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蛋白质合成及转运-生科.ppt

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蛋白质合成及转运-生科.ppt
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蛋白质合成与转运,一、蛋白质的生物合成:● 合成场所:核糖体.● 原料:氨基酸、tRNA 、mRNA 、rRNA其他蛋白因子、ATP、GTP.,粗面内质网,(一)蛋白质合成的分子基础: 1、 mRNA是蛋白质合成的模板: ● 含有三联密码子. ● 阅读方向5’ → 3’. ● 有起始密码AUG和终止密码UAA、UAG、UGA. ● 3’端:真核生物有PolyA尾巴. ● 5’端:决定起始密码的选择.,2、tRNA转运活化的氨基酸到模板上: ● 每种氨基酸都至少有一种tRNA负责转运. ● 书写方式:tRNAPhe、 tRNASer ● 通常一种氨基酸具有几种tRNA.,tRNA分子的识别位点包括: ● 3’CCA-OH氨基酸接受位点. ● 识别氨酰-tRNA合成酶位点. ● 核糖体识别位点. ● 反密码子结合位点.,Cys*,半胱氨酰tRNA合成酶,tRNACys,半胱氨酰* - tRNACys,↓,↓,丙氨酰* - tRNACys,↓,Ala插入蛋白中Cys的位置,结论:形成氨酰tRNA后的去向由tRNA决定.,3、核糖体是蛋白质合成的工厂.,,,,,,氨酰tRNA合成酶,氨酰AMP,(二)蛋白质合成的步骤.1、氨酰tRNA的生成,Ⅰ型氨酰tRNA合成酶:催化形成2’形式的酯,氨酰基团在2’ 3’间交换,,Ⅱ型氨酰tRNA合成酶:催化形成3’形式的酯,2、特定的氨酰tRNA合成酶识别:● 特定的氨基酸.● 与氨基酸对应的特定的tRNA.,Ⅰ型和Ⅱ型酶,3、氨酰tRNA合成酶的校正功能:● 水解非正确组合的氨基酸和tRNA.,异亮氨酸,缬氨酸,● 异亮氨酰–tRNAIle ● 缬氨酰–tRNAVal ● 缬氨酰–tRNAIle则被水解:缬氨酸+tRNAIle,4、一个特殊的tRNA启动蛋白的合成: ● 所有蛋白质的翻译都起始于甲硫氨酸(Met)的参与. ● tRNAMet:携带Met掺入蛋白内部. ● tRNAiMet :携带起始的Met掺入. ● 由同一种tRNA合成酶合成:起始因子识别tRNAiMet延伸因子识别tRNAMet,● 原核生物中的第一个蛋氨酸要进行甲酰化修饰---甲酰Met:,fMet - tRNAiMet,5、翻译起始于mRNA与核糖体的结合: ● 真核生物mRNA分子的5’端有核糖体进入部位: 帽子结构帮助识别mRNA分子与核糖体的结合位点.核糖体沿着 mRNA分子5’ → 3’扫描至起始密码AUG. ● 真核生物最靠近5’端的AUG序列通常就是起始密码.,● 原核生物mRNA 5’端的SD序列—识别16S rRNA,SD序列:在细菌的mRNA的5’端起始AUG序列上游10个碱基左右的位置,有一段富含嘌呤碱基的序列,能与细菌的16S核糖体RNA3’端的7个嘧啶碱基互补性识别,这段序列由Shine-Dalgarno发现,称为S-D序列.,,6、蛋白因子帮助合成的起始: ● 蛋白质合成的起始、延伸和终止的每一个阶段,都涉及到一组不同的蛋白质因子的帮助. ● 原核生物(大肠杆菌):三个起始因子(initiation factor):IF1、IF2、IF3真核生物:更多种的起始因子帮助.,①IF1、IF3与30S小亚基结合:,IF3防止30S亚基与50S亚基过早结合.,mRNA与小亚基结合,② fMet–tRNAiMet进入,③50S大亚基的结合,,A:新进来的氨基酸结合位点. P:肽链结合位点. E:出口(大部分在大亚基上).,①进位,7、蛋白合成的延伸(elongation):,②转肽:肽酰转移酶(核糖体参与催化).,③移位:EF-G(EF-2),8、翻译的终止(terminate) ● 没有识别终止密码子UAA、UAG、UGA的tRNA. ● 有核糖体释放因子的协助.,肽酰转移酶活性变为酯酶活性,RF1:UAA/UAG RF2:UGA RF3:刺激活性,,多核糖体(polysome):,,多核糖体与核糖体循环:,合成完毕的肽链,,,,,核糖体循环,9、蛋白质合成的抑制剂:了解.,抗菌素(antibiotics) 毒素 抗代谢物 干扰素,,(1)抗菌素,链霉素、卡那霉素、新霉素 主要抑制G-菌蛋白质合成三个阶段: ① 起始复合物形成—使氨基酰tRNA从复合物脱落; ② 肽链延伸阶段—使氨基酰tRNA与mRNA错配; ③ 终止阶段—阻碍终止因子与核蛋白体结合,已合成的多肽链无法释放,抑制70S核糖体的解离.,四环素(土霉素、金霉素) ①作用于细菌30S小亚基,抑制起始复合物形成; ②抑制氨酰tRNA进入核糖体A位,阻滞肽链延伸; ③影响终止因子与核糖体的结合 四环素类抗生素对真核细胞核糖体也有抑制. 但不能通过真核生物细胞膜. 对70S核糖体的敏感性更高.,氯霉素——广谱抗生素: ① 与核糖体A位紧密结合,阻碍
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