第12章蛋白质生物合成-本科.ppt

fMet-tRNAfMet的生成是一碳化合物转移和利用的过程之一，反应由转甲酰基酶催化，甲酰基从N10-甲酰四氢叶酸转移到甲硫氨酸的α-氨基上。 第三节肽链的生物合成过程 The Biosynthesis Process of Peptide Chain 起始(initiation) 延长(elongation) 终止(termination ) 整个过程可分为 ： 一、原核生物的肽链合成过程 （一）起始 指mRNA和起始氨基酰-tRNA分别与核糖体结合而形成翻译起始复合物的过程。 1. 核糖体大小亚基分离； 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。 IF-3 IF-1 1.核蛋白体大小亚基分离 A U G 5' 3' IF-3 IF-1 2.mRNA在小亚基定位结合 mRNA与核糖体小亚基的结合： 1）互补序列指引（S-D序列）（核酸-核酸） 原核生物核蛋白体小亚基上的16S-rRNA近3’-末端处，有一段与S-D序列互补的短序列 …UCCUC C…。 2）核酸-蛋白质的辨认 紧接S-D序列之后的一小段核苷酸，又可以被核蛋白体小亚基蛋白(rps-l)辨认结合。 S-D序列 在翻译起始密码子AUG的上游，相距约8—13个核苷酸处，有一段由4-6个核苷酸组成的富含嘌呤的序列。这一序列以AGGAGG为核心，因其发现者是Shine-Dalgarno而得名 ，又称为核糖体结合位点。 小亚基中的16S-rRNA 3ˊ-端有一富含嘧啶碱基的短序列，如-UCCUCC-，通过与S-D序列碱基互补而使mRNA与小亚基结合。 IF-3 IF-1 IF-2 GTP 3. 起始氨基酰tRNA(fMet-tRNAfMet )结合到小亚基 A U G 5' 3' IF-3 IF-1 IF-2 GTP GDP Pi 4.核蛋白体大亚基结合，起始复合物形成 A U G 5' 3' IF-3 IF-1 A U G 5' 3' IF-2 GTP IF-2 -GTP GDP Pi 起始复合物形成过程 大亚基； 小亚基； mRNA； 起始氨基酰tRNA； 1. 进位(positioning)/注册(registration) 2. 成肽(peptide bond formation) 3. 转位(translocation) （二）延长 肽链延长在核糖体上连续循环式进行，又称为核蛋白体循环(ribosomal cycle)，包括以下三步： 每轮循环使多肽链增加一个氨基酸残基。 1. 进位 又称注册(registration)， 是指一个氨基酰-tRNA按照mRNA模板的指令进入并结合到核糖体A位的过程。 进位需要延长因子EF-Tu与EF-Ts参与。 2.成肽 成肽是在转肽酶(peptidase)的催化下，核糖体P位上起始氨基酰-tRNA的N-甲酰甲硫氨酰基或肽酰-tRNA的肽酰基转移到A位并与A位上氨基酰-tRNA的α-氨基结合形成肽键的过程。 成肽的反应过程 3. 转位 转位是在转位酶的催化下，核糖体向mRNA的3′-端移动一个密码子的距离，使mRNA序列上的下一个密码子进入核蛋白体的A位、而占据A位的肽酰-tRNA移入P位的过程。 转位需要延长因子EF-G参与。 EF-G有转位酶（translocase）活性，可结合并水解1分子GTP，释放的能量促进核蛋白体向mRNA的3′侧移动，使起始二肽酰-tRNA-mRNA相对位移进入核蛋白体P位，而卸载的tRNA则移入E位。 fMet A U G 5' 3' fMet Tu GTP 成肽→转位→下一轮进位 进位 转位 成肽 肽链合成延长(核蛋白体循环)过程 核糖体合成蛋白质过程 （三）终止 指核蛋白体A位出现mRNA的终止密码子后，多肽链合成停止，肽链从肽酰-tRNA中释出，mRNA、核蛋白体大、小亚基等分离的过程。 终止阶段需要释放因子RF-1、 RF-2和 RF-3参与。 终止相关的蛋白因子称为释放因子 （RF） 1 识别终止密码，如RF-1特异识别UAA、UAG；而RF-2可识别UAA、UGA。 2 诱导转肽酶改变为酯酶活性，相当于催化肽酰基转移到水分子-OH上，使肽链从核蛋白体上释放。 释放因子的功能 原核生物释放因子：RF-1，RF-2，RF-3 原核肽链合成终止过程 翻译时，从mRNA的起始密码子AUG开始，按5ˊ→3ˊ方向逐一读码，直至终止密码子。于是，合成中的肽链从起始甲硫氨酸开始，从N-端→C-端延长，直至终止密码子前一位密码子所编码的氨基酸。 多聚核蛋白体的形成可以使蛋白质生物合