生物化學(xué)與分子生物學(xué)：第17章 蛋白質(zhì)的生物合成

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1、DNARNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄復(fù)制復(fù)制復(fù)制復(fù)制中心法則中心法則(central dogma)第十二章第十二章蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的生物合成（翻譯）生物合成（翻譯）Protein synthesis，Translation2mRNA34蛋白質(zhì)的生物合成過(guò)程就是將mRNA 分子中由堿基序列組成的遺傳信息，通過(guò)遺傳密碼破譯的方式轉(zhuǎn)變成為蛋白質(zhì)中的氨基酸排列順序，因而稱(chēng)為翻譯（translation)。5n第一節(jié)第一節(jié) 蛋白質(zhì)生物合成體系蛋白質(zhì)生物合成體系n第二節(jié)第二節(jié) 氨基酸的活化氨基酸的活化n第三節(jié)第三節(jié) 蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程n第四節(jié)第四節(jié) 蛋白質(zhì)合成后加工和靶向輸

2、送蛋白質(zhì)合成后加工和靶向輸送n第五節(jié)第五節(jié) 蛋白質(zhì)生物合成的干擾和抑制蛋白質(zhì)生物合成的干擾和抑制本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容6蛋白質(zhì)生物合成的體系蛋白質(zhì)生物合成的體系Protein Biosynthesis System第第 一一 節(jié)節(jié) 7蛋白質(zhì)合成的模板：蛋白質(zhì)合成的模板：模板與氨基酸之間的接合體：模板與氨基酸之間的接合體：蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所：蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所：核糖體核糖體mRNAmRNAtRNAtRNA酶及眾多蛋白因子酶及眾多蛋白因子 如如IFIF、eIF eIF 能量：能量：ATPATP、GTPGTP蛋白質(zhì)合成的原料：蛋白質(zhì)合成的原料： 20種氨基酸種氨基酸8一、一、mRNA是蛋白質(zhì)生物合成的

3、直接模板是蛋白質(zhì)生物合成的直接模板mRNA結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖9l mRNA上存在遺傳密碼上存在遺傳密碼mRNA分子上從分子上從5 至至3 方向，由方向，由AUG開(kāi)開(kāi)始，每始，每3個(gè)核苷酸為一組，決定肽鏈上某一個(gè)核苷酸為一組，決定肽鏈上某一個(gè)氨基酸或蛋白質(zhì)合成的起始、終止信號(hào)，個(gè)氨基酸或蛋白質(zhì)合成的起始、終止信號(hào)，稱(chēng)為稱(chēng)為三聯(lián)體密碼三聯(lián)體密碼(triplet coden)。起始密碼起始密碼(initiation coden): AUG 終止密碼終止密碼(termination coden):UAA，UAG，UGA 101968 Nobel Prize in Physiology & Medicin

4、e (for deciphering the genetic code) “Triumph of the Chemists” H.G. Khorana R. Holley M. Nirenberg Used a cell-free protein synthesis system from E. coli, programmed it with natural and synthetic RNAs of defined sequence, and determined the sequence of the peptides produced.11保溫保溫蛋白質(zhì)合成停止蛋白質(zhì)合成停止poly

5、U，ATP，GTP，氨基酸，氨基酸多聚苯丙氨酸（多聚苯丙氨酸（UUU是是Phe的密碼子）的密碼子）同樣方法證明了同樣方法證明了CCC是是Pro的密碼子，的密碼子，AAA是是Lys的密碼子。的密碼子。提取液（提取液（DNA、mRNA、tRNA、核糖、核糖 體、酶、離子）體、酶、離子）遺傳密碼的破譯遺傳密碼的破譯(1961)1213從從mRNA 5 端起始密碼子端起始密碼子AUG到到3 端終止端終止密碼子之間的核苷酸序列，各個(gè)三聯(lián)體密碼連密碼子之間的核苷酸序列，各個(gè)三聯(lián)體密碼連續(xù)排列編碼一個(gè)蛋白質(zhì)多肽鏈，稱(chēng)為續(xù)排列編碼一個(gè)蛋白質(zhì)多肽鏈，稱(chēng)為開(kāi)放閱讀開(kāi)放閱讀框架框架(open reading fra

6、me, ORF)。 （一）（一） 方向性方向性(direction)n 遺傳密碼的特點(diǎn)：遺傳密碼的特點(diǎn)：53m7GpppAAAAn3非翻譯區(qū)5非翻譯區(qū)編碼區(qū)AUGUAAORF14（二）（二）連續(xù)性連續(xù)性(non-punctuated)編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的各個(gè)三聯(lián)體密編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的各個(gè)三聯(lián)體密碼連續(xù)閱讀，密碼子及密碼子的各堿基之間碼連續(xù)閱讀，密碼子及密碼子的各堿基之間既無(wú)間隔也無(wú)交叉。既無(wú)間隔也無(wú)交叉。 AlaValHisMet終止密碼終止密碼例外：少數(shù)病毒基因的重疊現(xiàn)象例外：少數(shù)病毒基因的重疊現(xiàn)象16由于密碼子的連續(xù)性，在開(kāi)放閱讀框中發(fā)生插入由于密碼子的連續(xù)性，在開(kāi)放閱讀框中發(fā)生插入

7、或缺失或缺失1 1個(gè)或個(gè)或2 2個(gè)堿基的基因突變，都會(huì)引起個(gè)堿基的基因突變，都會(huì)引起mRNAmRNA閱閱讀框架發(fā)生移動(dòng)，稱(chēng)為讀框架發(fā)生移動(dòng)，稱(chēng)為移碼（移碼（frame shiftframe shift），），使后續(xù)的使后續(xù)的氨基酸序列大部分被改變，其編碼的蛋白質(zhì)徹底喪失氨基酸序列大部分被改變，其編碼的蛋白質(zhì)徹底喪失功能，稱(chēng)之為功能，稱(chēng)之為移碼突變。移碼突變。 纈纈 脯脯 蘇蘇 天冬天冬纈纈 丙丙 酪酪 甘甘纈纈 丙丙 絲絲 精精（三）簡(jiǎn)并性（三）簡(jiǎn)并性 (degeneracy)遺傳密碼中，除色氨酸和甲硫氨酸僅有遺傳密碼中，除色氨酸和甲硫氨酸僅有一個(gè)密碼子外，其余氨基酸有一個(gè)密碼子外，其余氨基酸

8、有2 2、3 3、4 4個(gè)或多個(gè)或多至至6 6個(gè)三聯(lián)體為其編碼。個(gè)三聯(lián)體為其編碼。密碼子簡(jiǎn)并性的生物學(xué)意義：減少有害突變。密碼子簡(jiǎn)并性的生物學(xué)意義：減少有害突變。遺傳密碼的特異性主要取決于前兩位堿基。遺傳密碼的特異性主要取決于前兩位堿基。1819（四）（四） 通用性通用性(universal)l 蛋白質(zhì)生物合成的整套密碼，從原核生物到蛋白質(zhì)生物合成的整套密碼，從原核生物到人類(lèi)都通用。人類(lèi)都通用。l 密碼的通用性進(jìn)一步證明各種生物進(jìn)化自同密碼的通用性進(jìn)一步證明各種生物進(jìn)化自同一祖先。一祖先。l 少數(shù)例外，如動(dòng)物細(xì)胞的線(xiàn)粒體、植物細(xì)胞少數(shù)例外，如動(dòng)物細(xì)胞的線(xiàn)粒體、植物細(xì)胞的葉綠體。的葉綠體。例如：

9、線(xiàn)粒體起始密碼子為例如：線(xiàn)粒體起始密碼子為AUGAUG、AUU;AUU;終終止密碼為止密碼為AGAAGA，AGCAGC；色氨酸為；色氨酸為UGAUGA等等 20（五）（五） 擺動(dòng)性擺動(dòng)性(wobble)mRNAmRNA上密碼子的第三位堿基與上密碼子的第三位堿基與tRNAtRNA反反密碼子的第一位堿基配對(duì)時(shí)，密碼子的第一位堿基配對(duì)時(shí)， 不嚴(yán)格遵不嚴(yán)格遵守常見(jiàn)的堿基互補(bǔ)配對(duì)規(guī)律也能相互辨守常見(jiàn)的堿基互補(bǔ)配對(duì)規(guī)律也能相互辨認(rèn)，稱(chēng)為擺動(dòng)配對(duì)。認(rèn)，稱(chēng)為擺動(dòng)配對(duì)。 21tRNA反密碼子反密碼子第第1位堿基位堿基IUGACmRNA密碼子密碼子第第3位堿基位堿基U, C, AA, GU, CUGWobble

10、hypothesis22二、核糖體是蛋白質(zhì)生物合成的場(chǎng)所二、核糖體是蛋白質(zhì)生物合成的場(chǎng)所核糖體位于粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體位于粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)2324rRNA + Protein = Ribosome 2526原核生物原核生物真核生物真核生物核蛋核蛋白體白體70S70S30S30S50S50S80S80S40S40S60S60SrRNArRNA16S16S5S5S23S23S18S18S28S28S5S5S5.8S5.8S蛋白蛋白質(zhì)質(zhì)rpS 21rpS 21種種rpL 36rpL 36種種rpS rpS 3333種種rpL 49rpL 49種種核蛋白體的組成核蛋白體的組成 27核核蛋蛋白白體體的的組組成成2

11、8在單個(gè)核糖體上，可化分多個(gè)功能活性中心，在單個(gè)核糖體上，可化分多個(gè)功能活性中心，在蛋白質(zhì)合成過(guò)程中各有專(zhuān)一的識(shí)別作用和功能。在蛋白質(zhì)合成過(guò)程中各有專(zhuān)一的識(shí)別作用和功能。mRNAmRNA結(jié)合部位結(jié)合部位小亞基小亞基結(jié)合或接受結(jié)合或接受aa-tRNAaa-tRNA部位（部位（A A位位）大亞基大亞基結(jié)合或接受肽酰結(jié)合或接受肽酰tRNAtRNA的部位（的部位（P P位位）大亞基大亞基tRNAtRNA排出部位排出部位大亞基大亞基29原核生物翻譯過(guò)程中核蛋白體結(jié)構(gòu)模式原核生物翻譯過(guò)程中核蛋白體結(jié)構(gòu)模式: :A位：位：氨基酰位氨基酰位 (aminoacyl site)P位：位：肽酰位肽酰位 (pepti

12、dyl site)E位：位：排出位排出位(exit site)30三、三、tRNAtRNA是氨基酸的運(yùn)載工具及蛋白質(zhì)生是氨基酸的運(yùn)載工具及蛋白質(zhì)生物合成的適配器物合成的適配器31tRNAtRNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)示意圖的三級(jí)結(jié)構(gòu)示意圖32tRNA分子具有：分子具有：l3 CCA-OH氨基酸接受位點(diǎn)l識(shí)別氨酰-tRNA合成酶位點(diǎn)l核糖體識(shí)別位點(diǎn)l反密碼子位點(diǎn)一種一種 tRNA只與一種氨基酸結(jié)合只與一種氨基酸結(jié)合一種氨基酸可與幾種一種氨基酸可與幾種 tRNA結(jié)合結(jié)合至少需要至少需要32種種 tRNA去識(shí)別所有的密碼子去識(shí)別所有的密碼子33 四、蛋白質(zhì)合成需要的酶類(lèi)、蛋白因子等四、蛋白質(zhì)合成需要的酶類(lèi)、蛋白

13、因子等1.1.氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA合成酶合成酶 絕對(duì)特異性絕對(duì)特異性2. 2. 轉(zhuǎn)肽酶：轉(zhuǎn)肽酶：rRNArRNA3. 3. 轉(zhuǎn)位酶轉(zhuǎn)位酶4. 4. 蛋白因子：蛋白因子：IFIF、EFEF、RFRF5. 5. 能量物質(zhì)：能量物質(zhì)：ATPATP、GTPGTP34四、肽鏈生物合成需要酶類(lèi)和四、肽鏈生物合成需要酶類(lèi)和蛋白質(zhì)因子蛋白質(zhì)因子氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA合成酶合成酶(aminoacyl(aminoacyl tRNA synthetase)tRNA synthetase)，催化氨基酸的活化；催化氨基酸的活化；轉(zhuǎn)肽酶轉(zhuǎn)肽酶(peptidase)(peptidase)，催化核蛋白體

14、，催化核蛋白體P位上的肽?；D(zhuǎn)位上的肽酰基轉(zhuǎn)移至移至A位氨基酰位氨基酰-tRNA的氨基上，使酰基與氨基結(jié)合的氨基上，使?；c氨基結(jié)合形成肽鍵形成肽鍵;并受釋放因子的作用后發(fā)生變構(gòu)，表現(xiàn)出并受釋放因子的作用后發(fā)生變構(gòu)，表現(xiàn)出酯酶的水解活性，使酯酶的水解活性，使P位上的肽鏈與位上的肽鏈與tRNA分離；分離；轉(zhuǎn)位酶轉(zhuǎn)位酶(translocase)(translocase)，催化核蛋白體向催化核蛋白體向mRNA3-端端移動(dòng)一個(gè)密碼子的距離，使下一個(gè)密碼子定位于移動(dòng)一個(gè)密碼子的距離，使下一個(gè)密碼子定位于A位。位。 起始因子（起始因子（initiation factor，IF） 延長(zhǎng)因子（延長(zhǎng)因子（elo

15、ngation factor，EF） 釋放因子（釋放因子（release factor，RF）參與原核生物翻譯的各種蛋白質(zhì)因子及其生物學(xué)功能參與原核生物翻譯的各種蛋白質(zhì)因子及其生物學(xué)功能種類(lèi)種類(lèi)生物學(xué)功能生物學(xué)功能起始因子起始因子IF-1占據(jù)核糖體占據(jù)核糖體A位，防止位，防止A位結(jié)合其他位結(jié)合其他tRNA IF-2促進(jìn)促進(jìn)fMet-tRNAfMet與小亞基結(jié)合與小亞基結(jié)合 IF-3促進(jìn)大、小亞基分離；提高促進(jìn)大、小亞基分離；提高P位對(duì)結(jié)合位對(duì)結(jié)合fMet-tRNAfMet的敏感性的敏感性 延長(zhǎng)因子延長(zhǎng)因子EF-Tu促進(jìn)氨基酰促進(jìn)氨基酰-tRNA進(jìn)入進(jìn)入A位，結(jié)合并分解位，結(jié)合并分解GTPEF-

16、TsEF-Tu的調(diào)節(jié)亞基的調(diào)節(jié)亞基EF-G有轉(zhuǎn)位酶活性，促進(jìn)有轉(zhuǎn)位酶活性，促進(jìn)mRNA-肽酰肽酰-tRNA由由A位移位移至至P位；促進(jìn)位；促進(jìn)tRNA卸載與釋放卸載與釋放 釋放因子釋放因子RF-1特異識(shí)別特異識(shí)別UAA、UAG，誘導(dǎo)轉(zhuǎn)肽酶轉(zhuǎn)變?yōu)轷ッ?，誘導(dǎo)轉(zhuǎn)肽酶轉(zhuǎn)變?yōu)轷ッ窻F-2特異識(shí)別特異識(shí)別UAA、UGA，誘導(dǎo)轉(zhuǎn)肽酶轉(zhuǎn)變?yōu)轷ッ福T導(dǎo)轉(zhuǎn)肽酶轉(zhuǎn)變?yōu)轷ッ窻F-3具有具有GTP酶活性，介導(dǎo)酶活性，介導(dǎo)RF-1及及RF-2與核糖體的相與核糖體的相互作用互作用參與真核生物翻譯的各種蛋白質(zhì)因子及其生物學(xué)功能參與真核生物翻譯的各種蛋白質(zhì)因子及其生物學(xué)功能種類(lèi)種類(lèi)生物學(xué)功能生物學(xué)功能起始因子起始因子eIF-1

17、多功能因子，參與翻譯的多個(gè)步驟多功能因子，參與翻譯的多個(gè)步驟eIF-2促進(jìn)促進(jìn)Met-tRNAiMet與小亞基結(jié)合與小亞基結(jié)合eIF-2B結(jié)合小亞基，促進(jìn)大、小亞基分離結(jié)合小亞基，促進(jìn)大、小亞基分離 eIF-3結(jié)合小亞基，促進(jìn)大、小亞基分離；介導(dǎo)結(jié)合小亞基，促進(jìn)大、小亞基分離；介導(dǎo)eIF-4F復(fù)合物復(fù)合物-mRNA與小亞基結(jié)合與小亞基結(jié)合 eIF-4AeIF-4F復(fù)合物成分；有復(fù)合物成分；有RNA解螺旋酶活性，解除解螺旋酶活性，解除mRNA 5 -端的端的發(fā)夾結(jié)構(gòu)，使其與小亞基結(jié)合發(fā)夾結(jié)構(gòu)，使其與小亞基結(jié)合 eIF-4B結(jié)合結(jié)合mRNA，促進(jìn)，促進(jìn)mRNA掃描定位起始掃描定位起始AUGeIF-

18、4EeIF-4F復(fù)合物成分，識(shí)別結(jié)合復(fù)合物成分，識(shí)別結(jié)合mRNA 的的5 帽結(jié)構(gòu)帽結(jié)構(gòu)eIF-4GeIF-4F復(fù)合物成分，結(jié)合復(fù)合物成分，結(jié)合eIF-4E、eIF-3和和PABeIF-5促進(jìn)各種起始因子從小亞基解離促進(jìn)各種起始因子從小亞基解離eIF-6促進(jìn)大、小亞基分離促進(jìn)大、小亞基分離延長(zhǎng)因子延長(zhǎng)因子eIF1-促進(jìn)氨基酰促進(jìn)氨基酰-tRNA進(jìn)入進(jìn)入A位，結(jié)合分解位，結(jié)合分解GTP，相當(dāng)于，相當(dāng)于EF-TueIF1-調(diào)節(jié)亞基，相當(dāng)于調(diào)節(jié)亞基，相當(dāng)于EF-TseIF-2有轉(zhuǎn)位酶活性，促進(jìn)有轉(zhuǎn)位酶活性，促進(jìn)mRNA-肽酰肽酰-tRNA由由A位移至位移至P位，促進(jìn)位，促進(jìn)tRNA卸載與釋放，相當(dāng)于卸

19、載與釋放，相當(dāng)于EF-G 釋放因子釋放因子eRF識(shí)別所有終止密碼子，具有原核生物各類(lèi)識(shí)別所有終止密碼子，具有原核生物各類(lèi)RF的功能的功能蛋白質(zhì)合成的蛋白質(zhì)合成的5步：步：1. 氨基酸活化氨基酸活化2. 起始起始3. 延伸延伸4. 終止與釋放終止與釋放5. 折疊盒翻譯后加工折疊盒翻譯后加工39第二節(jié)第二節(jié) 氨基酸的活化氨基酸的活化2020種不同的氨基酸在種不同的氨基酸在氨酰氨酰- -tRNAtRNA合成酶合成酶作用下作用下分別與相應(yīng)的分別與相應(yīng)的tRNAtRNA發(fā)生酯化反應(yīng)，生成氨酰發(fā)生酯化反應(yīng)，生成氨酰- -tRNAtRNA40氨基酸氨基酸 + tRNA氨基酰氨基酰- tRNAATP AMPP

20、Pi氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA合成酶合成酶一、氨基酸活化形成氨基酰一、氨基酸活化形成氨基酰- tRNAl氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA合成酶對(duì)底物氨基酸和合成酶對(duì)底物氨基酸和tRNAtRNA都有高度特異性。都有高度特異性。41第一步反應(yīng)第一步反應(yīng)氨基酸氨基酸 ATP-E ATP-E 氨基酰氨基酰-AMP-E -AMP-E PPiPPin步驟步驟42第二步反應(yīng)第二步反應(yīng)氨基酰氨基酰-AMP-E -AMP-E tRNA tRNA 氨基酰氨基酰-tRNA -tRNA AMPAMP E E4344ATP45l氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA合成酶對(duì)底物氨基酸和合成酶對(duì)底物氨基酸和tRNAtRN

21、A都有都有高度高度特異性。特異性。l氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA合成酶具有合成酶具有校正活性校正活性(proofreading (proofreading activity)activity)當(dāng)發(fā)生錯(cuò)配時(shí)，可以水解酯鍵，再重新當(dāng)發(fā)生錯(cuò)配時(shí)，可以水解酯鍵，再重新與正確的底物結(jié)合。與正確的底物結(jié)合。l蛋白質(zhì)合成的錯(cuò)誤率在蛋白質(zhì)合成的錯(cuò)誤率在1/100001/10000，比，比DNADNA合成錯(cuò)誤率合成錯(cuò)誤率高很多。高很多。46n氨基酰氨基酰-tRNA的書(shū)寫(xiě)：的書(shū)寫(xiě)：nAla-tRNAAlanMet-tRNAMet nfmet-tRNAfmetnMet-tRNAiMet 47真核生物：真核生物：

22、 Met-tRNAiMet(initiator-tRNA)原核生物：原核生物： fMet-tRNAfMet (N-formyl methionine)與甲硫氨酸結(jié)合的與甲硫氨酸結(jié)合的tRNAtRNA，在真核生物中至少有兩，在真核生物中至少有兩種：種：tRNAtRNAi imetmet和和tRNAtRNAmetmet ；原核生物的起始密碼只能辨認(rèn)甲?；募琢虬彼?，原核生物的起始密碼只能辨認(rèn)甲酰化的甲硫氨酸，即即N-N-甲酰甲硫氨酸（甲酰甲硫氨酸（ fMet fMet ）。）。二、所有生物都有兩個(gè)二、所有生物都有兩個(gè)Met-tRNAMet-tRNA48肽鏈的生物合成過(guò)程肽鏈的生物合成過(guò)程 The

23、Process of Protein Biosynthesis 第第 三三 節(jié)節(jié) 49l起始起始(initiation)l延長(zhǎng)延長(zhǎng)(elongation)l終止終止(termination )一、原核生物的肽鏈合成過(guò)程：一、原核生物的肽鏈合成過(guò)程：50（一）起始（一）起始模板模板mRNAmRNA和起始氨基酰和起始氨基酰-tRNA-tRNA分別與核糖體結(jié)分別與核糖體結(jié)合而形成合而形成翻譯起始復(fù)合物翻譯起始復(fù)合物的過(guò)程。的過(guò)程。需要需要1. 30S小亞基小亞基2. mRNA3. 起始起始fMet - tRNAfMet4. 起始因子起始因子(IF1,IF2,IF3)5. ATP，GTP6. 50S大

24、亞基大亞基511. 1. 核糖體大小亞基分離；核糖體大小亞基分離；2. mRNA2. mRNA在小亞基定位結(jié)合；在小亞基定位結(jié)合；3. 3. 起始氨基酰起始氨基酰-tRNA-tRNA的結(jié)合；的結(jié)合； 4. 4. 核糖體大亞基結(jié)合。核糖體大亞基結(jié)合。起始過(guò)程：起始過(guò)程：52IF-3IF-11. 1. 核糖體大小亞基分離核糖體大小亞基分離防止大亞基過(guò)早結(jié)合防止大亞基過(guò)早結(jié)合53A U G53IF-3IF-12. 2. mRNA在小亞基定位結(jié)合在小亞基定位結(jié)合mRNA如何準(zhǔn)確定位？如何準(zhǔn)確定位？54S-DS-D序列：序列：mRNAmRNA起始密碼上游的一段富含嘌起始密碼上游的一段富含嘌呤堿基的特殊保

25、守序列，可與核糖體小亞基呤堿基的特殊保守序列，可與核糖體小亞基16S 16S rRNArRNA上富含嘧啶堿基的短序列相結(jié)合。上富含嘧啶堿基的短序列相結(jié)合。起始起始AUG由于與由于與S-D序列鄰近而與其它的序列鄰近而與其它的AUG區(qū)別開(kāi)來(lái)區(qū)別開(kāi)來(lái)55Shine-Dalgarno sequence56IF-3IF-1IF-2GTP3.3. fMet-tRNAfMet的結(jié)合的結(jié)合 A U G53防止防止fMet-tRNAfMet進(jìn)入進(jìn)入A位位57IF-3IF-1IF-2GTPGDPPi4.4. 核糖體大亞基結(jié)合核糖體大亞基結(jié)合AUG553358IF-3IF-1AUG53IF-2GTPIF-2GDP

26、Pi翻譯起始復(fù)合物：完整核糖體翻譯起始復(fù)合物：完整核糖體mRNAfMet-tRNAfMet59（二）真核生物翻譯起始復(fù)合物的形成（二）真核生物翻譯起始復(fù)合物的形成1 1、真核細(xì)胞核糖體比原核細(xì)胞核糖體更大更復(fù)雜；、真核細(xì)胞核糖體比原核細(xì)胞核糖體更大更復(fù)雜；2 2、起始氨基酸為、起始氨基酸為MetMet，不是，不是fMetfMet。（如何與內(nèi)部。（如何與內(nèi)部MetMet區(qū)別？）區(qū)別？）3 3、肽鏈合成的起始：由、肽鏈合成的起始：由40S40S核糖體亞基首先識(shí)別核糖體亞基首先識(shí)別mRNAmRNA的的55端端- -帽子，然后沿帽子，然后沿mRNAmRNA移動(dòng)尋找移動(dòng)尋找AUGAUG；4 4、Koza

27、kKozak序列序列: :真核生物起始真核生物起始AUGAUG周?chē)欢味痰耐ㄓ弥車(chē)欢味痰耐ㄓ眯蛄?，序列，ACCAUGG,ACCAUGG,在翻譯的起始中有重要作用。在翻譯的起始中有重要作用。5 5、起始因子有數(shù)十種（命名較混亂），但只有、起始因子有數(shù)十種（命名較混亂），但只有2 2種種延長(zhǎng)因子和延長(zhǎng)因子和1 1種終止因子。種終止因子。60 eIF-2B, eIF-3促進(jìn)大小亞基分離（未顯示）促進(jìn)大小亞基分離（未顯示） Met-tRNAiMet在結(jié)合了在結(jié)合了GTP的的eIF2等起始因子協(xié)助下等起始因子協(xié)助下結(jié)合于結(jié)合于40S小亞基小亞基P位。位。 eIF4F復(fù)合物（組成：復(fù)合物（組成：eIF4

28、E, eIF4G, eIF4A）結(jié)合于）結(jié)合于mRNA 5- CAP。 40s小亞基在小亞基在eIF3協(xié)助下與協(xié)助下與mRNA及及eIF4G結(jié)合。結(jié)合。真核生物翻譯起始前復(fù)合物的形成：真核生物翻譯起始前復(fù)合物的形成：MetMet61 ATP水解釋放能量推動(dòng)翻譯水解釋放能量推動(dòng)翻譯起始前復(fù)合物向起始前復(fù)合物向3端前進(jìn)端前進(jìn)“掃描掃描”，使，使Met-tRNAiMet準(zhǔn)確定位在起始密碼子（機(jī)準(zhǔn)確定位在起始密碼子（機(jī)制？）制？） eIF5促使結(jié)合于促使結(jié)合于eIF2上的上的GTP水解，并促使起始因子水解，并促使起始因子的解離。的解離。 60S大亞基加入，形成完整大亞基加入，形成完整80S核蛋白體，翻

29、譯開(kāi)始。核蛋白體，翻譯開(kāi)始。MetMetMetMetMetMet62KOZAK總結(jié)出在真核生物中，起始密碼子兩端序列為： G/N-C/N-C/N-ANNAUGG，如GCCACCAUGG、GCCAUGAUGG時(shí)，轉(zhuǎn)錄和翻譯效率最高，特別是-3位的A對(duì)翻譯效率非常重要。該序列被后人稱(chēng)為Kozak序列，并被應(yīng)用于表達(dá)載體的構(gòu)建中。Kozak序列Marilyn Kozak63真核生物翻譯起始復(fù)合物真核生物翻譯起始復(fù)合物Pab1p64（二）延長(zhǎng)（二）延長(zhǎng)根據(jù)根據(jù)mRNAmRNA密碼序列的指導(dǎo)，次序添密碼序列的指導(dǎo)，次序添加氨基酸，從加氨基酸，從N N端向端向C C端延伸肽鏈，直到端延伸肽鏈，直到合成終止

30、的過(guò)程，又稱(chēng)合成終止的過(guò)程，又稱(chēng)核糖體循環(huán)。核糖體循環(huán)。n 包括以下三步：包括以下三步：1.1. 進(jìn)位進(jìn)位 (entrance)2.2. 成肽成肽 (peptide bond formation)3.3. 轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)位 (translocation)65n 延長(zhǎng)過(guò)程所需的蛋白因子稱(chēng)為延長(zhǎng)因延長(zhǎng)過(guò)程所需的蛋白因子稱(chēng)為延長(zhǎng)因子子(elongation factor, EF)l原核生物：原核生物：EF-T (EF-Tu/Ts)、EF-GEF-Tu（熱不穩(wěn)定延伸因子，（熱不穩(wěn)定延伸因子，elongation factor thermo unstable）EF-Ts（熱穩(wěn)定延伸因子，（熱穩(wěn)定延伸因子，elo

31、ngation factor thermo stable）EF-G（延伸因子（延伸因子G，elongation factor G）66原核延原核延長(zhǎng)因子長(zhǎng)因子生物功能生物功能對(duì)應(yīng)真核對(duì)應(yīng)真核延長(zhǎng)因子延長(zhǎng)因子EF-Tu促進(jìn)氨基酰促進(jìn)氨基酰-tRNA進(jìn)入進(jìn)入A位，結(jié)合位，結(jié)合分解分解GTPeEF-1-EF-Ts調(diào)節(jié)亞基調(diào)節(jié)亞基eEF-1-EF-G有轉(zhuǎn)位酶活性，促進(jìn)有轉(zhuǎn)位酶活性，促進(jìn)mRNA-肽酰肽酰-tRNA由由A位前移到位前移到P位，促進(jìn)卸載位，促進(jìn)卸載tRNA釋放釋放eEF-2肽鏈合成的延長(zhǎng)因子肽鏈合成的延長(zhǎng)因子 671. 1. 進(jìn)位進(jìn)位/ /注冊(cè)注冊(cè)氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA進(jìn)入進(jìn)入A

32、 A位。位。EF-Tu介導(dǎo)介導(dǎo)氨基酰-tRNA進(jìn)入進(jìn)入A位。“進(jìn)位進(jìn)位”過(guò)程使與過(guò)程使與之結(jié)合的一個(gè)之結(jié)合的一個(gè)GTP水解。水解。68EF-Ts是是EF-Tu的鳥(niǎo)嘌的鳥(niǎo)嘌呤核苷酸交換因子，呤核苷酸交換因子，催化與催化與EF-Tu復(fù)合的復(fù)合的GDP釋放并重新形成釋放并重新形成EF-Tu和和EF-Ts的二聚的二聚體體 (EF-T)6970Tu TsGTPGTPGDPGDPAUG53TuTs712.2. 成肽成肽由轉(zhuǎn)肽酶（rRNA核酶）催化的肽鍵形成過(guò)程723.3. 轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)位延長(zhǎng)因子延長(zhǎng)因子EF-GEF-G有有轉(zhuǎn)位酶活性轉(zhuǎn)位酶活性，可結(jié)合并水解可結(jié)合并水解GTPGTP提供能量，提供能量，促進(jìn)核糖體向

33、促進(jìn)核糖體向mRNAmRNA的的33端移端移動(dòng)。動(dòng)。73fMetAUG53fMetTuGTPGTP成肽后成肽后A位中的肽酰位中的肽酰-tRNA進(jìn)入核糖體進(jìn)入核糖體P位，使位，使A位再次空出位再次空出74進(jìn)進(jìn)位位轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位位成肽成肽75P AeEF1a/a/eEF2GTPGTP真核肽鏈延長(zhǎng)：真核肽鏈延長(zhǎng)：1.真核核糖體無(wú)真核核糖體無(wú)E位，位，合成好的肽鏈直接合成好的肽鏈直接從從P位脫離位脫離2.eEF1a/a/ 分別對(duì)應(yīng)分別對(duì)應(yīng)原核原核EF-Tu/Ts3.eEF2對(duì)應(yīng)原核對(duì)應(yīng)原核EF-G76（三）終止（三）終止當(dāng)核糖體當(dāng)核糖體A A位出現(xiàn)位出現(xiàn)mRNAmRNA的的終止密碼終止密碼后，后，多肽鏈合成停

34、止，肽鏈從肽酰多肽鏈合成停止，肽鏈從肽酰- -tRNAtRNA中釋出，中釋出，mRNAmRNA、核糖體大、小亞基等分離，這些過(guò)、核糖體大、小亞基等分離，這些過(guò)程稱(chēng)為肽鏈合成終止。程稱(chēng)為肽鏈合成終止。77終止相關(guān)的蛋白因子稱(chēng)為終止相關(guān)的蛋白因子稱(chēng)為釋放因子釋放因子(release factor, RF) l 識(shí)別終止密碼，如識(shí)別終止密碼，如RF-1特異識(shí)別特異識(shí)別UAA、UAG；而；而RF-2可識(shí)別可識(shí)別UAA、UGA。 而真而真核核eRF識(shí)別所有識(shí)別所有3種終止密碼子。種終止密碼子。l RF-3誘導(dǎo)轉(zhuǎn)肽酶變?yōu)轷ッ富钚?，使肽鏈從誘導(dǎo)轉(zhuǎn)肽酶變?yōu)轷ッ富钚?，使肽鏈從核糖體上釋放。核糖體上釋放。 釋放因

35、子的功能釋放因子的功能: :原核生物釋放因子：原核生物釋放因子：RF-1，RF-2，RF-3真核生物釋放因子：真核生物釋放因子：eRF 78UAG53RFCOO-79原核生物與真核生物肽鏈合成過(guò)程的主要差別原核生物與真核生物肽鏈合成過(guò)程的主要差別原核生物原核生物真核生物真核生物mRNA一條一條mRNA編碼幾種蛋白質(zhì)（多順?lè)醋樱┚幋a幾種蛋白質(zhì)（多順?lè)醋樱┮粭l一條mRNA編碼一種蛋白質(zhì)（單順?lè)醋樱┚幋a一種蛋白質(zhì)（單順?lè)醋樱┖说鞍左w核蛋白體30S小亞基小亞基50S大亞基大亞基 70S核蛋白體核蛋白體40S小亞基小亞基60S大亞基大亞基 80S核蛋白體核蛋白體起始階段起始階段起始氨基酰起始氨基酰-tR

36、NA為為fMet-tRNAfMet起始氨基酰起始氨基酰-tRNA為為Met-tRNAiMet核蛋白體小亞基先與核蛋白體小亞基先與mRNA結(jié)合結(jié)合,再與再與fMet-tRNAfMet結(jié)合結(jié)合核蛋白體小亞基先與核蛋白體小亞基先與Met-tRNAiMet結(jié)合，結(jié)合，再與再與mRNA結(jié)合結(jié)合mRNA中的中的S-D序列與序列與16S rRNA 3 -端的一端的一段序列結(jié)合，使小亞基段序列結(jié)合，使小亞基P位準(zhǔn)確定位于位準(zhǔn)確定位于AUG起始密碼子起始密碼子mRNA中的帽子結(jié)構(gòu)與帽子結(jié)合蛋白復(fù)合中的帽子結(jié)構(gòu)與帽子結(jié)合蛋白復(fù)合物結(jié)合，向下游掃描位于物結(jié)合，向下游掃描位于Kozak序列中的序列中的AUG起始密碼子

37、起始密碼子有有3種種IF參與起始復(fù)合物的形成參與起始復(fù)合物的形成有至少有至少10種種eIF參與起始復(fù)合物的形成參與起始復(fù)合物的形成延長(zhǎng)階段延長(zhǎng)階段延長(zhǎng)因子為延長(zhǎng)因子為EF-Tu、EF-Ts和和EF-G延長(zhǎng)因子為延長(zhǎng)因子為eEF-1、eEF-1和和eEF-2終止階段終止階段釋放因子為釋放因子為RF-1、RF-2和和RF-3釋放因子為釋放因子為eRF80使蛋白質(zhì)合成高速、高效進(jìn)行。使蛋白質(zhì)合成高速、高效進(jìn)行。多聚核糖體多聚核糖體(polysome)(polysome)8182第四節(jié)第四節(jié) 蛋白質(zhì)翻譯后修飾和靶向輸送蛋白質(zhì)翻譯后修飾和靶向輸送Posttranslational Processing

38、& Protein Transportation83主要包括主要包括:l多肽鏈折疊為天然構(gòu)象的蛋白質(zhì)多肽鏈折疊為天然構(gòu)象的蛋白質(zhì)l蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的修飾蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的修飾l空間結(jié)構(gòu)的修飾空間結(jié)構(gòu)的修飾l翻譯后的靶向輸送翻譯后的靶向輸送84n 新生肽鏈新生肽鏈N N端在核糖體上一出現(xiàn)，肽鏈的折端在核糖體上一出現(xiàn)，肽鏈的折疊即開(kāi)始。疊即開(kāi)始。 n 一般認(rèn)為，多肽鏈自身氨基酸順序儲(chǔ)存著一般認(rèn)為，多肽鏈自身氨基酸順序儲(chǔ)存著蛋白質(zhì)折疊的信息，即蛋白質(zhì)折疊的信息，即一級(jí)結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)一級(jí)結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ)。象的基礎(chǔ)。n 一般情況下新生蛋白質(zhì)無(wú)法自發(fā)折疊成正一般情況下新生蛋白質(zhì)無(wú)法自發(fā)折疊成正確的空間結(jié)構(gòu)確

39、的空間結(jié)構(gòu)一、多肽鏈折疊為天然構(gòu)象的蛋白質(zhì)一、多肽鏈折疊為天然構(gòu)象的蛋白質(zhì)851. 1. 分子伴侶分子伴侶分子伴侶分子伴侶是細(xì)胞內(nèi)一類(lèi)可識(shí)別肽鏈的非天是細(xì)胞內(nèi)一類(lèi)可識(shí)別肽鏈的非天然構(gòu)象、促進(jìn)各功能域和整體蛋白質(zhì)的正確折然構(gòu)象、促進(jìn)各功能域和整體蛋白質(zhì)的正確折疊的保守蛋白質(zhì)。疊的保守蛋白質(zhì)。 分子伴侶可逆地與未折疊肽段的疏水部分結(jié)合隨分子伴侶可逆地與未折疊肽段的疏水部分結(jié)合隨后松開(kāi)，如此重復(fù)進(jìn)行可防止錯(cuò)誤的聚集發(fā)生，后松開(kāi)，如此重復(fù)進(jìn)行可防止錯(cuò)誤的聚集發(fā)生，使肽鏈正確折疊。使肽鏈正確折疊。 分子伴侶也可與錯(cuò)誤聚集的肽段結(jié)合，使之解聚分子伴侶也可與錯(cuò)誤聚集的肽段結(jié)合，使之解聚后，再誘導(dǎo)其正確折疊。

40、后，再誘導(dǎo)其正確折疊。 86 熱休克蛋白熱休克蛋白(heat shock protein, HSP) HSP70（DnaK）、）、HSP40(DnaJ)和和GrpE族族 伴侶素伴侶素(chaperonin)(chaperonin) GroEL和和GroES家族家族分子伴侶：分子伴侶：8788HSPHSP促進(jìn)蛋白質(zhì)折疊基本作用：促進(jìn)蛋白質(zhì)折疊基本作用：結(jié)合保護(hù)待折疊多肽片段，再釋放結(jié)合保護(hù)待折疊多肽片段，再釋放該片段進(jìn)行折疊，形成該片段進(jìn)行折疊，形成HSPHSP和多肽片段和多肽片段依次結(jié)合、解離的循環(huán)。依次結(jié)合、解離的循環(huán)。 89大腸桿菌中的大腸桿菌中的HSP70 HSP70 反應(yīng)循環(huán)反應(yīng)循環(huán)H

41、SP70HSP70HSP40HSP40HSP70HSP70HSP40HSP4090伴侶素的主要作用：伴侶素的主要作用：為非自發(fā)性折疊蛋白質(zhì)提供能折疊形成為非自發(fā)性折疊蛋白質(zhì)提供能折疊形成天然空間構(gòu)象的微環(huán)境。天然空間構(gòu)象的微環(huán)境。 91921.1. N N端甲酰蛋氨酸的切除端甲酰蛋氨酸的切除2.2. 各種氨基酸殘基的共價(jià)修飾各種氨基酸殘基的共價(jià)修飾3.3. 水解加工可生成具有生物學(xué)的活水解加工可生成具有生物學(xué)的活性的蛋白質(zhì)或多肽性的蛋白質(zhì)或多肽二、一級(jí)結(jié)構(gòu)的修飾主要是肽鍵水解和二、一級(jí)結(jié)構(gòu)的修飾主要是肽鍵水解和 化學(xué)修飾化學(xué)修飾93A鏈區(qū)鏈區(qū)B鏈區(qū)鏈區(qū)間插序列（間插序列（C肽區(qū)）肽區(qū)）HSSH

42、SHSHHSHS信號(hào)肽信號(hào)肽NC核糖體上合成出無(wú)規(guī)核糖體上合成出無(wú)規(guī)則卷曲的則卷曲的前胰島素原前胰島素原切除切除C肽后，形成肽后，形成成熟的胰島素分子成熟的胰島素分子切除信號(hào)肽后切除信號(hào)肽后折疊成穩(wěn)定構(gòu)折疊成穩(wěn)定構(gòu)象的胰島素原象的胰島素原SSSSNNCCA鏈鏈B鏈鏈胰島素胰島素CNSSSS胰島素原胰島素原SS94NC信號(hào)肽信號(hào)肽PMOCKRKR103肽肽 ( ？)ACTH -LTa a-MSH -MSHEndophin鴉片促黑皮質(zhì)素原鴉片促黑皮質(zhì)素原(POMC)的水解修飾的水解修飾95四、空間結(jié)構(gòu)的修飾四、空間結(jié)構(gòu)的修飾結(jié)合蛋白質(zhì)合成后都需要結(jié)合相應(yīng)輔基，結(jié)合蛋白質(zhì)合成后都需要結(jié)合相應(yīng)輔基，才

43、能成為具有功能活性的天然蛋白質(zhì)。才能成為具有功能活性的天然蛋白質(zhì)。 （一）通過(guò)非共價(jià)鍵亞基聚合形成具有四級(jí)（一）通過(guò)非共價(jià)鍵亞基聚合形成具有四級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)（二）輔基連接后形成完整的結(jié)合蛋白質(zhì)（二）輔基連接后形成完整的結(jié)合蛋白質(zhì)96五、合成后蛋白質(zhì)可被靶向輸送至特定部位五、合成后蛋白質(zhì)可被靶向輸送至特定部位n 定義：定義：蛋白質(zhì)合成后定向地被輸送到最終發(fā)揮生蛋白質(zhì)合成后定向地被輸送到最終發(fā)揮生物活性的場(chǎng)所，這一過(guò)程稱(chēng)為物活性的場(chǎng)所，這一過(guò)程稱(chēng)為蛋白質(zhì)的靶向輸送蛋白質(zhì)的靶向輸送。9798所有靶向輸送的蛋所有靶向輸送的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中都存在分白質(zhì)結(jié)構(gòu)中都存在分選信號(hào)，主要為選信號(hào)，主要為N

44、 N端特端特異氨基酸序列，可引異氨基酸序列，可引導(dǎo)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞導(dǎo)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞的適當(dāng)靶部位，這類(lèi)的適當(dāng)靶部位，這類(lèi)序列稱(chēng)為信號(hào)序列。序列稱(chēng)為信號(hào)序列。 n 信號(hào)序列信號(hào)序列 (signal sequence)99靶向輸送蛋白靶向輸送蛋白信號(hào)序列或成分信號(hào)序列或成分分泌蛋白分泌蛋白信號(hào)肽信號(hào)肽內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔蛋白內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔蛋白信號(hào)肽，信號(hào)肽， C端滯留信號(hào)序列端滯留信號(hào)序列質(zhì)膜蛋白質(zhì)膜蛋白信號(hào)肽，跨膜序列信號(hào)肽，跨膜序列溶酶體蛋白溶酶體蛋白線(xiàn)粒體蛋白線(xiàn)粒體蛋白核蛋白核蛋白信號(hào)肽信號(hào)肽, Man-6-P（甘露糖（甘露糖-6-磷酸）磷酸）N端靶向序列（導(dǎo)肽）端靶向序列（導(dǎo)肽）核定位序列核定位序列 NLS

45、靶向輸送蛋白的信號(hào)序列或成分靶向輸送蛋白的信號(hào)序列或成分 100（一）分泌型蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工運(yùn)輸（一）分泌型蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工運(yùn)輸信號(hào)肽信號(hào)肽 (signal peptide) :多數(shù)靶向輸送到多數(shù)靶向輸送到溶酶體、質(zhì)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或分泌到細(xì)胞外的蛋白溶酶體、質(zhì)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或分泌到細(xì)胞外的蛋白質(zhì)質(zhì)N N端的保守氨基酸序列稱(chēng)信號(hào)肽。端的保守氨基酸序列稱(chēng)信號(hào)肽。 信號(hào)肽信號(hào)肽 (signal peptide)101 N-N-端含端含1 1個(gè)或幾個(gè)帶正電荷的堿性氨基酸殘基，個(gè)或幾個(gè)帶正電荷的堿性氨基酸殘基，如賴(lài)氨酸、精氨酸；如賴(lài)氨酸、精氨酸； 中段為疏水核心區(qū)，主要含疏水的中性氨基酸，中段為疏水核心區(qū)，

46、主要含疏水的中性氨基酸，如亮氨酸、異亮氨酸等；如亮氨酸、異亮氨酸等； C-C-端加工區(qū)由一些極性相對(duì)較大、側(cè)鏈較短的端加工區(qū)由一些極性相對(duì)較大、側(cè)鏈較短的氨基酸（如甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸）組成，氨基酸（如甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸）組成，緊接著是被信號(hào)肽酶緊接著是被信號(hào)肽酶(signal peptidase)(signal peptidase)裂解裂解的位點(diǎn)的位點(diǎn) 。n信號(hào)肽有以下共性：信號(hào)肽有以下共性：102103信號(hào)肽引導(dǎo)真核分泌蛋白進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)信號(hào)肽引導(dǎo)真核分泌蛋白進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng) SRP：Signal Recognition Particle104（二）定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔的蛋白質(zhì)（二）定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔的

47、蛋白質(zhì)l內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上也需要蛋白質(zhì)來(lái)完成諸內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上也需要蛋白質(zhì)來(lái)完成諸如蛋白質(zhì)加工、輸送等功能。如蛋白質(zhì)加工、輸送等功能。l這些蛋白質(zhì)這些蛋白質(zhì)C端都有滯留信號(hào)序列。端都有滯留信號(hào)序列。l隨分泌小泡進(jìn)入高爾基體后又被輸送回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。隨分泌小泡進(jìn)入高爾基體后又被輸送回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。105106（四）質(zhì)膜蛋白質(zhì)的靶向輸送由囊泡轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜l質(zhì)膜蛋白質(zhì)的肽鏈并不完全進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)質(zhì)膜蛋白質(zhì)的肽鏈并不完全進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，而是錨定在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上。腔，而是錨定在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上。l不同類(lèi)型的跨膜蛋白質(zhì)以不同的形式錨不同類(lèi)型的跨膜蛋白質(zhì)以不同的形式錨定于膜上。定于膜上。 107（五）細(xì)胞核蛋白的靶向輸送10

48、8（六）蛋白質(zhì)6-磷酸甘露糖基化是靶向輸送至溶酶體的信號(hào) 109110第五節(jié)第五節(jié) 蛋白質(zhì)生物合成的蛋白質(zhì)生物合成的干擾和抑制干擾和抑制Interference and Inhibition Interference and Inhibition of Protein Biosynthesisof Protein Biosynthesis111一、許多抗生素通過(guò)抑制蛋白質(zhì)一、許多抗生素通過(guò)抑制蛋白質(zhì)生物合成發(fā)揮作用生物合成發(fā)揮作用四環(huán)素（土霉素、金霉素）四環(huán)素（土霉素、金霉素）作用于細(xì)菌作用于細(xì)菌30S小亞基，抑制起始復(fù)合物形成小亞基，抑制起始復(fù)合物形成抑制氨酰抑制氨酰tRNA進(jìn)入核糖體進(jìn)入核

49、糖體A位，阻滯肽鏈延伸；位，阻滯肽鏈延伸；影響終止因子與核糖體的結(jié)合影響終止因子與核糖體的結(jié)合現(xiàn)已基本不用現(xiàn)已基本不用112氯霉素氯霉素結(jié)合50S大亞基蛋白組分，阻止轉(zhuǎn)肽酶催化肽鍵生成。鏈霉素鏈霉素與細(xì)菌核糖體30S亞單位的特殊受體蛋白結(jié)合，使DNA發(fā)生錯(cuò)讀，導(dǎo)致無(wú)功能蛋白質(zhì)的合成；113四四環(huán)環(huán)素素族族氯霉素氯霉素鏈霉素和卡那霉素鏈霉素和卡那霉素嘌呤霉素嘌呤霉素114二、其他干擾蛋白質(zhì)生物合成的物質(zhì)二、其他干擾蛋白質(zhì)生物合成的物質(zhì)（一）毒素（一）毒素1 1白喉毒素白喉毒素(diphtheria toxin) (diphtheria toxin) （二）干擾素（二）干擾素2 2蓖麻蛋白蓖麻蛋白

50、(ricin) (ricin) 1151.1.白喉毒素的作用機(jī)理白喉毒素的作用機(jī)理NCONH2N+OCH2OOHOHADPCONH2白白喉喉毒毒素素（有活性有活性）OCH2OOHOHADP（無(wú)活性無(wú)活性）1162 2蓖麻蛋白蓖麻蛋白(Ricin) (Ricin) lA A、B B兩條多肽鏈組成；兩條多肽鏈組成；A A鏈?zhǔn)且环N蛋白酶，可降解真核生物核蛋白體大亞鏈?zhǔn)且环N蛋白酶，可降解真核生物核蛋白體大亞基的基的28S rRNA28S rRNA，使核蛋白體大亞基失活；，使核蛋白體大亞基失活；l成人致死量為成人致死量為7mg，平均一分子，平均一分子Ricin就足以殺死一個(gè)細(xì)胞就足以殺死一個(gè)細(xì)胞1172

51、013年年4月月16日，美國(guó)國(guó)會(huì)領(lǐng)導(dǎo)人證實(shí)，一封寄給日，美國(guó)國(guó)會(huì)領(lǐng)導(dǎo)人證實(shí)，一封寄給美國(guó)密西西比州共和黨參議員羅杰美國(guó)密西西比州共和黨參議員羅杰威克威克(Roger Wicker)的信被截獲，這封信被檢測(cè)出帶有被稱(chēng)為的信被截獲，這封信被檢測(cè)出帶有被稱(chēng)為“最可怕的生物武器最可怕的生物武器”的致命蓖麻毒素。的致命蓖麻毒素。 118（二）干擾素（二）干擾素l干擾素是病毒侵入細(xì)胞后產(chǎn)生的一種糖蛋干擾素是病毒侵入細(xì)胞后產(chǎn)生的一種糖蛋白。由于幾乎能抵抗所有病毒引起的感染，白。由于幾乎能抵抗所有病毒引起的感染，如水痘、肝炎、狂犬病等病毒引起的感染，如水痘、肝炎、狂犬病等病毒引起的感染，因此它是一種抗病毒的特

52、效藥。此外，干因此它是一種抗病毒的特效藥。此外，干擾素對(duì)治療乳腺癌、骨髓癌、淋巴癌等癌擾素對(duì)治療乳腺癌、骨髓癌、淋巴癌等癌癥和某些白血病也有一定療效。癥和某些白血病也有一定療效。l目前我國(guó)使用干擾素治療的主要對(duì)象是慢目前我國(guó)使用干擾素治療的主要對(duì)象是慢性乙型和丙型肝炎的病人，性乙型和丙型肝炎的病人，119干擾素的作用機(jī)理干擾素的作用機(jī)理干擾素誘導(dǎo)的蛋白激酶干擾素誘導(dǎo)的蛋白激酶病毒病毒dsRNA1. 1. 干擾素誘導(dǎo)干擾素誘導(dǎo)eIF2磷酸化而失活磷酸化而失活A(yù)TPeIF2ADPeIF2-P（失活）（失活）1202. 2. 干擾素誘導(dǎo)病毒干擾素誘導(dǎo)病毒RNARNA降解降解降解病毒降解病毒mRNA病

53、毒病毒dsRNA干擾素干擾素AAPAPPPP2 5 2 5 5 2 - 5 AAPPPATP2-5A合成酶合成酶RNaseLRNaseL活化活化121內(nèi)容：內(nèi)容：遺傳密碼的概念、種類(lèi)、特點(diǎn)（方向性、連續(xù)性、簡(jiǎn)并遺傳密碼的概念、種類(lèi)、特點(diǎn)（方向性、連續(xù)性、簡(jiǎn)并性、擺動(dòng)性、通用性）核蛋白體結(jié)構(gòu)、性、擺動(dòng)性、通用性）核蛋白體結(jié)構(gòu)、tRNA氨基酸的活氨基酸的活化化蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程（蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程（1.起始：翻譯起始復(fù)合物形成起始：翻譯起始復(fù)合物形成 2.延長(zhǎng)：核蛋白體循環(huán)（進(jìn)位、成肽、轉(zhuǎn)位延長(zhǎng)：核蛋白體循環(huán)（進(jìn)位、成肽、轉(zhuǎn)位 3.終止）終止）分子伴侶（熱休克蛋白，伴侶素），合成后修飾，合成分子伴侶（熱休克蛋白，伴侶素），合成后修飾，合成后的靶向輸送后的靶向輸送蛋白質(zhì)生物合成的干擾和抑制蛋白質(zhì)生物合成的干擾和抑制遺傳密碼的特點(diǎn)，核蛋白體循環(huán)，氨基酸的活化，熟悉遺傳密碼的特點(diǎn)，核蛋白體循環(huán)，氨基酸的活化，熟悉蛋白質(zhì)生物合成體系，蛋白質(zhì)生物合成的能量消耗。了蛋白質(zhì)生物合成體系，蛋白質(zhì)生物合成的能量消耗。了解蛋白質(zhì)合成后的加工和輸送，蛋白質(zhì)生物合成的干擾解蛋白質(zhì)合成后的加工和輸送，蛋白質(zhì)生物合成的干擾和抑制。和抑制。122