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第四章 生物信息的传递(下)
——翻译（从mRNA-蛋白质）
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表
核糖体的活性位点
活性位点
功能
组分
mRNA
结合
位点
结合
mRNA
和
IF
因子
S1
、
S18
、
S21
；及
S3
、
S4
、
S5
、
S12
16SrRNA
3
′末端区域
P
位点
结合
fMet-tRNA
和
肽基
-
tRNA
L2
、
L27
及
L14
、
L18
、
L24
、
L33
16S
和
23SrRNA
3
′附近区域
A
位点
结合氨酰基
-tRNA
L1
、
L5
、
L7/L12
、
L20
、
L30
、
L33
16S
和
23SrRNA
（
16S
的
1400
区）
E
位点
结合脱酰
tRNA
23SrRNA
是重要的
L5
、
L18
、
L25
复合体
肽酰基转移
酶
将肽链转移到氨基
酰
-tRNA
上
L2
、
L3
、
L4
、
L15
、
L16
23SrRNA
是重要的
EF-Tu
结合
位点
氨基酰
-tRNA
的进
入
EF-G
结合
位点
移位
L7/L12
GTP
酶需要
L7
、
L12
2
蛋白质合成的生物学机制
已证明核酸是生命体内最基本的物质，因为蛋白质的合成和结构最终都取决于核酸，但蛋白质仍是生物活性物质中最重要的大分子组分，生物有机体的遗传学特性仍然要通过蛋白质来得到表达。
蛋白质的生物合成包括氨基酸活化、肽链的起始、伸长、终止。
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表4-12 蛋白质合成个阶段的主要成分简表
阶段
必需组分
1．氨基酸的活化
20种氨基酸
20种氨基酰-tRNA合成酶
20种或更多的tRNA
ATP，Mg2+
2. 肽链的起始
mRNA
N-甲酰甲硫氨酰-tRNA
mRNA上的起始密码子（AUG）
核糖体小亚基
核糖体大亚基
GTP，Mg2+
起始因子（IF-1，IF-2，IF-3）
3．肽链的延伸
功能核糖体（起始复合物）
AA-tRNA
伸长因子
GTP，Mg2+
肽基转移酶
4 ．肽链的终止
ATP
mRNA上的终止密码子
释放因子（RF-1，RF-2，RF-3）
5．折叠和加工
参与起始氨基酸的切除、修饰等加工过程的酶
4
氨基酸的活化
氨基酸在进行合成多肽链之前,必须在氨酰-tRNA合成酶的作用下生成活化氨基酸——AA-tRNA。
氨基酸 + tRNA
氨基酰- tRNA
ATP
AMP＋PPi
氨基酰-tRNA合成酶
5
原核生物中，起始氨基酸是：
起始AA-tRNA是：

真核生物中，起始氨基酸是：
起始AA-tRNA是：
甲酰甲硫氨酸
fMet-tRNAfMet
甲硫氨酸
Met-tRNAMet
Met+tRNAfMet+ATP→ Met-tRNAfMet+AMP+PPi
N10-甲酰四氢叶酸+Met-tRNAfMet→四氢叶酸+ fMet-tRNAfMet
存在tRNAMet和tRNAfMet
存在tRNAiMet和tRNAeMet
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翻译的起始
蛋白质合成的起始是指在模板mRNA编码区5’端形成核糖体-mRNA-起始tRNA复合物并将甲酰甲硫氨酸放入核糖体P位点。
原核生物中30S小亚基首先与mRNA模板相结合，再与fMet-tRNAfMet结合，最后与50S大亚基结合
7
真核生物中，40S小亚基首先与Met-tRNAMet相结合，再与模板mRNA结合，最后与60S大亚基结合生成80S·mRNA·Met-tRNAMet起始复合物。
起始复合物的生成除了GTP外，还需要Mg2+、NH4+及3个起始因子（IF-1、IF-2、IF-3）。
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图4-12 翻译起始复合物的形成。
第一步，30S小亚基与翻译起始因子IF-1，IF-3结合，通过SD序列与mRNA模板相结合。
第二步，fMet-tRNAfMet在IF-2的协同下进入小亚基的P位，tRNA上的反密码子与mRNA上的起始密码子配对。
第三步，带有tRNA、mRNA、三个翻译起始因子的小亚基复合物与50S大亚基结合，释放翻译起始因子。

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30S亚基具有专一性的识别和选择mRNA起始位点的性质，IF-3协助该亚基完成这种选择。