第12章核糖体

翟中和王喜忠丁明孝主编细胞生物学（第4版）第12章核糖体微丝与细胞运动核糖体的类型与结构多核糖体与蛋白质合成本章主要内容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链。核糖体的基本类型与化学组成核糖体的结构核糖体蛋白质与rRNA的功能一、核糖体的基本类型与化学组成核糖核蛋白体,简称核糖体(ribosome)基本类型70S的核糖体80S的核糖体主要化学组成r蛋白质：40%，核糖体表面rRNA:60%,，核糖体内部原核细胞核糖体结构模式图二、核糖体的结构大肠杆菌70S完整核糖体X射线晶体学结构三、核糖体蛋白质与rRNA的功能分析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在蛋白质合成中肽酰转移酶的活性研究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与mRNA的结合位点与新掺入的氨酰-tRNA的结合位点——氨酰基位点，又称A位点与延伸中的肽酰-tRNA的结合位点——肽酰基位点，又称P位点肽酰转移后与即将释放的tRNA的结合位点——E位点(exitsite)与肽酰tRNA从A位点转移到P位点有关的转移酶(即延伸因子EF-G)的结合位点肽酰转移酶的催化位点与蛋白质合成有关的其它起始因子、延伸因子和终止因子的结合位点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与mRNA的结合位点与新掺入的氨酰-tRNA的结合位点——氨酰基位点，又称A位点与延伸中的肽酰-tRNA的结合位点——肽酰基位点，又称P位点肽酰转移后与即将释放的tRNA的结合位点——E位点(exitsite)与肽酰tRNA从A位点转移到P位点有关的转移酶(即延伸因子EF-G)的结合位点肽酰转移酶的催化位点与蛋白质合成有关的其它起始因子、延伸因子和终止因子的结合位点核糖体主要活性部位示意图在蛋白质合成中肽酰转移酶的活性研究核糖体蛋白在核糖体中rRNA是起主要作用的结构成分r蛋白质的主要功能核糖体蛋白很难确定哪一种蛋白具有催化功能：在E.coli中核糖体蛋白突变甚至缺失对蛋白质合成并没有表现出“全”或“无”的影响。多数抗蛋白质合成抑制剂的突变株，并非由于r蛋白的基因突变而往往是rRNA基因突变。在整个进化过程中rRNA的结构比核糖体蛋白的结构具有更高的保守性。在核糖体中rRNA是起主要作用的结构成分具有肽酰转移酶的活性；为tRNA提供结合位点(A位点、P位点和E位点)在蛋白质合成起始时参与同mRNA选择性地结合以及在肽链的延伸中与mRNA结合；核糖体大小亚单位的结合、校正阅读(proofreading)、无意义链或框架漂移的校正、以及抗菌素的作用等都与rRNA有关。r蛋白质的主要功能对rRNA折叠成有功能的三维结构是十分重要的；在蛋白质合成中,某些r蛋白可能对核糖体的构象起“微调”作用；在核糖体的结合位点上甚至可能在催化作用中,核糖体蛋白与rRNA共同行使功能。微丝与细胞运动核糖体的类型与结构本章主要内容多核糖体与蛋白质合成多核糖体与蛋白质的合成多核糖体蛋白质的合成核糖体与RNA世界一、多核糖体(polyribosome或polysome)概念核糖体在细胞内并不是单个独立地执行功能，而是由多个甚至几十个核糖体串连在一条mRNA分子上高效地进行肽链的合成，这种具有特殊功能与形态结构的核糖体与mRNA的聚合体称为多核糖体。多核糖体模式图多核糖体的生物学意义细胞内各种多肽的合成，不论其分子量的大小或是mRNA的长短如何，单位时间内所合成的多肽分子数目都大体相等。以多聚核糖体的形式进行多肽合成，对mRNA的利用及对其浓度的调控更为经济和有效。蛋白质的合成蛋白质合成的三个阶段：起始(initiation)多肽链的延伸(elongation)终止(termination)核糖体与RNA世界核糖体的本质是核酶RNA世界与生命起源翟中和王喜忠丁明孝主编细胞生物学（第4版）Copyright©高等教育出版社2011Thankyou!