRNA 氨基酸氨基酸 +tRNA+tRNA氨基酰氨基酰-tRNA-tRNAATP AMPPPi氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶2006-821第十四章 蛋白

12、质的生物合成（二）氨基酰（二）氨基酰-tRNA表示法表示法 l l氨基酰氨基酰氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA的表示方法：的表示方法：的表示方法：的表示方法：Ala-tRNAAla-tRNAAlaAla Ser-tRNASer-tRNASerSerMet-tRNAMet-tRNAMetMetl l起始肽链合成的氨基酰起始肽链合成的氨基酰起始肽链合成的氨基酰起始肽链合成的氨基酰-tRNA-tRNA：真核生物真核生物真核生物真核生物：Met-tRNAMet-tRNAi iMetMet 原核生物原核生物原核生物原核生物：fMet-tRNAfMet-tRNAi if fMetMet2006-822第十

13、四章 蛋白质的生物合成三、核糖体与蛋白质合成场所三、核糖体与蛋白质合成场所（一）核糖体的组成与结构（一）核糖体的组成与结构l l核糖体是蛋白质生物合成的场所。核糖体是蛋白质生物合成的场所。核糖体是蛋白质生物合成的场所。核糖体是蛋白质生物合成的场所。l l核糖体是由几种核糖体是由几种核糖体是由几种核糖体是由几种rRNArRNA与数十种蛋白质共同构成的超与数十种蛋白质共同构成的超与数十种蛋白质共同构成的超与数十种蛋白质共同构成的超分子复合体。分子复合体。分子复合体。分子复合体。l l细胞质中的的核糖体有两类细胞质中的的核糖体有两类细胞质中的的核糖体有两类细胞质中的的核糖体有两类:一类附着于粗面内质

14、网一类附着于粗面内质网一类附着于粗面内质网一类附着于粗面内质网 ,分泌性蛋白质的合成，分泌性蛋白质的合成，分泌性蛋白质的合成，分泌性蛋白质的合成，一类游离于胞质内一类游离于胞质内一类游离于胞质内一类游离于胞质内 ,细胞固有蛋白质的合成细胞固有蛋白质的合成细胞固有蛋白质的合成细胞固有蛋白质的合成 。2006-823第十四章 蛋白质的生物合成原核生物与真核生物的核糖体组成原核生物与真核生物的核糖体组成 核糖体核糖体核糖体核糖体 大亚基大亚基大亚基大亚基 小亚基小亚基小亚基小亚基 rRNArRNA蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质rRNArRNA蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质原核生物原核生物原核生物原核生物 70S

15、 70S 23S23S，5S 5S 3636种种种种 16S 16S 2121种种种种 真核生物真核生物真核生物真核生物 80S 80S 28S28S，5.8S5.8S，5S,5S,4949种种种种 18S 18S 3333种种种种 2006-824第十四章 蛋白质的生物合成原核生物翻译过程中核糖体结构模式原核生物翻译过程中核糖体结构模式:2006-825第十四章 蛋白质的生物合成（二）核糖体的主要功能部位（二）核糖体的主要功能部位 l l氨基酰部位（氨基酰部位（氨基酰部位（氨基酰部位（aminoacyl siteaminoacyl site），简称），简称），简称），简称A A位位位位 l

16、l肽酰部位（肽酰部位（肽酰部位（肽酰部位（peptidyl sitepeptidyl site），简称），简称），简称），简称P P位；位；位；位；l l排出部位（排出部位（排出部位（排出部位（exit siteexit site），简称），简称），简称），简称E E位位位位 l l转肽酶（转肽酶（转肽酶（转肽酶（transpeptidasetranspeptidase）活性部位；）活性部位；）活性部位；）活性部位；l l mRNAmRNA结合部位；结合部位；结合部位；结合部位；l l蛋白因子蛋白因子蛋白因子蛋白因子 （IF IF，EF EF，RF RF）结合部位。）结合部位。）结合部位。）结

17、合部位。2006-826第十四章 蛋白质的生物合成S-D序列序列 2006-827第十四章 蛋白质的生物合成第二节第二节 蛋白质生物合成的过程蛋白质生物合成的过程2006-828第十四章 蛋白质的生物合成l l翻译过程：翻译过程：核糖体大小亚基聚合在核糖体大小亚基聚合在核糖体大小亚基聚合在核糖体大小亚基聚合在mRNA 5mRNA 5端端端端AUGAUG部位开始，部位开始，部位开始，部位开始，沿着沿着沿着沿着mRNAmRNA模板链模板链模板链模板链5533方向移动，由方向移动，由方向移动，由方向移动，由tRNAtRNA阅读阅读阅读阅读mRNAmRNA三联体遗传密码并携带特定氨基酸在核糖体三联体遗

18、传密码并携带特定氨基酸在核糖体三联体遗传密码并携带特定氨基酸在核糖体三联体遗传密码并携带特定氨基酸在核糖体上上上上“对号入座对号入座对号入座对号入座”，将氨基酸从，将氨基酸从，将氨基酸从，将氨基酸从NN端端端端C C端方向连接起端方向连接起端方向连接起端方向连接起来构成多肽链，直至核糖体在来构成多肽链，直至核糖体在来构成多肽链，直至核糖体在来构成多肽链，直至核糖体在mRNA 3mRNA 3端遇到终止端遇到终止端遇到终止端遇到终止信号而使大小亚基解体为止。信号而使大小亚基解体为止。信号而使大小亚基解体为止。信号而使大小亚基解体为止。2006-829第十四章 蛋白质的生物合成整个翻译过程可分为整个

19、翻译过程可分为：l l翻译的起始翻译的起始翻译的起始翻译的起始(initiation)(initiation)l l翻译的延长翻译的延长翻译的延长翻译的延长(elongation)(elongation)l l翻译的终止翻译的终止翻译的终止翻译的终止(termination)(termination)2006-830第十四章 蛋白质的生物合成一、起始阶段一、起始阶段原核生物翻译的起始原核生物翻译的起始原核生物翻译的起始原核生物翻译的起始参与的物质：参与的物质：参与的物质：参与的物质：1.1.核糖体核糖体核糖体核糖体50S50S和和和和30S30S大小两类亚基大小两类亚基大小两类亚基大小两类亚基

20、2.2.mRNAmRNA3.3.起始作用的起始作用的起始作用的起始作用的fMet-tRNAiMetfMet-tRNAiMet 4.4.GTP GTP供能供能供能供能5.5.起始因子（起始因子（起始因子（起始因子（initiation factor,IF1initiation factor,IF1、IF2IF2、IF3IF3）2006-831第十四章 蛋白质的生物合成70S起始复合物起始复合物 的形成的形成三大步骤：三大步骤：三大步骤：三大步骤：l l 30S30S小亚基与小亚基与小亚基与小亚基与mRNAmRNA结合结合结合结合l l fMet-tRNAiMetfMet-tRNAiMet与与与与

21、mRNAmRNA起始密码子起始密码子起始密码子起始密码子AUGAUG结合结合结合结合 l l 70S70S起始复合物的形成起始复合物的形成起始复合物的形成起始复合物的形成 2006-832第十四章 蛋白质的生物合成二、延长阶段二、延长阶段 根根根根据据据据mRNAmRNA密密密密码码码码序序序序列列列列的的的的指指指指导导导导，次次次次序序序序添添添添加加加加氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸从从从从N N端向端向端向端向C C端延伸肽链，直到合成终止的过程。端延伸肽链，直到合成终止的过程。端延伸肽链，直到合成终止的过程。端延伸肽链，直到合成终止的过程。2006-833第十四章 蛋白质的生物合成二、延长

22、阶段二、延长阶段l l肽链延长在核蛋白体上连续性循环式进行，又称肽链延长在核蛋白体上连续性循环式进行，又称肽链延长在核蛋白体上连续性循环式进行，又称肽链延长在核蛋白体上连续性循环式进行，又称为为为为核糖体循环核糖体循环核糖体循环核糖体循环(ribosomal cycleribosomal cycle)，每次循环增加，每次循环增加，每次循环增加，每次循环增加一个氨基酸，包括以下三步：一个氨基酸，包括以下三步：一个氨基酸，包括以下三步：一个氨基酸，包括以下三步：n进位进位进位进位(entrance(entrance)n成肽成肽成肽成肽(peptide bond formationpeptide b

23、ond formation)n转位转位转位转位(translocation(translocation）2006-834第十四章 蛋白质的生物合成延伸过程所需蛋白因子称为延长因子延伸过程所需蛋白因子称为延长因子(elongation factor,EF)原核生物的延长因子原核生物的延长因子原核生物的延长因子原核生物的延长因子l l EF-TuEF-Tu：促进氨基酰：促进氨基酰：促进氨基酰：促进氨基酰-tRNA-tRNA进入进入进入进入A A位，结合分解位，结合分解位，结合分解位，结合分解GTPGTPl l EF-TsEF-Ts：调节亚基：调节亚基：调节亚基：调节亚基 l l EFGEFG：有转

24、位酶活性，促进：有转位酶活性，促进：有转位酶活性，促进：有转位酶活性，促进mRNA-mRNA-肽酰肽酰肽酰肽酰-tRNA-tRNA由由由由A A 位前移到位前移到位前移到位前移到P P位，促进卸载位，促进卸载位，促进卸载位，促进卸载tRNAtRNA释放释放释放释放 2006-835第十四章 蛋白质的生物合成进位进位又称注册又称注册(registration)2006-836第十四章 蛋白质的生物合成延长因子延长因子延长因子延长因子EF-TEF-T催化进位（原催化进位（原催化进位（原催化进位（原核生物）核生物）核生物）核生物）2006-837第十四章 蛋白质的生物合成2006-838第十四章 蛋

25、白质的生物合成成肽成肽 由转肽酶由转肽酶由转肽酶由转肽酶(transpeptidase)(transpeptidase)催化的肽键形成过程催化的肽键形成过程催化的肽键形成过程催化的肽键形成过程2006-839第十四章 蛋白质的生物合成转位转位：指核糖体沿着指核糖体沿着mRNA 53方向移动方向移动 一个密码子一个密码子 2006-840第十四章 蛋白质的生物合成进进位位成肽成肽转转位位2006-841第十四章 蛋白质的生物合成三、终止阶段三、终止阶段l l当终止密码子当终止密码子当终止密码子当终止密码子UAAUAA、UAGUAG或或或或UGAUGA出现在核糖体的出现在核糖体的出现在核糖体的出现

26、在核糖体的A A位时，没有相应的氨基酰位时，没有相应的氨基酰位时，没有相应的氨基酰位时，没有相应的氨基酰-tRNA-tRNA 能与之结合，此时能与之结合，此时能与之结合，此时能与之结合，此时即转入了终止阶段。即转入了终止阶段。即转入了终止阶段。即转入了终止阶段。l l起终止作用的蛋白质因子起终止作用的蛋白质因子起终止作用的蛋白质因子起终止作用的蛋白质因子-释放因子（释放因子（释放因子（释放因子（release factorrelease factor，RFRF）l l原核生物的原核生物的原核生物的原核生物的RFRF有三种有三种有三种有三种 RF1 RF1能识别能识别能识别能识别UAGUAG和和

27、和和UAAUAA，RF2 RF2能识别能识别能识别能识别UGAUGA和和和和UAAUAA；RF3 RF3可与可与可与可与GTPGTP结合，促进结合，促进结合，促进结合，促进RF1RF1与与与与RF2RF2的作用。的作用。的作用。的作用。2006-842第十四章 蛋白质的生物合成原原核核生生物物肽肽链链合合成成终终止止过过程程2006-843第十四章 蛋白质的生物合成多聚核糖体（多聚核糖体（polysome）l l在蛋白质生物合成过程中，一条在蛋白质生物合成过程中，一条在蛋白质生物合成过程中，一条在蛋白质生物合成过程中，一条mRNAmRNA同时与多个同时与多个同时与多个同时与多个核糖体结合所形成

28、的念珠状聚合物。核糖体结合所形成的念珠状聚合物。核糖体结合所形成的念珠状聚合物。核糖体结合所形成的念珠状聚合物。l l 使蛋白质合成高速、高效进行。使蛋白质合成高速、高效进行。使蛋白质合成高速、高效进行。使蛋白质合成高速、高效进行。2006-844第十四章 蛋白质的生物合成2006-845第十四章 蛋白质的生物合成第三节第三节 翻译后加工翻译后加工2006-846第十四章 蛋白质的生物合成l l从核糖体释放出的新生多肽链不具有生物活性，必从核糖体释放出的新生多肽链不具有生物活性，必从核糖体释放出的新生多肽链不具有生物活性，必从核糖体释放出的新生多肽链不具有生物活性，必须经过翻译后加工才能转变为

29、具有一定构象和功能须经过翻译后加工才能转变为具有一定构象和功能须经过翻译后加工才能转变为具有一定构象和功能须经过翻译后加工才能转变为具有一定构象和功能的蛋白质。的蛋白质。的蛋白质。的蛋白质。l l主要包括：主要包括：主要包括：主要包括：一级结构的修饰一级结构的修饰一级结构的修饰一级结构的修饰 高级结构的修饰高级结构的修饰高级结构的修饰高级结构的修饰 靶向输送靶向输送靶向输送靶向输送 2006-847第十四章 蛋白质的生物合成一、一级结构的修饰一、一级结构的修饰(一一)N端端fMet 或或Met 的切除的切除 由氨基肽酶或脱甲酰基酶催化水解，除去由氨基肽酶或脱甲酰基酶催化水解，除去由氨基肽酶或脱

30、甲酰基酶催化水解，除去由氨基肽酶或脱甲酰基酶催化水解，除去NN端第端第端第端第一个甲硫氨酸或甲酰甲硫氨酸残基。一个甲硫氨酸或甲酰甲硫氨酸残基。一个甲硫氨酸或甲酰甲硫氨酸残基。一个甲硫氨酸或甲酰甲硫氨酸残基。2006-848第十四章 蛋白质的生物合成(二二)肽链的剪接肽链的剪接l l一些多肽链合成后需要在特异蛋白水解酶的作用一些多肽链合成后需要在特异蛋白水解酶的作用一些多肽链合成后需要在特异蛋白水解酶的作用一些多肽链合成后需要在特异蛋白水解酶的作用下，去除某些肽段或氨基酸残基，才能变为活性下，去除某些肽段或氨基酸残基，才能变为活性下，去除某些肽段或氨基酸残基，才能变为活性下，去除某些肽段或氨基酸

31、残基，才能变为活性分子分子分子分子 。l l如血纤维蛋白原、胰蛋白酶原等，需剪去部分肽如血纤维蛋白原、胰蛋白酶原等，需剪去部分肽如血纤维蛋白原、胰蛋白酶原等，需剪去部分肽如血纤维蛋白原、胰蛋白酶原等，需剪去部分肽段才能成为有活性的血纤维蛋白和胰蛋白酶。段才能成为有活性的血纤维蛋白和胰蛋白酶。段才能成为有活性的血纤维蛋白和胰蛋白酶。段才能成为有活性的血纤维蛋白和胰蛋白酶。2006-849第十四章 蛋白质的生物合成(三三)个别氨基酸的修饰个别氨基酸的修饰l l某些蛋白质肽链合成后，其氨基酸残基的侧链需某些蛋白质肽链合成后，其氨基酸残基的侧链需某些蛋白质肽链合成后，其氨基酸残基的侧链需某些蛋白质肽链

32、合成后，其氨基酸残基的侧链需经一定的化学修饰。经一定的化学修饰。经一定的化学修饰。经一定的化学修饰。l l蛋白质的侧链修饰包括：蛋白质的侧链修饰包括：蛋白质的侧链修饰包括：蛋白质的侧链修饰包括：磷酸化，羟基化，甲基化，糖基化，羧基化，磷酸化，羟基化，甲基化，糖基化，羧基化，磷酸化，羟基化，甲基化，糖基化，羧基化，磷酸化，羟基化，甲基化，糖基化，羧基化，乙酰化等。乙酰化等。乙酰化等。乙酰化等。l l如如如如:胶原蛋白内出现羟脯氨酸和羟赖氨酸胶原蛋白内出现羟脯氨酸和羟赖氨酸胶原蛋白内出现羟脯氨酸和羟赖氨酸胶原蛋白内出现羟脯氨酸和羟赖氨酸 ,多肽链多肽链多肽链多肽链内或肽链间还可由两个半胱氨酸的内或

33、肽链间还可由两个半胱氨酸的内或肽链间还可由两个半胱氨酸的内或肽链间还可由两个半胱氨酸的-SH-SH形成二硫形成二硫形成二硫形成二硫键等。键等。键等。键等。2006-850第十四章 蛋白质的生物合成二、高级结构的修饰二、高级结构的修饰 (一一一一)辅基或辅酶的结合辅基或辅酶的结合辅基或辅酶的结合辅基或辅酶的结合 各种结合蛋白合成后都需要结合相应辅基或辅各种结合蛋白合成后都需要结合相应辅基或辅各种结合蛋白合成后都需要结合相应辅基或辅各种结合蛋白合成后都需要结合相应辅基或辅酶，才能成为具有特定功能的蛋白质。酶，才能成为具有特定功能的蛋白质。酶，才能成为具有特定功能的蛋白质。酶，才能成为具有特定功能的

34、蛋白质。(二二二二)亚基聚合亚基聚合亚基聚合亚基聚合 四级结构的蛋白质由两条或两条以上肽链通过非四级结构的蛋白质由两条或两条以上肽链通过非四级结构的蛋白质由两条或两条以上肽链通过非四级结构的蛋白质由两条或两条以上肽链通过非共价键聚合共价键聚合共价键聚合共价键聚合 如：血红蛋白是四聚体（如：血红蛋白是四聚体（如：血红蛋白是四聚体（如：血红蛋白是四聚体（2 2 2 2）。）。）。）。2006-851第十四章 蛋白质的生物合成三、靶向输送三、靶向输送 l l靶向输送（靶向输送（靶向输送（靶向输送（protein targetingprotein targeting）：蛋白质合成后，经：蛋白质合成后，

35、经：蛋白质合成后，经：蛋白质合成后，经过复杂机制，定向输送到最终发挥生物学功能的目过复杂机制，定向输送到最终发挥生物学功能的目过复杂机制，定向输送到最终发挥生物学功能的目过复杂机制，定向输送到最终发挥生物学功能的目标部位。标部位。标部位。标部位。l l分泌性蛋白分泌性蛋白分泌性蛋白分泌性蛋白 ：有些蛋白质合成后不在本细胞内使用，：有些蛋白质合成后不在本细胞内使用，：有些蛋白质合成后不在本细胞内使用，：有些蛋白质合成后不在本细胞内使用，而是分泌到血液循环中再到达靶细胞而发挥功能，而是分泌到血液循环中再到达靶细胞而发挥功能，而是分泌到血液循环中再到达靶细胞而发挥功能，而是分泌到血液循环中再到达靶细

36、胞而发挥功能，这类蛋白质称为分泌性蛋白。这类蛋白质称为分泌性蛋白。这类蛋白质称为分泌性蛋白。这类蛋白质称为分泌性蛋白。l l信号肽（信号肽（信号肽（信号肽（signal peptidesignal peptide）：分泌性蛋白结构中存在）：分泌性蛋白结构中存在）：分泌性蛋白结构中存在）：分泌性蛋白结构中存在特异信号，主要是特异信号，主要是特异信号，主要是特异信号，主要是NN末端特异氨基酸序列，可引导末端特异氨基酸序列，可引导末端特异氨基酸序列，可引导末端特异氨基酸序列，可引导蛋白质转移到细胞的适当靶部位，这一氨基酸序列蛋白质转移到细胞的适当靶部位，这一氨基酸序列蛋白质转移到细胞的适当靶部位，这

37、一氨基酸序列蛋白质转移到细胞的适当靶部位，这一氨基酸序列称之。称之。称之。称之。2006-852第十四章 蛋白质的生物合成分泌性蛋白的靶向输送分泌性蛋白的靶向输送l l靠靠靠靠信号肽信号肽信号肽信号肽与胞浆中的与胞浆中的与胞浆中的与胞浆中的信号识别颗粒（信号识别颗粒（信号识别颗粒（信号识别颗粒（signal signal recognition particles,SRPrecognition particles,SRP）识别并特异结合，然识别并特异结合，然识别并特异结合，然识别并特异结合，然后再通过后再通过后再通过后再通过SRPSRP与内质网膜上的与内质网膜上的与内质网膜上的与内质网膜上的停

38、靠蛋白（停靠蛋白（停靠蛋白（停靠蛋白（docking docking protein,DPprotein,DP）识别并结合后，肽链合成继续，并识别并结合后，肽链合成继续，并识别并结合后，肽链合成继续，并识别并结合后，肽链合成继续，并将蛋白质多肽链引导入内质网腔，切除信号肽，将蛋白质多肽链引导入内质网腔，切除信号肽，将蛋白质多肽链引导入内质网腔，切除信号肽，将蛋白质多肽链引导入内质网腔，切除信号肽，多肽链在腔内形成小泡并与高尔基体融合，再在多肽链在腔内形成小泡并与高尔基体融合，再在多肽链在腔内形成小泡并与高尔基体融合，再在多肽链在腔内形成小泡并与高尔基体融合，再在高尔基体加工、浓缩、包装，被进一

39、步转运出细高尔基体加工、浓缩、包装，被进一步转运出细高尔基体加工、浓缩、包装，被进一步转运出细高尔基体加工、浓缩、包装，被进一步转运出细胞或定位于特定的亚细胞部位。胞或定位于特定的亚细胞部位。胞或定位于特定的亚细胞部位。胞或定位于特定的亚细胞部位。2006-853第十四章 蛋白质的生物合成2006-854第十四章 蛋白质的生物合成第四节第四节 影响蛋白质生物合成的物质影响蛋白质生物合成的物质l l蛋白质生物合成是很多天然抗生素和某些毒素的蛋白质生物合成是很多天然抗生素和某些毒素的蛋白质生物合成是很多天然抗生素和某些毒素的蛋白质生物合成是很多天然抗生素和某些毒素的作用靶点。它们通过阻断真核、原核

40、生物蛋白质作用靶点。它们通过阻断真核、原核生物蛋白质作用靶点。它们通过阻断真核、原核生物蛋白质作用靶点。它们通过阻断真核、原核生物蛋白质合成体系某组分功能，干扰和抑制蛋白质生物合合成体系某组分功能，干扰和抑制蛋白质生物合合成体系某组分功能，干扰和抑制蛋白质生物合合成体系某组分功能，干扰和抑制蛋白质生物合成过程而起作用。成过程而起作用。成过程而起作用。成过程而起作用。l l可针对蛋白质生物合成必需的关键组分作为研究可针对蛋白质生物合成必需的关键组分作为研究可针对蛋白质生物合成必需的关键组分作为研究可针对蛋白质生物合成必需的关键组分作为研究新抗菌药物的作用靶点。同时尽量利用真核、原新抗菌药物的作用

41、靶点。同时尽量利用真核、原新抗菌药物的作用靶点。同时尽量利用真核、原新抗菌药物的作用靶点。同时尽量利用真核、原核生物蛋白质合成体系的任何差异，以设计、筛核生物蛋白质合成体系的任何差异，以设计、筛核生物蛋白质合成体系的任何差异，以设计、筛核生物蛋白质合成体系的任何差异，以设计、筛选仅对病原微生物特效而不损害人体的药物。选仅对病原微生物特效而不损害人体的药物。选仅对病原微生物特效而不损害人体的药物。选仅对病原微生物特效而不损害人体的药物。2006-855第十四章 蛋白质的生物合成影响蛋白质生物合成的物质影响蛋白质生物合成的物质l l抗生素抗生素抗生素抗生素 （antibioticsantibiot

42、ics）l l白喉毒素（白喉毒素（白喉毒素（白喉毒素（diphtheria toxindiphtheria toxin）l l干扰素（干扰素（干扰素（干扰素（interferon,IFinterferon,IF）2006-856第十四章 蛋白质的生物合成抗生素抗生素（antibiotics）l l微生物产生的能杀灭细菌或抑制细菌的药物微生物产生的能杀灭细菌或抑制细菌的药物微生物产生的能杀灭细菌或抑制细菌的药物微生物产生的能杀灭细菌或抑制细菌的药物抗生素抗生素作用点作用点作用原理作用原理 应用应用四环素族（金霉素四环素族（金霉素 新霉素、土霉素）新霉素、土霉素）原核核糖体小亚原核核糖体小亚基基抑

43、制氨基酰抑制氨基酰-tRNA-tRNA与小亚基结合与小亚基结合抗菌药抗菌药链霉素、卡那霉素、链霉素、卡那霉素、新霉素新霉素原核核糖体小亚原核核糖体小亚基基改变构象引起读码改变构象引起读码错误、抑制起始错误、抑制起始抗菌药抗菌药氯霉素、林可霉素氯霉素、林可霉素原核核糖体大亚原核核糖体大亚基基抑制转肽酶、阻断抑制转肽酶、阻断延长延长抗菌药抗菌药红霉素红霉素原核核糖体大亚原核核糖体大亚基基抑制转肽酶、妨碍抑制转肽酶、妨碍转位转位抗菌药抗菌药嘌呤霉素嘌呤霉素真核、原核核糖真核、原核核糖体体氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA类似类似物，进位后引起未物，进位后引起未成熟肽链脱落成熟肽链脱落抗肿瘤药抗肿瘤药2

44、006-857第十四章 蛋白质的生物合成白喉毒素白喉毒素(diphtheria toxin)(diphtheria toxin)：白喉杆菌产生的毒蛋白白喉杆菌产生的毒蛋白白喉杆菌产生的毒蛋白白喉杆菌产生的毒蛋白延长因子延长因子延长因子延长因子-2-2（有活性有活性）延长因子延长因子延长因子延长因子-2-2（无活性无活性）+白白喉喉毒毒素素作用机理：作用机理：2006-858第十四章 蛋白质的生物合成干扰素l l是真核细胞感染病是真核细胞感染病是真核细胞感染病是真核细胞感染病毒后产生的一类具毒后产生的一类具毒后产生的一类具毒后产生的一类具有抗病毒作用的蛋有抗病毒作用的蛋有抗病毒作用的蛋有抗病毒作用的蛋白质白质白质白质l l干扰素的作用机理：干扰素的作用机理：干扰素的作用机理：干扰素的作用机理：干扰素诱导干扰素诱导干扰素诱导干扰素诱导eIF2eIF2磷磷磷磷酸化而失活酸化而失活酸化而失活酸化而失活ATPeIF2ADPeIF2-P（失活）（失活）Pi磷酸酶磷酸酶干扰素诱导的蛋白激酶干扰素诱导的蛋白激酶dsRNA2006-859第十四章 蛋白质的生物合成干扰素诱导病毒干扰素诱导病毒RNA降解降解dsRNA干扰素干扰素AAPAPPPP2 5 2 5 5 2-5 AAPPPATP2-5A合成酶合成酶RNaseLRNaseL活化活化降解降解mRNA2006-860第十四章 蛋白质的生物合成