第15章蛋白质的生物合成课件.ppt

遗传信息流动示意图,核糖体,DNA,mRNA,tRNA,t RNA,蛋白质合成体系的组分,核糖体,15.1 蛋白质合成体系,mRNA和遗传密码,辅助因子,mRNA,(messenger RNA)是蛋白质生物合成过程中直接指令氨基酸掺入的模板，是遗传信息的载体。,原核生物和真核生物mRNA的比较,15.1.1,原核细胞mRNA的结构特点,5,3,先导区,AGGAGGU,SD区,特点半衰期短许多原核生物mRNA以多顺反子形式存在AUG作为起始密码；AUG上游712个核苷酸处有一被称为SD序列的保守区，16S rRNA3-端反向互补而使mRNA与核糖体结合。,真核细胞mRNA的结构特点,m7G-5ppp-N-3 p,帽子结构功能使mRNA免遭核酸酶的破坏使mRNA能与核糖体小亚基结合并开始合成蛋白质被蛋白质合成的起始因子所识别，从而促进蛋白质的合成。,Poly(A)尾巴的功能是mRNA由细胞核进入细胞质所必需的形式它大大提高了mRNA在细胞质中的稳定性,AAAAAAA-OH,遗 传 密 码,三联体密码的破译,遗传密码的性质,遗传密码:DNA（或mRNA）中的核苷酸序列与蛋白质中氨基酸序列之间的对应关系称为遗传密码。密码子(codon)：mRNA上每3个相邻的核苷酸编码蛋白质多肽链中的一个氨基酸，这三个核苷酸就称为一个密码子或三联体密码。,遗传密码字典,15.1.1.1,三联体密码的破译,1954年Gamov确认核酸分子中三个碱基决定一个氨基酸 1961年Crick 等用遗传学方法也证实三联体密码子学说是正确的 Nirenberg以均聚物共聚物为模板指导多肽的合成,寻找到了破译遗传密码的途径 Khorana以共聚物指导多肽的合成，加快了破译遗传密码的步伐,缺失或插入核苷酸引起三联体密码的改变,CAT CAT CAT CAT CAT CATCAT CAC ATC ATC ATC ATCCAT CAC AXT CAT CAT CAT CAX TXC ATX CAT CAT CAT,-1,-1,+1,+3,以均聚物为模板指导多肽的合成,Poly U 为模板，产生的多肽链为Poly Phe,Poly A 为模板，产生的多肽链为Poly Lys,Poly C 为模板，产生的多肽链为Poly Pro,以特定的共聚物为模板指导多肽的合成,（1）以多聚二核苷酸作模板可合成由2个氨基酸组成的多肽,如以Poly UG 为模板，合成产物为Poly Lys-Val。,（2）以多聚三核苷酸作为模板，可得三种氨 基酸组成的多肽。,核糖体结合技术,技术要点：,保温,硝酸纤维滤膜过滤,分析留在滤膜上的核糖体-AAtRNA,确定与核糖体结合的AA,以人工合成的三核苷酸为模板+核糖体+AA-tRNA,遗传密码字典,U,A,C,G,UCAG,U,C,A,G,第二位,第一位（5）,第三位（3）,UCAG,UCAG,UCAG,遗传密码的性质,1、密码是无标点符号的且相邻密码子互不重叠。2、密码的简并性：由一种以上密码子编码同一个 氨基酸的现象称为简并性（dogeneracy），对应于同一氨基酸的密码子称为同义密码子(Synonymous codon)。密码的简并性可以减少有害突变。3、密码的摆动性（变偶性）：密码的专一性主要是由第一第二个碱基所决定，tRNA上的反密码子与mRNA密码子配对时，密码子的第一、二位碱基是严格的，第三位碱基可以有一定的变动。Crick称这一为变偶性（wobble）.4、密码的通用性和变异性 5、64组密码子中，AUG既是Met的密码，又是起始密 码；有三组密码不编码任何氨基酸，而是多肽链合成的终止密码子：UAG、UAA、UGA。,反密码子与密码子之间的碱基配对,A UC G,反密码子第一位碱基 密码子第三位碱基,G,UC,U,AG,I,UCA,1966年Crick根据立体化学原理提出：,（2）有些反密码子的第一个碱基（按5-3）决定了 该tRNA识别密码子的数目。,（3）当一种氨基酸有几个密码子时，只要它们的第一 和第二个碱基中有一个不同，则需要不同的tRNA 来识别。,（1）mRNA上的密码子的第一、第二个碱基 与tRNA上 的反密码子相应的碱基形成强的配对；密码的专一 性主要是由这两个碱基对的 作用。,人线粒体中变异的密码子,UGA 终止信号 TrpAUA Ile Met AGA Arg 终止信号AGG Arg 终止信号,密码子 正常情况下编码 线粒体DNA编码,