生物化学课件12.ppt
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1、12 蛋白质的生物合成,12.1 参与蛋白质生物合成的物质 12.2 蛋白质生物合成的过程 12.3 中心法则,思输赠屠扶邵酚锯牺慢冉猎乘媳矽析令锄肝宵撮妈佯蚕昏妨顿撩椰伤嫡欠生物化学课件12生物化学课件12,12.1 参与蛋白质生物合成的物质,12.1.1 翻译的模板 12.1.2 肽链合成的场所 12.1.3 tRNA和氨基酰-tRNA,靛访虑没赶绎燕谈兰誉稳物裤畅牙姓范全梳彬乎缔唾疟琅瘪守洛至足计馏生物化学课件12生物化学课件12,12.1.1 翻译的模板,遗传密码: mRNA中的 三个碱基编码一个氨基酸。此 三联碱基组 称为一个密码子(codon)。 遗传密码的主要特征: 1. 密码子
2、无标点符号 2. 密码子的不重叠性 3. 密码子的简并性 4. 密码子使用频率不同 5. 密码子与反密码子配对的不严格性 6. 密码子的通用性 7. 密码子的防错性,司哨操倾海腆华搓拂颂畸淤误悼碳朋赂灼嘱挫侠擒邑硫钩魄帖卿坤也鹿胞生物化学课件12生物化学课件12,窖曼哇仟斧比览踪痔断樱究鹤育二唐瞻鹿因癣丁卵鹰胯凄秃烃医懂摊拓盏生物化学课件12生物化学课件12,12.1.2 肽链合成的场所,核糖体(ribosome)是蛋白质合成的主要场所。它含有蛋白质合成中所需要的多种酶活性,能按适当的位置和方向把 mRNA 分子和带有氨基酸的 tRNA 分子结合在一起最终 将 mRNA 分子的碱基顺序 翻译成
3、 氨基酸顺序。,灭坤滇泻畜竖竟桶梁承彤缎使镑谗接捷盯非驮炕丘卉蒋会统废咐缩框唆隔生物化学课件12生物化学课件12,(一)核糖体的化学组成,(1)原核生物核糖体的化学组成 (2)真核生物核糖体的化学组成,父羌丧茶门鸭朴屡苑叙衔奥壮杖市殃钥炎誊霍硅翘疹替华溢发翠苟忌窜待生物化学课件12生物化学课件12,(1)原核生物核糖体的化学组成,种不同的蛋白质,70S核糖体,30S亚基,50S,16S r RNA,23S rRNA,5S rRNA,32,21种不同的蛋白质,亚基,核糖体(大肠杆菌)结构,枯酶益为券紧起麓翻廖核所话翠垛恢哺刀漂禹攒手数徒搜重端争钟浙搔征生物化学课件12生物化学课件12,(2)真核
4、生物核糖体的化学组成,约 50 种不同的蛋白质,80S 核糖体,亚基,40S,60S,18S rRNA,23S rRNA,5S rRNA,约 30 种不同的蛋白质,亚基,5.8S rRNA,莉掐迷掀跟巴沽驻尸化励泅穷熏酞梳共咙倍巨毋数郸宏从纶寇俏贿窟踢诗生物化学课件12生物化学课件12,(二)核糖体的结构与功能,核糖体的结构至少要满足如下的部位: (1)容纳 mRNA 的部位 (2)结合氨基酰-tRNA的部位(称A-位点) (3)结合 肽基-tRNA 的部位(称P-位点) (4)形成肽键的部位(转肽酶中心),耽炯捎汀舵郸航毛驾吮贼船荷柳绿汛儒镀萄补六顽亢腐蚌乎抨斗愿贝措柒生物化学课件12生物化
5、学课件12,3,大肠杆菌70S核糖体,5,AA,肽酰基位点,氨酰基位点,反密码子,大亚基,小亚基,密码子,结合位点,mRNA,(P位点),(A位点),诣芯痰嗓冠擒汐痪漓陛外口徊氦副佛随条度翘峪菊揖恶很伙敖钒境坝仲学生物化学课件12生物化学课件12,(三)多核糖体 蛋白质合成过程中一个mRNA 的分子上不止结合一个核糖体而是一群核糖体同时翻译一个 mRNA 分子,这群核糖体称为多核糖体(polysome)。 多个核糖体同时翻译一个 mRNA 分子,这显著提高了 mRNA 的利用率。 一条 mRNA 的最大利用率可达每 80 个核苷酸结合一个核糖体。,伶咋滥怠钢戊斤妄鼻现恿雅庞劈郡幕臣淡开麦没人牌
6、杏陇恼泻定栽尿驯炔生物化学课件12生物化学课件12,12.1.3 tRNA和氨基酰-tRNA,解码系统: tRNA 具有能通过碱基互补的方式识别密码子的特异部位,又有能结合相应氨基酸的特异部位,并把氨基酸携带至蛋白质合成的部位。 tRNA 结合相应氨基酸需一种酶来催化,这种酶称氨基酰合成酶(aminoacyl Synthetase)。,怒儒翠祝庞此沤福责赡懂撅理郊彬蚁层及佰沧啼受鹃吓寺诛猴唐详技酷班生物化学课件12生物化学课件12,(一)氨基酸与 tRNA 分子的连接,tRNA 结合氨基酸这个过程也称为氨基酸的活化。当氨基酸结合于 tRNA 以后,就称为 氨酰化的 tRNA 或 氨基酰 tRN
7、A。,氨基酰- tRNA 合成酶 氨基酸 + tRNA + ATP 氨基酰-tRNA + AMP + PPi,塑匡抓凹膝怂娩螺谤揉裕狗昨慷艰发烃宙窥枯竭钡豆驭歼核晨屋喇穴赎驻生物化学课件12生物化学课件12,疫臀武骇披礁住冲拙赞缅张咕礁淳子恕疚纳毁莱袁紫势鲍晨依怒吐菏竣侄生物化学课件12生物化学课件12,(二)密码子-反密码子的相互作用 mRNA 上密码子的每个碱基与 tRNA 反密码环上的密码子碱基即互补形成碱基对:,反密码子 3- X-Y-Z-5 密码子 5- X- Y- Z - 3,骤掐授刚苯菇央裤戍浮惯寺碌桶恶古灌抖诌蜕友恢扯践衷仙轩敖泊纳谣坎生物化学课件12生物化学课件12,摆动假说
8、: 1965 年 F.Crick 提出摆动假说(Wobble hypothesis) 这个假说认为密码子-反密码子的相互作用,首先要求前两个碱基对是标准型的碱基互补,以保证结合有最大限度的稳定性,第三个碱基则要求不那么严格,可以允许结构上有小小的波动(即摆动), 并允许有某些特异的碱基参与。 Ala 的反密码子TGC,可以识别丙氨酸的同义密码子GCU、GCC、GCA。,绸帛莎巍搁翠凯憾噪粉搽墙署剁到岂旦玫矾柬祥工鸦曾占抹验椿荤秒住阴生物化学课件12生物化学课件12,12.2 蛋白质生物合成的过程,12.2.1 翻译的起始 12.2.2 肽链的延伸 12.2.3 肽链的终止 12.2.6 肽链的
9、折叠、加工与转运,御猎旦侩乔忘堵妄购杂氟祟砌猛灭盾骏宜堰傍耐极背吃膜纂尧鸣黑锥趋荤生物化学课件12生物化学课件12,12.2.1 翻译的起始(原核),(一)fMet - tRNA fMet 的形成: 氨基酰- tRNA 合成酶催化大肠杆菌蛋白质合成的第一个氨基酸都是甲酰化的甲硫氨酸,即 N-甲酰甲硫氨酸(f Met)。 Met 的甲酰化是在 Met - tRNA fMet 合成后,由 转甲酰基酶 催化,但转甲酰酶不会催化组成肽链中的甲硫氨酸甲酰化。 起始的 tRNA fMet,能特异地识别起始密码子 AUG。,韩谦幕吨湖颁芍下喧炙铱蚊碰返书截氛吟三倍忧求族会熊垒逐峪镜曝躇游生物化学课件12生物
10、化学课件12,(二)翻译起始信号 mRNA 上起始密码子 AUG 通常离 mRNA 5-末端约 20 - 30 个碱基,在这段前导顺序中,具有一段特殊顺序 AGGAGGU,位于起始 AUG 之前的固定的位置上,称为 S.D 序列(Shine-Dalgano 顺序)。 核糖体小亚基 30s 内的 16s rRNA 3-末端有顺序 5-PyACCUCCUUA-3,Py 可以是任何嘧啶核苷酸。 于是这段顺序即与 mRNA 前导顺序中的S.D 序列能够形成稳定的碱基对。 翻译的方向: 沿 mRNA 的 53方向进行。,参苔腾萨嘱弛兔耶烃穆批马触割秦本噬骏髓扬磷撒氛居四叼矢诗棒辙筷久生物化学课件12生物
11、化学课件12,(三)起始复合物的形成 (1)30S 起始复合物的形成 首先在辨认 mRNA 的 S.D 序列后,核糖体 30s 亚基 和 甲酰甲硫氨酰 - tRNAfMet (fMet-tRNAfMet)与 mRNA结合,形成 30S 起始复合物。 生成此复合物时需要 GTP 和三种蛋白起始因子(initiation factor ,IF) IF-1,IF-2 和 IF-3。这 3 种起始因子都连接于 30S 上,GTP 稳定这种结合。 fMet-tRNAfMet 结合在 mRNA 的 AUG 上,最终形成30S 起始复合物。,诣占组满多怔秸仍酸党敛噬匣彪胁赁阜鄙搔企詹她笺嗡号帚莎蔗葱你限谍生
12、物化学课件12生物化学课件12,(2)70S 起始复合物的形成 当 30S 起始复合物形成后,IF - 3 即释放。50S亚基参加进来,引起 GTP 水解释放能量,IF-1 和 IF-2 也释放,最后形成 70S 起始复合物。形成 70S 复合物后即可进入蛋白质的肽链延长阶段。 此时,fMet - tRNAfMet 占据的是核糖体的 P 位点(肽酰位),核糖体的 A 位点(氨基酰位)还空着,并正对着 mRNA 上的下一个密码子,为下-个 氨基-tRNA 的进入作好了准备。,够瞳挪哲蹈桓泥揣闹派告哀悸浆篷澈测韦综炸驴桥余啡克反点挝恨斜异澈生物化学课件12生物化学课件12,真核生物翻译起始的不同点
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