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生物化学|第十六章 蛋白质的生物合成(翻译)

一.基础知识点

1. 方向RNA→蛋白质

2. 模板:mRNA

3. mRNA上有阅读框(从起始密码子到终止密码子),mRNA上每3个连续的碱基我们称之为密码子,每一个密码子(终止密码子除外)都对应一个氨基酸。与mRNA互补配对tRNA(携带氨基酸)上面的3个碱基我们称之为反密码子

4. SD序列(只存在于原核生物中)

5. 起始密码子:AUG(甲硫氨酸Met),终止密码子:UAA /UAG/UGA

6. 密码子的性质:

(1)连续性:两个密码子之间是没有东西将其隔开的,一个密码子接着一个密码子。

(2)简并性:(RNA上4中碱基,3个碱基一个密码子,通过排列组合我们知道一共有43种密码子,密码子对应着氨基酸,但组成我们人体内蛋白质的氨基酸一共20种),所以科学家们在研究的时候发现总结了简并性:一个氨基酸可以有多种密码子,但一个密码子只能对应一个氨基酸。

(3)摆动性:密码子和反密码子配对的时候,反密码子的第一位碱基与第三位碱基有时不按照碱基互补配对的原则。

(4)通用性:无论高等低等,都拥有一套共同的遗传密码。

7.tRNA(转运氨基酸)

8.将氨基酸和tRNA结合到一起的酶是氨基酰tRNA合成酶。该酶除了有催化作用还有一定的校正作用(记忆方法:比如说红娘,必须确保双方一男一女,并且彼此的条件十分吻合,如果有一条不符就将错的一方踢掉,换上对的)氨基酰tRNA合成酶也是这样,首先要保证催化的底物是氨基酸和tRNA,其次也要保证氨基酸和tRNA对应上。

9.起始密码子AUG对应的氨基酸是甲硫氨酸,但甲硫氨酸并不是只在起始密码子出现,在延长时也会出现。所以要区分起始tRNA和延长tRNA的表示方法以及真核原核的起始tRNA的表示。注意原核生物的起始tRNA是甲酰化的

10.rRNA:这个结合第一篇的介绍一起来记忆。

二.蛋白质合成过程

1.四个阶段:氨基酸的活化与搬运,肽链合成的起始,肽链的延长,肽链的终止(原核生物简单作为重点介绍)

2.氨基酸的活化:Mg2+Mn2+参与下,ATP供能,氨基酰tRNA不仅是氨基酸的活化状态,也是氨基酸的转运体,将氨基酸转至特定的位置。

3肽链合成的起始:首先大小亚基分开,mRNA和起始因子(IF-1,IF-2,IF-3)结合上去。IF-1和IF-2的作用:促进fMet-tRNA和mRNA与30S小亚基的结合。IF-3的作用:使核糖体大小亚基分离。注意:IF-3脱离下来后大小亚基结合,水解一分子GTP提供能量。

4.肽链的延长-核糖体循环:

(1)核糖体上的三个关键位置:A位:AA-tRNA结合部位;P位:肽基tRNA结合部位;E位:肽键形成部位。

(2)延长因子分别为:EF-Tu,EF-Ts,EF-G。

(3)过程:

  注册:(过程简单理解)。需要注意的是:第二个密码子进入A位,起始密码子进入的是P位。并且该过程水解了GTP成肽:酶:转肽酶。将P位上的氨基酸转移到A 位,成了一个肽键。

   转肽:将肽酰-tRNA从A位转移到P位。水解了一分子GTP

5.肽链合成的终止:遇到终止密码子之后,翻译停止。释放因子(RF)将肽链从核糖体中释放出来,核糖体释放因子(RRF):将mRNA从核糖体中释放出来。

6.真核细胞肽链合成(注意与原核的对比)


原核

真核

起始因子的数量

3个IF-1,2,3

很多

起始氨基酰tRNA

fMet-tRNA

Met-tRNAi

顺反子

多顺反子

单顺反子

SD序列

需要,有多少个SD序列就有多少个起始位点

遗传密码

相同

三.肽链合成后的加工修饰与转运

(复习:蛋白质都具有三级结构,但不一定有四级结构)

1. 一级结构的修饰:水解,个别氨基酸的修饰(例:脯氨酸→羟脯氨酸)

2. 多肽链的折叠:(1)酶。(2)分子伴侣

3. 分子伴侣:分为热休克蛋白和伴侣素两个

4. 蛋白质的转运:蛋白质合成后需要被运到相应的位置发挥作用。需要信号肽发挥作用,信号肽位于肽链N端疏水区。

5. 游离核糖体和结合核糖体两个合成的蛋白质分别被运向哪大家简单理解记忆一下,这里不做详细说明。(注意:6-磷酸甘露糖酯是导向溶酶体的标志)

【往期精彩】

生物化学之DNA的生物合成

生物化学|第十五章 RNA生物合成

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