分子生物学总结
5’端剪切点为GU;3’端剪切点为AG
核酶:具有酶的催化活性的RNA称为核酶
第四章 蛋白质的生物合成与转运
翻译:从mRNA链上一个特定的起始位点开始,按每三个核苷酸代表一个氨基酸的原则,依次合成一条多肽链的过程。包括起始、延长、终止。 （一） 参与蛋白质生物合成的物质
20种氨基酸、mRNA、tRNA、核糖核蛋白体(RNA与核糖体)、辅助因子 mRNA:起始密码----AUG 终止密码----UAA/UGA/UAG
(1) 通用性与特殊性(人线粒体中,UGA不就是终止码,而就是色氨酸的密
码子)
(2) 简并性(一种以上密码子编码同一个氨基酸)
(3) 摆动性(前两个碱基决定其专一性,第三位碱基可有变异) (4) 连续性与方向性 (5) 不重叠性
tRNA: (1)具反密码子识别mRNA上密码子,反密码子阅读方向5’~3’,反密码子第一位碱基与
密码子第三位碱基配对。
(2)携带氨基酸,氨基酸结合在tRNA 3’端CCA的位置。一种氨基酸可被几
种tRNA携带,一种tRNA只携带一种氨基酸。tRNA以所运氨基酸命名,如携带丙氨酸的叫丙氨酸—tRNA,结合氨基酸后,成为丙氨酰—tRNA。
(3)连接多肽链与核糖
核糖核蛋白体:蛋白质肽键的合成就就是在这种核糖体上进行的。一类附着于粗
面内质网,参与分泌蛋白的合成。另一类游离于胞质,参与细胞固有蛋白质的合成。
原核生物与真核生物核糖体组分
分子生物学总结
核糖体上活性位点
(二)蛋白质合成的过程
氨基酸的活化与转运、多肽链合成的起始、肽链的延长、肽链合成终止、折叠与加工
(1)氨基酸的活化与转运:氨酰-tRNA合成酶催化氨基酸的活化与与特异的tRNA结合
(2)多肽链合成的起始:辨认起始密码子,核糖体与mRNA、第一个氨酰-tRNA、起始因子结合形成起始复合物。
原核生物中: 真核生物中: 起始氨基酸就是:甲酰甲硫氨酸 甲硫氨酸 起始AA-tRNA就是:fMet-tRNAfMet Met-tRNAMet
分子生物学总结
原核起始tRNA:tRNAf 真核生物起始:tRNAi 延伸:tRNAm (3) 肽链的延长——结合、转肽、移位
(4) 肽链合成的终止:当核蛋白体A位出现终止密码后,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 真核生物与原核生物蛋白质合成的异同 （1） 起始 核糖体为80S
用于起始的氨酰-tRNA为Met-tRNAMet(甲硫氨酸没有被甲酰化) 起始因子较多
mRNA的5′端帽子结构与3′端polyA都参与形成翻译起始复合物 (三)蛋白质合成的抑制剂 (1)抗生素类阻断剂
? 链霉素、卡那霉素、新霉素
抑制G﹣蛋白质合成的三个阶段:
①阻止起始复合物的形成,使氨基酰tRNA从复合物中脱落; ②在肽链延伸阶段,使氨基酰tRNA与mRNA错配; ③在终止阶段,阻碍终止因子与核蛋白体结合,使已合成的
多肽链无法释放,而且还抑制70S核糖体的解离。 ? 四环素与土霉素
① 作用于细菌内30S小亚基,抑制起始复合物的形成; ② 抑制氨基酰tRNA进入核糖体的A位,阻滞肽链的延伸;
③ 影响终止因子与核糖体的结合,使已合成的多肽链不能脱落离核糖体。 ? 氯霉素—广谱抗生素。
? ①与核糖体上的A位紧密结合,因此阻碍氨基酰tRNA进入A位。
? ②抑制转肽酶活性,使肽链延伸受到影响,菌体蛋白质不能合成,因此有较强的
抑菌作用 ? 嘌呤霉素
代一些氨基酰tRNA进入核糖体的A位,当延长中的肽转入此异常A位时,容易脱落,终止肽链合成。
分子生物学总结
? 白喉霉素
(2)干扰素对病毒蛋白合成的抑制
干扰素就是真核细胞感染病毒后能分泌的一类有抗病毒作用的蛋白质,能抑制病毒的繁殖。
扰素诱导的蛋白激酶使真核eIF2磷酸化失活 （三） 蛋白质的运转
分泌蛋白—翻译-转运同步机制;细胞器需要-翻译后转录机制 （1） 翻译-运转同步机制 信号肽假说
信号肽:常指新合成多肽链中用于指导蛋白质跨膜转移的N-末端氨基酸序列 假说的基础:蛋白质定位的信息存在于该蛋白质自身结构中,并且通过与膜上特殊受体的相互作用得以表达
假说的内容:蛋白质跨膜运转信号也就是由mRNA编码的。在起始密码子后,有一段编码疏水性氨基酸序列的RNA区域,这个氨基酸序列就被称为信号序列。信号序列在结合核糖体上合成后便与膜上特定受体相互作用,产生通道,允许这段多肽在延长的同时穿过膜结构,因此,这种方式就是边翻译边跨膜运转。
? 当翻译进行到50~0个氨基酸后,信号肽开始从核糖体上露出,被糙面内质网上
受体识别并结合,信号肽进入内质网后,被水解,正在合成的新生肽随之通过蛋白孔道穿越磷脂双分子层,当核糖体移至终止子,蛋白质合成结束,膜上的蛋白通道消失,核糖体重新处于自由态。
（2） 翻译后转运机制:线粒体蛋白质跨膜运转、叶绿体蛋白质的跨膜运转 (四)蛋白质的降解
泛素——蛋白酶体系统,包括两个主要步骤:(1)底物蛋白的泛素化标记(2)蛋白酶体水解底物蛋白
(1)底物蛋白的泛素化标记
A、泛素激活酶(E1)活化泛素形成E1-泛素复合物,消耗1分子ATP; B、泛素载体蛋白(E2)催化泛素分子从E1转到E2,形成E2-泛素复合物, 释放出E1;
C、在泛素蛋白连接酶(E3)的催化下,泛素分子羟基末端与底物蛋白肽链
分子生物学总结
中某些赖氨酸侧链上的ε—氨基形成异肽键;
D、第二个泛素分子羧基末端与第一个泛素分子48位赖氨酸侧链的ε—氨 基连接,以后的泛素分子以相同方式连接,最终形成多聚泛素分子的蛋 白链标记。
(2)蛋白酶体水解底物蛋白
A、具调节活性的19S蛋白复合体使底物蛋白去折叠,并通过蛋白酶体受 体端裂隙进入20S内部;
B、具催化活性的20S蛋白复合体将底物蛋白降解为小片段,小片段的释放 方式还不太清楚。释放出的泛素分子可被循环利用。
第五章 原核生物的基因表达调控
基因表达:从DNA到蛋白质或功能RNA的过程。
基因表达调控:围绕基因表达过程中发生的各种各样的调节方式都通称为基因表
达调控—基因/染色体水平、转录水平的调控、转录后的调控、翻
译水平、翻译后水平的调控 原核生物基因表达调控的特点 ? 调节的主要环节在转录水平上进行 ? σ因子决定RNA聚合酶识别特异性 ? 主要通过操纵子模式进行调节
? 阻遏蛋白对转录的抑制作用(阻遏机制)就是普遍存在的负调控作用 顺式作用:不转变为任何其她形式(RNA或蛋白质)而只以DNA形式在原来位
置起作用,仅影响与其紧密相连的DNA序列。
顺式作用元件: 对基因表达有调节活性的DNA序列,其活性只影响与其自身同处
在一个DNA分子上的基因。通常不编码蛋白质,多位于基因旁侧或内含子中。包括启动子,增强子,沉默子等。
反式作用:编码产物从合成地点扩散到其她场所起作用的过程。
反式作用因子:能直接或间接地识别或结合在各类顺式作用元件核心序列上,参与
调控靶基因转录效率的蛋白质。调节基因编码的产物。多为转录因子。
组成蛋白:细胞内有许多种蛋白质的数量几乎不受外界环境的影响,这些蛋白质称
为组成蛋白。
分子生物学总结
