蛋白质生物合成ppt

这是蛋白质生物合成ppt，包括了蛋白质生物合成体系，三种RNA在蛋白质生物合成中的作用，mRNA的基本结构，摆动配对情况，蛋白质生物合成过程，肽链延长阶段等内容，欢迎点击下载。

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蛋白质生物合成体系 基本原料：20种编码氨基酸 模板：mRNA 适配器：tRNA 装配机：核蛋白体 主要酶和蛋白质因子：氨基酰-tRNA合成酶、转肽酶、起始因子、延长因子、释放因子等 能源物质：ATP、GTP 无机离子：Mg2+、 K+ 第一节 三种RNA在蛋白质生物合成中的作用 一、mRNA的模板作用 mRNA是蛋白质多肽链合成的直接模板。 mRNA将DNA的遗传信息传递给蛋白质，是基因表达时的中介，所以又称信使RNA。 每一种mRNA至少能指导合成一条多肽链。 （一）mRNA是遗传信息的携带者 mRNA来源、生物遗传信息储存于DNA mRNA分子中的碱基排列序列决定了蛋白质分子中的氨基酸排列顺序。 mRNA中相邻的3个碱基代表一个氨基酸，三个相邻的碱基称为一组密码，或称三联体密码。 64组密码组成遗传密码表： 起始密码：1组（AUG），兼作Met的密码 终止密码：3组（UAA、UGA、UAG） 61组密码编码20种α-氨基酸 遗 传 密 码 表 3．简并性 在遗传密码表中，共有64组密码（43）。其中，3组作为翻译的终止密码（UAA、UAG和UGA）；AUG兼作翻译的起始密码（AUG是蛋氨酸的密码），其余61组密码（包括AUG作为亮氨酸的密码）共同编码20种α-氨基酸。因此，必然有一种氨基酸由多组密码编码的现象，称为密码的简并性。实际上，除色氨酸与蛋氨酸（由一个密码编码）外，其余氨基酸均由两个或两个以上的密码编码（2～6个）。 4．通用性: 无论原核生物如病毒、细菌等和真核生物包括人类都共用一套遗传密码即三联体密码。只是不同生物对密码子具有偏爱性。 （二）tRNA是搬运氨基酸的工具1. tRNA的结构 tRNA分子中与蛋白质合成有关的位点： 1）氨基酸结合位点； 2）氨酰-tRNA合成酶识别位点； 3）核糖体识别位点； 4）反密码位点： 反密码与密码结合时方向相反。即反密码的第1、2、3位碱基分别与密码的第3、2、1位碱基配对。 摆动配对情况 通过摆动配对，使得携带有同种氨基酸的不同tRNA分子可分别结合在几种同义密码上。如反密码为IGC的丙氨酰-tRNA，可分别结合到同义密码GCU、GCC、GCA上（GCU、GCC、GCA均为编码丙氨酸的密码）。摆动配对的存在对于保持生物物种的稳定具有重要意义。 2.氨酰-tRNA 各种氨基酸和对应的tRNA结合后形成的氨基酰-tRNA表示为： 氨基酸的三字母缩写-tRNA氨基酸的三字母缩写 例如： 丙氨酰-tRNA：Ala-tRNAAla 精氨酰-tRNA：Arg-tRNAArg 甲硫氨酰-tRNA： Met-tRNAMet 起始者甲硫氨酰-tRNA： Met-tRNAiMet 延长甲硫氨酰-tRNA： Met-tRNAeMet 在生物体内，一种tRNA只能与一种氨基酸结合（即一种tRNA只能搬运一种氨基酸），而一种氨基酸可与一种以上的tRNA分子结合，所以，tRNA的种类(80种以上）比氨基酸（20种）多。 (三)核糖体是蛋白质生物合成的场所 核糖体是肽链合成的“装配机”。 胞质中核糖体种类： 游离的核糖体---合成细胞固有蛋白 与粗面内质网结合的核糖体 ---合成带有信号肽的分泌性蛋白质 核糖体由大、小亚基组成，其组成成份包括rRNA和蛋白质。 在核糖体上，与蛋白质生物合成有关的主要结构有： 1．有容纳mRNA的部位； 2．有结合氨酰-tRNA的部位，称为氨酰基部位，简称A位;有结合肽酰-tRNA的部位，称为肽酰基部位，简称P位； 3.有结合蛋白质因子的部位； 4．有转肽基酶（transpeptidase）存在，可催化肽键的形成； 5.具有延长因子依赖的GTP酶活性。 A位和P位呈紧密相邻，每个部位的宽度正好相当于mRNA上一个遗传密码的宽度。 mRNA与核糖体的结合 原核生物核糖体的小亚基的rRNA（16S）的3′末端有一富含嘧啶的区段，可与mRNA分子的起始部位的一段富含嘌呤的区段互补结合，使mRNA结合至核糖体上。mRNA分子中的这段富含嘌呤的区段称为S-D序列(通常为GGAGGU)。S-D序列位于mRNA的5′端紧接起始信号的上游。 三、蛋白质生物合成过程 蛋白质的生物合成过程包括： ①氨基酸的活化与转运 ②活化氨基酸在核糖体上形成多肽链。后者是蛋白质生物合成的中心环节，又称核糖体循环。 ③翻译后加工 第二节 蛋白质生物合成的基本过程 氨基酸的活化与转运（准备阶段） 肽链合成的起始 肽链的延长 肽链的终止 翻译后的加工修饰 二、肽链起始阶段 是指mRNA和起始氨基酰-tRNA分别与核蛋白体结合而形成翻译起始复合物的过程。 基本过程： 1. 核蛋白体大小亚基分离； 2. mRNA在小亚基定位结合； 3. 起始氨基酰-tRNA的结合； 4. 核蛋白体大亚基结合。 指在mRNA模板的指导下，氨基酸依次进入核蛋白体并聚合成多肽链的过程。 五、肽链合成后的加工修饰阶段 新生多肽链不具备蛋白质的生物学活性，必须经过复杂的加工过程才能转变为具有天然构象的功能蛋白质，这一加工过程称为翻译后修饰。 翻译后修饰使得蛋白质组成更加多样化，从而使蛋白质结构上呈现更大的复杂性。 几种加工修饰方法 1、水解修饰的作用 2、个别氨基酸残基的共价修饰作用 3、二硫键的形成 4、亚基间的聚合和连接辅基 第三节 蛋白质生物合成的临床应用 一 、分子病 是由于DNA分子上基因的遗传信息缺陷，引起mRNA分子异常和合成蛋白质异常，是蛋白质分子一级结构发生改变所致的疾病的总称。 例如：镰刀形红细胞性贫血（人类发现的第一个） 分子病是一种遗传病 二、干扰素抗病毒感染 干扰素(IFN)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，可抑制病毒的繁殖。 干扰素分为α-（白细胞）型、β-（成纤维细胞）型和γ-（淋巴细胞）型三大类，每类各有亚型，分别具有其特异作用。 干扰素抑制病毒的作用机制有两方面： 一是干扰素在某些病毒双链RNA存在时，能诱导特异的蛋白激酶活化，该活化的蛋白激酶使eIF-2磷酸化而失活，从而抑制病毒蛋白质合成； 二是干扰素能与双链RNA共同活化特殊的2ˊ-5ˊ寡聚腺苷酸（2ˊ-5ˊA）合成酶，催化ATP聚合，生成单核苷酸间以2ˊ-5ˊ磷酸二酯键连接的2ˊ-5ˊA，经2ˊ-5ˊA活化核酸内切酶RNase L，后者可降解病毒mRNA，从而阻断病毒蛋白质合成。 干扰素的作用机制: 2. 干扰素诱导病毒RNA降解 三、蛋白质生物合成的阻断剂 许多抗生素可影响DNA的复制，转录及翻译过程，从而通过抑制细菌或肿瘤蛋白质的合成，发挥抗菌抗肿瘤的作用。 1、复制过程的阻断剂 例：放线菌素、丝裂霉素 2、转录过程阻断剂 例：利福霉素、利福平 3、翻译过程阻断剂 例：链霉素、卡那霉素 四、基因工程技术 （一）基因工程的概念 基因工程又称基因拼接技术，是在体外用人工方法将不同来源的基因与基因载体重组，导入适当的宿主细胞（细菌或其他物质细胞）内进行复制，随着细胞增殖，DNA重组体得到扩增，再通过基因表达得到大量产物的技术成为基因工程，也成重组DNA技术。 （二）基因工程常用的载体 载体：一种运载工具 1、质粒 2、噬菌体 3、病毒 （三）基因工程常用的工具酶 1、限制性内切酶 2、DNA连接酶 3、DNA聚合酶 4、其他酶类 （四）基因工程的主要步骤 1、目的基因的获取 2、基因载体的选择与制备 3、目的基因与载体的拼接和重组 4、重组DNA分子导入宿主细胞 5、重组DNA分子的筛选与鉴定 6、目的基因的表达 （五）基因工程的应用 1、基因工程药物 2、基因诊断 3、基因治疗 4、遗传病的预防Qlr红软基地