最新12第十二章蛋白质合成定稿汇总
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蛋白质合成知识点归纳
蛋白质合成知识点归纳蛋白质的合成蛋白质合成是细胞中一种重要的生物化学过程，它是构建和修复细胞所需的必要步骤。
蛋白质合成包括两个主要过程：转录和翻译。
转录转录是指将DNA中的基因信息转换成mRNA的过程。
它发生在细胞核中，涉及到三个主要的步骤：启动、延伸和终止。
- 启动：RNA聚合酶结合到DNA的启动子区域，开始合成mRNA。
- 延伸：RNA聚合酶沿DNA链进行移动，合成与DNA模板链互补的mRNA链。
- 终止：RNA聚合酶到达终止信号，停止合成mRNA。
翻译翻译是指将mRNA转化为氨基酸序列，从而合成蛋白质的过程。
它发生在细胞质中，涉及到三个主要的步骤：起始、延伸和终止。
- 起始：mRNA与小核RNA和启动因子形成复合物，与核糖体结合并识别起始密码子（AUG）。
- 延伸：tRNA携带氨基酸与mRNA上的密码子互补配对，形成肽键，并不断延伸肽链。
- 终止：当翻译到终止密码子时（UAA，UAG或UGA），翻译复合物分解，蛋白质合成终止。
蛋白质合成的调控蛋白质合成的调控是细胞中保持蛋白质水平平衡的重要过程。
它涉及到各种调控机制，包括：- 转录调控：通过调控转录过程中的启动子活性、转录因子和共激活蛋白的作用来控制mRNA的合成。
- 翻译调控：通过调控mRNA的稳定性、翻译起始、tRNA和核糖体结合等步骤来控制翻译过程。
- 后转录调控：通过调控蛋白质的修饰、折叠和降解等过程来控制合成的蛋白质的功能和寿命。
蛋白质合成的重要性蛋白质合成对于维持细胞的正常功能和身体的正常运作至关重要。
它在以下方面发挥着重要作用：- 细胞结构：蛋白质是细胞骨架和细胞器的重要组成部分，维持细胞的形态和结构稳定性。
- 酶催化反应：许多生化反应需要酶来加速，这些酶都是由蛋白质合成而来。
- 信号传导：蛋白质参与细胞信号传导通路，调控细胞的生长、分化和存活等过程。
- 免疫系统：蛋白质在免疫系统中起着关键的作用，参与抗体的合成和免疫应答的调节。
蛋白质的合成PPT课件
二、 真核生物mRNA的结构 （1） 真核生物mRNA5’端均具有m7GpppN帽子结构，无SD序列。 帽子结构具有增强翻译效率的作用。若起始AUG与帽子结构间的距离太近（小于12个
核苷酸），就不能有效利用这个AUG，会从下游适当的AUG起始翻译。当距离在1780个核苷酸之间时，离体翻译效率与距离成正比。
问题：简并性的生物学意义？
A、可以降低由于遗传密码突变造成的灾难性后果
试想，如果每种氨基酸只有一个密码子，那么剩下的44个密码子都了终止子，如果一旦 哪个氨基酸的密码子发生了单碱基的点突变，那么极有可能造成肽链合成的过早终止。 如GUU编码Ala，由于简并性的存在，不论第三位的U变成什么，都仍然编码Ala
目前只发现线粒体和叶绿体内有列外情况，这也是 如火如荼的转基因的前提。但要注意的是不同生物 往往偏爱某一种密码子。
第14页/共115页
第三节
核糖体
核糖体又称核蛋白体，它是蛋白质合成的场所：标记各种a.a，注入大鼠体内，在不同 时间取出肝脏，匀浆，离心分离各种亚细胞器，分析放射性蛋白的分布，证实蛋白质 的合成是在核糖体上进行的。对于真核细胞来说，核糖体按其在细胞质中的位置分为 游离核糖体（合成细胞质蛋白）和内质网核糖体（合成分泌蛋白和细胞器蛋白）。
第22页/共115页
一、
氨酰tRNA合成酶：氨基酸的活化和氨酰
tRNA的合成
基酸的活化和氨酰tRNA的合成是蛋白质生物合成的 第一步，由氨酰tRNA合成酶催化。氨酰tRNA合 成酶既能识别氨基酸，又能识别tRNA。
(一)、
活化
在Mg2+的存在下，氨酰tRNA合成酶首先识别并结
合专一的配体氨基酸，然后氨基酸的羧基与细胞环
此规律的AUG，则无起始功能。 有关mRNA发现及其证实的细节看书P391.
2023人教版高中生物细胞蛋白质合成知识点总结
2023人教版高中生物细胞蛋白质合成知识点总结一、DNA与RNA的关系- DNA是细胞内负责存储遗传信息的分子，存在于细胞核中。
- RNA是DNA的转录产物，参与蛋白质合成过程。
二、蛋白质合成的步骤1. 转录（Transcription）- 核酸酶将DNA的一个基因区域转录成mRNA。
- 转录过程包括启动、延伸和终止。
2. 剪切与剪接（Splicing）- 在转录后，mRNA经历剪切与剪接过程。
- 剪切是去除非编码区域，保留编码区域。
- 剪接是将编码区域连接起来形成成熟的mRNA。
3. 转译（Translation）- 位于细胞质的核糖体通过mRNA信息合成蛋白质。
- 转译过程包括启动、延伸和终止。
三、蛋白质合成的要素1. 模板（Template）- DNA作为转录的模板，决定了mRNA的序列。
2. 转录因子与启动子（Transcription Factors and Promoters）- 转录因子与启动子的结合使转录发生。
3. 子核和外显子（Introns and Exons）- 子核是在剪切剪接过程中被去除的非编码区域。
- 外显子是保留下来的编码区域。
4. 氨基酸（Amino Acids）- 根据mRNA序列上的密码子，核糖体合成蛋白质所需的氨基酸。
四、调控蛋白质合成的机制1. 转录后修饰（Post-transcriptional modifications）- 包括剪切和剪接过程。
2. 转录后调控（Post-transcriptional regulation）- miRNA和RNAi可以通过与mRNA结合来调控蛋白质合成。
3. 转译后修饰（Post-translational modifications）- 蛋白质合成后，蛋白质可能需要进行修饰以获得特定功能。
以上是关于2023人教版高中生物细胞蛋白质合成知识点的总结。
蛋白质的生物合成(共106张PPT)
现 )和真菌中发现UAG可能是编码第22种氨基酸 pyrrolysine(吡咯赖氨酸)的密码子。
遗传密码动画
2022/9/17
12
遗传密码的特点
1.方向性(direction) 翻译时的阅读方向只能是5→3，即读
码从mRNA的起始密码子AUG开始，按 5→3的方向逐一阅读，直至终止密码子。
2022/9/17
为遗传密码(也称密码子)。 mRNA在核糖体小亚基就位；
-Ser-Lys-Leu-（PST序列） 顺反子(cistron)：遗传学将编码一个多肽的遗传单位称为顺反子。 氨基酰-tRNA合成酶
• 开放阅读框架(open reading frame,ORF)：从 开放阅读框区(open reading frame, ORF)
AMP-E或氨基酰-tRNA的酯键水解,再换上与密码子相对应
的氨基酸。
• 氨基酰-tRNA的表示方法：
• Ala-tRNAAla、Ser-tRNASer、Met-tRNAMet
氨基酸的活化形式：氨基酰－tRNA 氨基酸的活化部位：α－羧基 氨基酸与tRNA连接方式：酯键 氨基酸活化耗能：2个~P
2022/9/17
23
核糖体的组成
核蛋
原核生物
真核生物
白体 蛋白质 S值 rRNA 蛋白质 S值 rRNA
小亚基 21种 30S 16S 33种 40S 18S
大亚基 36种 50S 23S 5S
49种
28S 60S 5.8S
5S
核蛋白体
70S
80S
2022/9/17
24
30S小亚基：有mRNA结合位点 50S大亚基： E位：排出位（Exit site）
• 氨基酰-tRNA合成酶：存在于胞液中，催化氨基酸的 活化。
遗传密码动画
2022/9/17
12
遗传密码的特点
1.方向性(direction) 翻译时的阅读方向只能是5→3，即读
码从mRNA的起始密码子AUG开始，按 5→3的方向逐一阅读，直至终止密码子。
2022/9/17
为遗传密码(也称密码子)。 mRNA在核糖体小亚基就位；
-Ser-Lys-Leu-（PST序列） 顺反子(cistron)：遗传学将编码一个多肽的遗传单位称为顺反子。 氨基酰-tRNA合成酶
• 开放阅读框架(open reading frame,ORF)：从 开放阅读框区(open reading frame, ORF)
AMP-E或氨基酰-tRNA的酯键水解,再换上与密码子相对应
的氨基酸。
• 氨基酰-tRNA的表示方法：
• Ala-tRNAAla、Ser-tRNASer、Met-tRNAMet
氨基酸的活化形式：氨基酰－tRNA 氨基酸的活化部位：α－羧基 氨基酸与tRNA连接方式：酯键 氨基酸活化耗能：2个~P
2022/9/17
23
核糖体的组成
核蛋
原核生物
真核生物
白体 蛋白质 S值 rRNA 蛋白质 S值 rRNA
小亚基 21种 30S 16S 33种 40S 18S
大亚基 36种 50S 23S 5S
49种
28S 60S 5.8S
5S
核蛋白体
70S
80S
2022/9/17
24
30S小亚基：有mRNA结合位点 50S大亚基： E位：排出位（Exit site）
• 氨基酰-tRNA合成酶：存在于胞液中，催化氨基酸的 活化。
分子生物学原理--蛋白质的生物合成
完整版课件ppt
19
真核生物的翻译起始
• 起始因子（eIF）：有10种 • 起始甲硫氨酰tRNAmet无甲酰化 • mRNA结构有所不同 • 核糖体有所不同 • 原核生物与真核生物的翻译起始比较
01.02.2021
完整版课件ppt
20
真核生物的翻译起始
01.02.2021
完整版课件ppt
21
二、肽链的延长
完整版课件ppt
12
氨基酰-tRNA的生成
• 氨基酰-AMP-E + tRNA 氨基酰-tRNA + AMP + E • 氨基酸＋ATP－E 氨基酰－AMP-E + PPi • E : 氨基酰-tRNA合成酶，具高度专一性
1 . 存在于胞质中 2 . 需ATP供能, 需Mg++, Mn++ 3 . 有二个识别位点
大多数氨基酸有2~6个密码 • 摆动性(wobble)：密码的第三位碱基与反
密码的第一位碱基配对不严格 • 通用性(universal)：全世界生物共用
01.02.2021
完整版课件ppt
4
连续性
GCAGUACAUGUC
不连续的读法：
GCA CAG
密码之间没有 核苷酸间断
AGU
GUA
………….
01.02.2021
8
二、核糖体是肽链合成的场所
• 氨基酸首先在 核糖体内合成 蛋白质，再输 送至细胞其它 组分中。
• 核糖体由大、
小亚基构成。
亚基中含有不
同的蛋白质和
RNA。
01.02.2021
完整版课件ppt
9
二、核糖体是肽链合成的场所
蛋白质的生物合成 [自动保存的]
![蛋白质的生物合成 [自动保存的]](https://img.taocdn.com/s3/m/1c329ecdfc4ffe473268ab2e.png)
28
在大肠杆菌细胞中，起始氨基酸为甲酰化甲硫氨酸， 而参与延长的甲硫氨酸无甲酰化，真核生物中甲硫氨 酸无需甲酰化。
H
OC
NH3+
NH
CH3 S CH2 CH2 C COO- CH3 S CH2 CH2 C COO-
H
H
甲硫氨酸 (Met)
N-甲酰甲硫氨酸 (fMet)
tRNA：Transfer RNA
class II aminoacyl-tRNA
synthetases
Methionyl-tRNA synthetases
原核细胞中Met上的氨基被甲 酰化后，可能具有保护作用， 以防止在肽链合成过程中从氨 基端接上第二个氨基酸残基。
Transformylase
Similar Structures
34
分为两步进行： 1. 形成氨酰AMP（Aminoacyl-AMP ）
35
2. 形成氨酰tRNA（Aminoacyl-tRNA） 总反应：
36
终产物结构：
一些是直接连在 3’OH 上，另一些是 先连在2’OH 上，接 着转移到3’OH 上.
37
class I aminoacyl-tRNA
synthetases
UAA
3′-UTR
AAAAAAAA……
3'-poly(A)
多顺反子（Polycistron）：指一个mRNA分子编码多个多肽链。 这些多肽链对应的DNA片段则位于同一转录单位内，享用同 一对起点和终点。
单顺反子（Monocistron） ：真核基因转录产物为单顺反子， 即一个基因编码一条多肽链或RNA链，每个基因转录有各自 的调节元件。
蛋白质的合成 Protein Synthesis （Translation）
《蛋白质的合成》课件
特异性。
翻译水平的调控
翻译起始
翻译后修饰
翻译起始是蛋白质合成的关键步骤之 一，涉及核糖体与mRNA的结合以及 起始密码子的识别。
翻译后的蛋白质还需要经过一系列的 修饰才能成为有功能的分子，如磷酸 化、乙酰化、糖基化等。
翻译延长与终止
在翻译过程中，核糖体的移位速度和 肽酰-tRNA的形成受到多种因素的调 节，如mRNA的结构、tRNA的浓度 和种类、核糖体的构象等。
04
CATALOGUE
蛋白质合成的应用
蛋白质工程
蛋白质工程是通过修改或设计蛋白质 的氨基酸序列，以达到改善蛋白质的 某些功能或创建新功能的技术。
蛋白质工程在医药、农业和工业领域 有广泛应用，例如设计新的药物、改 良酶的催化效率和稳定性、优化蛋白 质的表达和纯化等。
药物设计与开发
01
蛋白质合成在药物设计与开发中 发挥着关键作用，因为许多药物 是直接与蛋白质相互作用来发挥 其治疗作用的。
蛋白质合成的分子机制
mRNA在蛋白质合成中的作用
信息传递者
mRNA是DNA遗传信息的传递者 ，将遗传信息从DNA传递到核糖 体，用于指导蛋白质的合成。
遗传信息的解码
mRNA上的密码子与tRNA上的反 密码子互补配对，实现遗传信息 的解码，确保氨基酸按照正确的 顺序连接起来。
tRNA在蛋白质合成中的作用
氨基酸转运
tRNA作为氨基酸的转运载体，将氨基酸按照mRNA上的指令准确运送到核糖 体的A位点，参与蛋白质的合成。
反密码子识别
tRNA的反密码子能够与mRNA上的密码子进行互补配对，确保氨基酸按照正确 的顺序加入到多肽链中。
rRNA在蛋白质合成中的作用
核糖体的组成
rRNA是核糖体的主要组成部分，核 糖体是蛋白质合成的场所。
翻译水平的调控
翻译起始
翻译后修饰
翻译起始是蛋白质合成的关键步骤之 一，涉及核糖体与mRNA的结合以及 起始密码子的识别。
翻译后的蛋白质还需要经过一系列的 修饰才能成为有功能的分子，如磷酸 化、乙酰化、糖基化等。
翻译延长与终止
在翻译过程中，核糖体的移位速度和 肽酰-tRNA的形成受到多种因素的调 节，如mRNA的结构、tRNA的浓度 和种类、核糖体的构象等。
04
CATALOGUE
蛋白质合成的应用
蛋白质工程
蛋白质工程是通过修改或设计蛋白质 的氨基酸序列，以达到改善蛋白质的 某些功能或创建新功能的技术。
蛋白质工程在医药、农业和工业领域 有广泛应用，例如设计新的药物、改 良酶的催化效率和稳定性、优化蛋白 质的表达和纯化等。
药物设计与开发
01
蛋白质合成在药物设计与开发中 发挥着关键作用，因为许多药物 是直接与蛋白质相互作用来发挥 其治疗作用的。
蛋白质合成的分子机制
mRNA在蛋白质合成中的作用
信息传递者
mRNA是DNA遗传信息的传递者 ，将遗传信息从DNA传递到核糖 体，用于指导蛋白质的合成。
遗传信息的解码
mRNA上的密码子与tRNA上的反 密码子互补配对，实现遗传信息 的解码，确保氨基酸按照正确的 顺序连接起来。
tRNA在蛋白质合成中的作用
氨基酸转运
tRNA作为氨基酸的转运载体，将氨基酸按照mRNA上的指令准确运送到核糖 体的A位点，参与蛋白质的合成。
反密码子识别
tRNA的反密码子能够与mRNA上的密码子进行互补配对，确保氨基酸按照正确 的顺序加入到多肽链中。
rRNA在蛋白质合成中的作用
核糖体的组成
rRNA是核糖体的主要组成部分，核 糖体是蛋白质合成的场所。
蛋白质的合成过程PPT讲稿
inactive 70S ribosome
SD sequence
30S initiation complex
IF－2 与GTP
结合
（8）、70S起始复合物的形成
GDP + Pi
70S initiation complex
• 起始复合物形成过程的特点：
A、通过与fMet-tRNAfMet专一结合，IF-2使起始 tRNA而不是其他的Met-tRNA参加起始反应。
H
（fMet－tRNAfMet）
N－甲酰甲硫氨酸
ATP/ Mg 2+ + Met tRNAf Met
tRNAm Met
AMP/Mg2 + PPi
Met-tRNAmMet
AMP/Mg2+ PPi
N10-ormyltetrahydrofolate
Met-tRNAfMet Transformylase
因子 大小
作用
IF-1 9.5kd IF-2 95kd-117kd IF-3 20kd
与 30S 亚基结合，成为起始复合 物的一部分，促进IF-2的释放；
与GTP结合活化，促使fMettRNAfMet 选择性的 结合在30S亚 基上
促使30S亚基结合于mRNA起 始部位;
（7）、30S起始复合物的形成：
甲酰化并不是必不可少的，因为没有甲酰化的 Met-tRNAfMet 也能行使起始的功能，但甲酰化后, 能提高fMet-tRNAfMet 的起始效率。
起始tRNA由甲硫氨酰-tRNA甲酰化
tRNAfMet
AARS Met-tRNAfMet 甲酰基转移酶
Met
N10－甲酰FH4 FH4
甲酰基
蛋白质的合成
tRNA 分子的構造
蛋白質的合成與修飾
2. 蛋白質合成過程（轉譯作用）： (1)m RNA 附著在核糖體 (2)t RNA攜來第一個胺基酸（甲硫胺酸） (3)m RNA沿核糖體移動 (4)t RNA攜來下一個胺基酸進入A位 (5)P位和A位胺基酸形成 鍵 (6)P位的t RNA離開 (7)直到終止密碼出現
畢德和泰頓的－基因－酵素的實驗
基因－酵素假說
2. 推論： 一個「基因」的突變，造成一個 「酵素」的缺陷 「一個基因控制一個酵素」
密碼子與胺基酸
1. mRNA有64組密碼子 (1)UAA，UAG和UGA為終止密碼子，不 決 定任何胺基酸 (2)有61組密碼子可決定胺基酸 同義碼：決定同一胺基酸的數個密碼子 例如：AAG和AAA皆決定離胺酸 (3)AUG為起始密碼子，並決定甲硫胺酸
2. 細胞的分化： (1)成熟後，細胞的構造、機能不同 (2)不同的細胞，表現的基因不同 (3)哪些基因表現？哪些不表現？ 此乃基因的調節
原核生物的基因表現調節
1. 基因操縱組模式： (1)1961，傑柯（F.Jacob）和蒙羅（J. Monod） 提出 (2)大腸桿菌的乳糖操縱組 包括： A.調節基因：表現抑制蛋白 B.啟動子：RNA聚合 結合處 C.操縱子：抑制蛋白結合處 D.構造基因：表現三種與乳糖消化有關 的酵素
點突變
1. 什麼叫點突變？ (1)定義：DNA的一個鹼基因被取代、 插入或缺失所產生的基因改變 (2)例子：鐮刀形貧血
基因突變
資料來源：(A)Audesirk, T. and G. Audesirk. 1999. Biology. Prentice Hall, p.217, Fig.12-16 (B)Audesirk, T. and G. Audesirk. 1999. Biology. Prentice Hall, p.217
蛋白质的合成过程ppt课件
mRNA在细胞核中合成 A A T C A A T A G DNA
细胞核
U U A G AU AUC
mRNA
核孔
最新课件
细胞质
1
mRNA通过核孔进入细胞质 细胞核 A A T C A A T A G
细胞质
U U A G AU AUC
mR最N新课A件
2
密码子
密码子
密码子
密码子
U U A GAU AUC
核糖体随着 mRNA滑动. 另一个 tRNA 上的碱基与
最新课件
13
mRNA上的 密码子配对.
亮氨酸
天门冬 酰氨
异亮氨酸
CU AUAG U U A G AU AUC
一个个氨基酸最新分课件子缩合成链状结构 14
亮氨酸
天门冬 酰氨
异亮氨酸
UAG U U A G AU AUC
最新课件
15
tRNA离开，再去转运新的氨基酸
最新课件
6
翻译
在细胞质中,以mRNA为模 板,合成具有一定氨基酸顺 序的蛋白质的过程
最新课件ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
7
细胞质中的mRNA
细胞质
U U A G AU AUC
mRNA
最新课件
8
核糖体
U U A G AU AUC
mRNA 与核糖体结合.
最新课件
9
亮氨酸
A AU U U A G AU AUC
tRNA 上的反密码子与 mRNA上的密码子互补配对 .
mRNA
密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱
基
最新课件
3
亮氨酸
天门冬 酰胺
氨基酸
转运 RNA （tRNA)
细胞核
U U A G AU AUC
mRNA
核孔
最新课件
细胞质
1
mRNA通过核孔进入细胞质 细胞核 A A T C A A T A G
细胞质
U U A G AU AUC
mR最N新课A件
2
密码子
密码子
密码子
密码子
U U A GAU AUC
核糖体随着 mRNA滑动. 另一个 tRNA 上的碱基与
最新课件
13
mRNA上的 密码子配对.
亮氨酸
天门冬 酰氨
异亮氨酸
CU AUAG U U A G AU AUC
一个个氨基酸最新分课件子缩合成链状结构 14
亮氨酸
天门冬 酰氨
异亮氨酸
UAG U U A G AU AUC
最新课件
15
tRNA离开，再去转运新的氨基酸
最新课件
6
翻译
在细胞质中,以mRNA为模 板,合成具有一定氨基酸顺 序的蛋白质的过程
最新课件ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
7
细胞质中的mRNA
细胞质
U U A G AU AUC
mRNA
最新课件
8
核糖体
U U A G AU AUC
mRNA 与核糖体结合.
最新课件
9
亮氨酸
A AU U U A G AU AUC
tRNA 上的反密码子与 mRNA上的密码子互补配对 .
mRNA
密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱
基
最新课件
3
亮氨酸
天门冬 酰胺
氨基酸
转运 RNA （tRNA)
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CAU 组氨酸 CAC天冬酰胺 AAC 天冬酰胺
AAA 赖氨酸 AAG 赖氨酸
GAU 天冬氨酸 GAC 天冬氨酸
GAA 谷氨酸 GAG 谷氨酸
UGU 半胱氨酸 UGC 半胱氨酸 UGA 终止密码 UGG 色氨酸
CGU 精氨酸 CGC 精氨酸 CGA 精氨酸 CGG 精氨酸
ACU 苏氨酸 ACC 苏氨酸 ACA 苏氨酸 ACG 苏氨酸
GCU 丙氨酸 GCC 丙氨酸 GCA 丙氨酸 GCG 丙氨酸
UAU 酪氨酸 UAC 酪氨酸 UAA 终止密码 UAG 终止密码
CAU 组氨酸 CAC 组氨酸 CAA 谷氨酰胺 CAG 谷氨酰胺
AAU 天冬酰胺 AAC 天冬酰胺
AAA 赖氨酸 AAG 赖氨酸
rRNA(核糖体核糖核酸) —提供场
所
2020/8/4
4
1.mRNA在蛋白质合成中的作用
mRNA做直接模板，DNA为间接模板
mRNA从5ˊ端AUG开始每三个碱基是 一个遗传密码(genetic codon)，代表一种氨 基酸。
2020/8/4
5
第1个 核苷酸 （5’）
U
C
A
G
U
UUU 苯丙氨酸 UUC 苯丙氨酸 UUA 亮氨酸 UUG 亮氨酸
2020/8/4
7
（1）密码的方向性和连续性：
编码区内的密码子是连续的不间断的。
AUG UUU UUC CUU CUC AUU GUU ACC AAC GGU
2020/8/4
8
（2）密码的简并性：
一个氨基酸通常是由一个或一个以上的密码 子编码, 密码子的第一位、第二位碱基多数相同， 前2位碱基决定编码氨基酸的特异性，差异出现在 第三位碱基。
12第十二章蛋白质合成定稿
第一节
蛋白质生物合成需要的物质 Material Required for Protein
Biosynthesis
2020/8/4
2
参与蛋白质生物合成的物质
. 原料: 20种氨基酸
. 各种蛋白质因子
⑴起始因子(initiation factors、IF) (eukaryote、eIF)
2020/8/4
9
第1个
核苷酸
（5’）
U
UUU 苯丙氨酸
U
UUC 苯丙氨酸 UUA 亮氨酸
UUG 亮氨酸
CUU 亮氨酸
C
CUC 亮氨酸 CUA 亮氨酸
CUG 亮氨酸
AUU 异亮氨酸
A
AUC 异亮氨酸 AUA 异亮氨酸
AUG 甲硫氨酸
GUU
G
GUC 2020/G8/U4A
GUG
缬氨酸 缬氨酸 缬氨酸 缬氨酸
CUU 亮氨酸 CUC 亮氨酸 CUA 亮氨酸 CUG 亮氨酸
AUU 异亮氨酸 AUC 异亮氨酸 AUA 异亮氨酸 AUG 甲硫氨酸
GUU 缬氨酸 GUC 缬氨酸 GUA 缬氨酸 GUG 缬氨酸
遗传密码表
第2个核苷酸
C
A
UCU 丝氨酸 UCC 丝氨酸 UCA 丝氨酸 UCG 丝氨酸
CCU 脯氨酸 CCC 脯氨酸 CCA 脯氨酸 CCG 脯氨酸
⑵延长因子(elongation factors、EF)
⑶终止因子(release factors、RF)
核蛋白体释放因子
(ribosomal release factors、RR)
2020/8/4
3
. 三种RNA 在蛋白质合成中的作用
mRNA(信使核糖核酸) —直接模板
tRNA(转运核糖核酸) —转运氨基酸
搬运氨基酸到合成场所
遗传密码与反密码的摆动配对 配对方式
mRNA 5ˊ
3ˊ
12 3
32 1
tRNA 3ˊ
5ˊ
2020/8/4
16
tRNA与mRNA配对
2020/8/4
17
摆动配对规律
AGU 丝氨酸 AGC 丝氨酸 AGA 精氨酸 AGG 精氨酸
GGU 甘氨酸 GGC 甘氨酸 GGA 甘氨酸 GGG 甘氨酸
第3个 核苷酸 （3’）
U C A G
U C A G
U C A G
U C 10 A G
（3）摆动性：
在翻译过程中氨基酸能否正确的加入，需要 依靠mRNA上的密码 和tRNA上的反密码相互配对 辨认，但是在实际翻译中也会出现理论上mRNA 与tRNA不配对，但是实际二者仍能配对的现象， 翻译仍能继续进行，这种现象称为遗传密码子的 摆动性。出现的部位是mRNA密码子上的第三位 碱基，tRNA上的第一 位碱基。
2020/8/4
11
5`
G G A（C、U）
CCI
5`
3`
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3`
12
密码子、反密码子配对的摆动现象
tRNA反密码子第一位碱基 I U G A C
mRNA密码子第三位碱基 U A U U G C GC A
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（4）通用性：
从最简单的生物病毒到人类。在蛋白质合成 中都使用一套通用的密码。（除线粒体外）
起始密码：AUG 终止密码：UAA、UAG、UGA
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起始密码
AUG(开放读码框架 open reading frame) 在mRNA的5`端为起始密码，在中间代表蛋氨 酸。
终止密码(stop codon) UAA UAG UGA 位于mRNA3`端，是肽链合成终止信号
2. tRNA在蛋白质合成中的作用
GAU 天冬氨酸 GAC 天冬氨酸
GAA 谷氨酸 GAG 谷氨酸
G
UGU 半胱氨酸 UGC 半胱氨酸 UGA 终止密码 UGG 色氨酸
CGU 精氨酸 CGC 精氨酸 CGA 精氨酸 CGG 精氨酸
AGU 丝氨酸 AGC 丝氨酸 AGA 精氨酸 AGG 精氨酸
GGU 甘氨酸 GGC 甘氨酸 GGA 甘氨酸 GGG 甘氨酸
遗传密码表
第2个核苷酸
C
A
G
UCU 丝氨酸 UCC 丝氨酸 UCA 丝氨酸 UCG 丝氨酸
CCU 脯氨酸 CCC 脯氨酸 CCA 脯氨酸 CCG 脯氨酸
ACU 苏氨酸 ACC 苏氨酸 ACA 苏氨酸 ACG 苏氨酸
GCU 丙氨酸 GCC 丙氨酸 GCA 丙氨酸 GCG 丙氨酸
UAU 酪氨酸 UAC 酪氨酸 UAA 终止密码 UAG 终止密码
第3个 核苷酸 （3’）
U C A G
U C A G
U C A G
U C A G
遗传密码的特点
4 3 = 64个
方向性(direction ):
连续性(commaless):3个一组连续读
插入和缺少可框移
简并性(degeneracy):第三位碱基改变
可不影响氨基酸排列顺序
摆动性(wobble):
通用性(universal):高、低等生物通用
AAA 赖氨酸 AAG 赖氨酸
GAU 天冬氨酸 GAC 天冬氨酸
GAA 谷氨酸 GAG 谷氨酸
UGU 半胱氨酸 UGC 半胱氨酸 UGA 终止密码 UGG 色氨酸
CGU 精氨酸 CGC 精氨酸 CGA 精氨酸 CGG 精氨酸
ACU 苏氨酸 ACC 苏氨酸 ACA 苏氨酸 ACG 苏氨酸
GCU 丙氨酸 GCC 丙氨酸 GCA 丙氨酸 GCG 丙氨酸
UAU 酪氨酸 UAC 酪氨酸 UAA 终止密码 UAG 终止密码
CAU 组氨酸 CAC 组氨酸 CAA 谷氨酰胺 CAG 谷氨酰胺
AAU 天冬酰胺 AAC 天冬酰胺
AAA 赖氨酸 AAG 赖氨酸
rRNA(核糖体核糖核酸) —提供场
所
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4
1.mRNA在蛋白质合成中的作用
mRNA做直接模板，DNA为间接模板
mRNA从5ˊ端AUG开始每三个碱基是 一个遗传密码(genetic codon)，代表一种氨 基酸。
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5
第1个 核苷酸 （5’）
U
C
A
G
U
UUU 苯丙氨酸 UUC 苯丙氨酸 UUA 亮氨酸 UUG 亮氨酸
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（1）密码的方向性和连续性：
编码区内的密码子是连续的不间断的。
AUG UUU UUC CUU CUC AUU GUU ACC AAC GGU
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8
（2）密码的简并性：
一个氨基酸通常是由一个或一个以上的密码 子编码, 密码子的第一位、第二位碱基多数相同， 前2位碱基决定编码氨基酸的特异性，差异出现在 第三位碱基。
12第十二章蛋白质合成定稿
第一节
蛋白质生物合成需要的物质 Material Required for Protein
Biosynthesis
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2
参与蛋白质生物合成的物质
. 原料: 20种氨基酸
. 各种蛋白质因子
⑴起始因子(initiation factors、IF) (eukaryote、eIF)
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第1个
核苷酸
（5’）
U
UUU 苯丙氨酸
U
UUC 苯丙氨酸 UUA 亮氨酸
UUG 亮氨酸
CUU 亮氨酸
C
CUC 亮氨酸 CUA 亮氨酸
CUG 亮氨酸
AUU 异亮氨酸
A
AUC 异亮氨酸 AUA 异亮氨酸
AUG 甲硫氨酸
GUU
G
GUC 2020/G8/U4A
GUG
缬氨酸 缬氨酸 缬氨酸 缬氨酸
CUU 亮氨酸 CUC 亮氨酸 CUA 亮氨酸 CUG 亮氨酸
AUU 异亮氨酸 AUC 异亮氨酸 AUA 异亮氨酸 AUG 甲硫氨酸
GUU 缬氨酸 GUC 缬氨酸 GUA 缬氨酸 GUG 缬氨酸
遗传密码表
第2个核苷酸
C
A
UCU 丝氨酸 UCC 丝氨酸 UCA 丝氨酸 UCG 丝氨酸
CCU 脯氨酸 CCC 脯氨酸 CCA 脯氨酸 CCG 脯氨酸
⑵延长因子(elongation factors、EF)
⑶终止因子(release factors、RF)
核蛋白体释放因子
(ribosomal release factors、RR)
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3
. 三种RNA 在蛋白质合成中的作用
mRNA(信使核糖核酸) —直接模板
tRNA(转运核糖核酸) —转运氨基酸
搬运氨基酸到合成场所
遗传密码与反密码的摆动配对 配对方式
mRNA 5ˊ
3ˊ
12 3
32 1
tRNA 3ˊ
5ˊ
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tRNA与mRNA配对
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摆动配对规律
AGU 丝氨酸 AGC 丝氨酸 AGA 精氨酸 AGG 精氨酸
GGU 甘氨酸 GGC 甘氨酸 GGA 甘氨酸 GGG 甘氨酸
第3个 核苷酸 （3’）
U C A G
U C A G
U C A G
U C 10 A G
（3）摆动性：
在翻译过程中氨基酸能否正确的加入，需要 依靠mRNA上的密码 和tRNA上的反密码相互配对 辨认，但是在实际翻译中也会出现理论上mRNA 与tRNA不配对，但是实际二者仍能配对的现象， 翻译仍能继续进行，这种现象称为遗传密码子的 摆动性。出现的部位是mRNA密码子上的第三位 碱基，tRNA上的第一 位碱基。
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5`
G G A（C、U）
CCI
5`
3`
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3`
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密码子、反密码子配对的摆动现象
tRNA反密码子第一位碱基 I U G A C
mRNA密码子第三位碱基 U A U U G C GC A
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13
（4）通用性：
从最简单的生物病毒到人类。在蛋白质合成 中都使用一套通用的密码。（除线粒体外）
起始密码：AUG 终止密码：UAA、UAG、UGA
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14
起始密码
AUG(开放读码框架 open reading frame) 在mRNA的5`端为起始密码，在中间代表蛋氨 酸。
终止密码(stop codon) UAA UAG UGA 位于mRNA3`端，是肽链合成终止信号
2. tRNA在蛋白质合成中的作用
GAU 天冬氨酸 GAC 天冬氨酸
GAA 谷氨酸 GAG 谷氨酸
G
UGU 半胱氨酸 UGC 半胱氨酸 UGA 终止密码 UGG 色氨酸
CGU 精氨酸 CGC 精氨酸 CGA 精氨酸 CGG 精氨酸
AGU 丝氨酸 AGC 丝氨酸 AGA 精氨酸 AGG 精氨酸
GGU 甘氨酸 GGC 甘氨酸 GGA 甘氨酸 GGG 甘氨酸
遗传密码表
第2个核苷酸
C
A
G
UCU 丝氨酸 UCC 丝氨酸 UCA 丝氨酸 UCG 丝氨酸
CCU 脯氨酸 CCC 脯氨酸 CCA 脯氨酸 CCG 脯氨酸
ACU 苏氨酸 ACC 苏氨酸 ACA 苏氨酸 ACG 苏氨酸
GCU 丙氨酸 GCC 丙氨酸 GCA 丙氨酸 GCG 丙氨酸
UAU 酪氨酸 UAC 酪氨酸 UAA 终止密码 UAG 终止密码
第3个 核苷酸 （3’）
U C A G
U C A G
U C A G
U C A G
遗传密码的特点
4 3 = 64个
方向性(direction ):
连续性(commaless):3个一组连续读
插入和缺少可框移
简并性(degeneracy):第三位碱基改变
可不影响氨基酸排列顺序
摆动性(wobble):
通用性(universal):高、低等生物通用