蛋白质的生物合成代谢

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资源描述

生物体以20种编码氨基酸为原料,mRNA为模板,合成蛋白质的过程。实质:将核酸中核苷酸序列解读为蛋白质分子中20种氨基酸的排列顺序。翻译(一)原料:20种编码氨基酸(AA)(二)相关的酶1.氨基酰tRNA合酶2.转肽酶3.转位酶(三)蛋白因子:IF、EF、RF(四)供能物质:ATP、GTP一、蛋白质生物合成的体系1.mRNA(messengerRNA)2.rRNA(ribosomalRNA)3.tRNA(transferRNA)(五)三种RNA1.mRNA是蛋白质生物合成的直接模板1)遗传密码:mRNA分子上从5至3方向,由AUG开始,每3个相邻的核苷酸构成的三联体,称为密码子(coden)或遗传密码。2)密码的种类:64种3)密码的含义:代表氨基酸:61个代表起始密码:AUG(蛋氨酸)代表终止密码UGAUAAUAG遗传密码表连续性方向性简并性通用性摆动性(4)密码的特点摆动配对321123AUC密码子、反密码子配对的摆动现象tRNA反密码子第1位碱基IUGmRNA密码子第3位碱基U,C,AA,GU,C2.tRNA是转运氨基酸的工具反密码环识别密码子氨基酸臂,携带氨基酸氨基酸+tRNA氨基酰-tRNAATPAMP+PPi氨基酰-tRNA合酶氨基酸的活化与转运与蛋白质结合形成核蛋白(糖)体,作为蛋白质多肽链合成的场所。原核生物真核生物核蛋白体小亚基大亚基核蛋白体小亚基大亚基70S30S50S80S40S60S3.rRNA核蛋白体的组成原核生物翻译过程中核蛋白体结构模式A位:氨基酰位P位:肽酰位E位:排出位P位:肽酰位二、蛋白质生物合成过程(一)起始(四)翻译后的加工修饰(三)终止(二)延长1.进位(注册)2.成肽3.转(移)位核蛋白体循环蛋白质生物合成时模板方向:5→3多肽链延伸方向:N→C多聚核蛋白体:在蛋白质生物合成过程中,每条mRNA上同时结合多个核蛋白体所形成的念珠状结构。多聚核蛋白体(polysome)5′···GCAGTACATGTC···3′3′···CGTCATGTACAG···5′5′···GCAGUACAUGUC···3′N······Ala·Val·His·Val······C编码链模板链mRNA蛋白质转录翻译基因表达(四)翻译后的加工修饰1.新生肽链的折叠2.去除N-甲酰基或N-蛋氨酸3.个别氨基酸的修饰4.多肽链的水解修饰5.亚基的聚合6.辅基连接三、蛋白质生物合成与医学(一)分子病由于DNA分子上基因突变导致,导致蛋白质一级结构发生改变,进而使蛋白质功能改变而引起的疾病,称为分子病。例:镰刀型红细胞性贫血镰形红细胞贫血病人Hb(HbS)β亚基N-val·his·leu·thr·pro·val·glu·····C肽链CACGTG基因正常成人Hb(HbA)β亚基N-val·his·leu·thr·pro·glu·glu·····C肽链CTCGAG基因(二)干扰蛋白质生物合成的药物1.抗生素抗生素是微生物在代谢过程中产生的,在低浓度下就能抑制它种微生物生长,甚至杀死它种微生物的化学物质。2.干扰素干扰素是真核细胞被病毒感染后分泌的一类具有抗病毒作用的蛋白质。抗生素作用点作用原理应用四环素族(金霉素新霉素、土霉素)链霉素、卡那霉素、新霉素氯霉素、林可霉素红霉素梭链孢酸放线菌酮嘌呤霉素原核核蛋白体小亚基原核核蛋白体小亚基原核核蛋白体大亚基原核核蛋白体大亚基原核核蛋白体大亚基真核核蛋白体大亚基真核、原核核蛋白体抑制氨基酰-tRNA与小亚基结合改变构象引起读码错误、抑制起始抑制转肽酶、阻断延长抑制转肽酶、妨碍转位与EFG-GTP结合,抑制肽链延长抑制转肽酶、阻断延长氨基酰-tRNA类似物,进位后引起未成熟肽链脱落抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药医学研究抗肿瘤药四环素族氯霉素链霉素和卡那霉素嘌呤霉素放线菌酮点滴积累1.翻译是生物体内合成多肽链的过程,原料为20种编码氨基酸,模板为mRNA,实质是将核酸中核苷酸排列顺序转变为多肽链中氨基酸的排列顺序。2.三种RNA在蛋白质生物合成过程中起到重要作用:mRNA是蛋白质合成的直接模板;tRNA是氨基酸的转运工具;rRNA与蛋白质构成核蛋白体作为是多肽链生物合成的场所。点滴积累3.遗传密码有64个,代表蛋白质合成的起始、终止信号及20种编码氨基酸。密码有方向性、连续性、简并性、通用性、摆动性五个特点。4.多肽链合成过程称为核蛋白体循环,分起始、延长、终止三个阶段。延长阶段又划分为进位、成肽、转位三个循环进行的步骤,每循环一次,加上一个氨基酸残基。蛋白质合成是耗能过程,除ATP供能外,主要的供能体还有GTP。5.镰刀型红细胞性贫血属于分子病。

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