第15章 蛋白质的生物合成
一、蛋白质生物合成体系：
蛋白质的生物合成过程，就是将DNA传递给mRNA的遗传信息，再解译为蛋白质中氨基酸排列顺序的过程，这一过程被称为翻译（translation)。
参与蛋白质生物合成的各种因素构成了蛋白质合成体系，该体系主要包括： 1.mRNA：作为指导蛋白质生物合成的模板。
mRNA分子上前后依次相联的三个核苷酸代表一个氨基酸，这三个核苷酸称为一个密码子。共有64种不同的密码子，密码子按其作用不同分为起始密码子：AUG；终止密码子：UAA、UAG、UGA；编码密码子：61个 。
遗传密码具有以下特点：
① 方向性：起始密码子-AUG位于5′端，终止密码位于3′端。
② 连续性:编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连续阅读，密码子间既无间断也无交叉。
③ 简并性:多个密码子代表同一种AA的现象, 代表同一种AA的密码子互称为同义密码子；其特点：同义密码子一般前二个相同；其生物学意义在于减少点突变带来的危害。
④ 通用性：从病毒到人类使用同一套遗传密码（但线粒体、叶绿体有例外）； 2.tRNA：tRNA是多肽链和mRNA之间的重要接合器。在蛋白质生物合成中起搬运氨基酸的作用。
在氨基酸tRNA合成酶催化下，特定的tRNA可与相应的氨基酸结合，生成氨基酰tRNA，然后依赖tRNA反密码环中的反密码子识别mRNA上相应的密码子，使其携带的氨基酸按mRNA分子上的密码子序列对号入座。其中反密码子的第一个核苷酸与第三核苷酸之间的配对，并不严格遵循碱基互补规则，这种配对现象称为摆动配对。
3．rRNA和核蛋白体：原核生物中的核蛋白体大小为70S，由30S小亚基和50S大亚基组成。真核生物中的核蛋白体大小为80S，由40S小亚基和60S大亚基组成。核蛋白体是蛋白质合成的场所。
4．氨基酰tRNA合成酶：该酶存在于胞液中，可活化氨基酸使之与对应的tRNA的CCA-OH结合，是具有高度特异性的酶。
5.转肽酶：存在于大亚基的P位与A位之间；链延长时，催化肽键的形成；链终止时， 在终止因子作用下，构象改变，由转肽酶→水解酶
6．蛋白因子：起始因子（IF）-促进起始复合物的生成；延伸因子（EF）-促进进位与移位；终止因子（RF）-识别终止密码子；使转肽酶→水解酶，促进肽链脱落。
7．供能物质：蛋白质生物合成是一耗能过程，每形成一个肽键需消耗4个高能键；另外起始、终止阶段也耗能。供能物质：ATP用于氨基酸活化；GTP用于核蛋白体循环。 二、蛋白质生物合成过程：
1．氨基酸的活化与转运：氨基酸的活化以及活化氨基酸与tRNA的结合，均由氨基酰tRNA合成酶催化完成。
2．核蛋白体循环：活化氨基酸在核蛋白体上反复翻译mRNA上的密码并缩合生成多肽链的循环反应过程，称为核蛋白体循环。核蛋白体循环过程可分为三个阶段：
⑴起始阶段：在起始因子的帮助下，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体。
⑵延长阶段：按照mRNA密码子序列的指导，通过① 进位（注册）：② 成肽 ③ 移位的不断重复循环，添加氨基酸从N端向C端延伸肽链，使多肽链不断延长，直到出现终止密码子。
⑶终止阶段：释放因子识别终止密码子，进入受位;使转肽酶变为水解酶，多肽链释放；mRNA、tRNA、RF脱落，核蛋白体解离为大、小亚基。 三、多肽链合成后的加工修饰与运输：
1．一级结构的加工修饰：包括肽链N端的修饰、氨基酸的共价修饰、多肽链的水解修饰、二硫键的形成等。
2．高级结构的形成：新生肽链的折叠；亚基聚合；辅基连接
3．靶向输送：蛋白质合成后，定向地被输送到其执行功能的场所称为靶向输送。
第15章 蛋白质的生物合成
