蛋白质的生物合成及其在细胞内的降解
生物大分子的生物合成和降解
生物大分子的生物合成和降解生物大分子是构成生命体系的基本单位，包括蛋白质、核酸、多糖和脂质等。
它们在生命体系中扮演着重要的角色，体现了生物学的多样性和复杂性。
生物大分子的生物合成和降解是生命体系中的重要过程，本篇文章将从这两个方面来探讨。
一、生物大分子的生物合成1. 蛋白质的生物合成蛋白质是由氨基酸组成的大分子有机物，是生命体系中最基本的分子。
在细胞内，蛋白质的生物合成是通过一个叫做翻译的过程完成的。
具体来说，是通过核糖体将mRNA上的遗传信息转化为胞内蛋白质的氨基酸序列，从而合成出具有特定结构和生物学功能的蛋白质分子。
2. 核酸的生物合成核酸也是由多个单体分子组成的生物大分子，包括DNA和RNA。
它们在生命体系中扮演着存储、传递和表达遗传信息的关键角色。
在细胞内，核酸的生物合成是通过一个叫做复制的过程完成的。
具体来说，是通过DNA聚合酶将DNA分子复制成两个分子，从而实现基因的复制和遗传信息的传递。
3. 多糖的生物合成多糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖等。
它们在生命体系中具有重要的支持和保护作用，如细胞壁、骨骼、关节软骨等。
在细胞内，多糖的生物合成是通过一系列酶促反应完成的。
具体来说，是通过多糖合成酶将单糖单元逐步合成成多糖分子，从而形成具有特定结构和生物学功能的多糖分子。
4. 脂质的生物合成脂质是由甘油和脂肪酸组成的大分子有机物，是生命体系中重要的能量储存和细胞膜的组成成分。
在细胞内，脂质的生物合成是通过一系列酶促反应完成的。
具体来说，是通过甘油-3-磷酸酯合成酶将甘油和脂肪酸逐步合成成三酰甘油，从而形成具有特定结构和生物学功能的脂质分子。
二、生物大分子的降解1. 蛋白质的降解蛋白质在生命体系中具有重要的功能，但也会在细胞内被降解成氨基酸。
这个过程被称为蛋白质降解。
蛋白质降解是通过一系列酶促反应完成的，包括泛素化、蛋白酶的介入等。
具体来说，是通过泛素连接酶连接泛素到待降解蛋白上，从而引起蛋白的被识别和降解。
蛋白质降解途径研究及其生物学功能
蛋白质降解途径研究及其生物学功能蛋白质是细胞中最重要的分子之一，是细胞结构、功能和代谢的基础。
在细胞内部，蛋白质的合成与降解是一个动态平衡的过程，其中蛋白质降解途径对于细胞的正常生理过程起着至关重要的作用。
蛋白质的降解途径主要包括两种：泛素-蛋白酶体途径和自噬途径。
泛素-蛋白酶体是真核细胞中最重要的蛋白质降解途径之一，其主要作用是分解细胞内部的蛋白质废物和异常蛋白质，维持细胞内部蛋白质的稳态。
而自噬是另一种主要的蛋白质降解途径，它主要由溶酶体分解和回收细胞内部蛋白质及其他细胞成分。
泛素-蛋白酶体途径和自噬途径同样重要的一个共同点就是它们的调节网络非常复杂。
泛素-蛋白酶体途径的关键结点是泛素加工酶，而自噬途径的关键结点则是相应的自噬基因ATG。
通过复杂的信号传递与调控网络，泛素-蛋白酶体和自噬途径共同保证了细胞内部蛋白质的处理和稳态维持。
值得注意的是，蛋白质降解途径对于生物学功能的影响也是非常重要的。
例如，泛素-蛋白酶体途径在一些细胞增殖和存活调控中扮演着重要角色。
通过影响蛋白质降解途径，可以有效调控细胞周期、减少蛋白聚集疾病的发生，促进代谢活动及细胞凋亡等生物学功能。
同时，蛋白质降解途径的研究也对疾病诊断和治疗具有重要意义。
泛素-蛋白酶体途径在肿瘤发展和免疫系统的调节中起到了重要作用，而自噬途径的故障又和多种人类疾病有关，如神经退行性疾病、癌症以及炎症等。
对于蛋白质降解途径研究来说，还有一项最基础也最重要的工作就是酶促反应机理的研究以及活性位点和底物选择性的研究。
这些工作的开展通常涉及到一系列生物化学手段，如酶学研究、晶体学解析、荧光探针与荧光共振能量转移技术等。
总之，对于蛋白质降解途径的研究具有广泛的生物学意义和临床实际应用价值。
随着人类对于细胞生物学、疾病发病机理的深入了解，蛋白质降解途径的研究将会进一步加强和深化。
蛋白质体内代谢过程
蛋白质体内代谢过程蛋白质是生物体内最基本的组成物质之一，它们具有多种功能，例如构建细胞结构、参与酶催化反应、调节基因表达等。
蛋白质的代谢是指蛋白质在生物体内不断合成和降解的过程。
这个过程包括蛋白质的合成、折叠、修饰和降解。
蛋白质的合成是通过蛋白质合成机器，即核糖体进行的。
核糖体由核糖核酸（mRNA）和多种蛋白质组成，通过mRNA上的密码子与tRNA上的氨基酸结合，形成多肽链。
这个过程称为翻译。
翻译过程涉及到多个阶段，包括提供氨基酸的tRNA的激活，tRNA与mRNA的匹配，肽链的延伸等。
在翻译过程中，还涉及到一些辅助蛋白质，例如启动因子、释放因子等，它们帮助调控翻译的开始和结束。
蛋白质合成完成后，它们往往需要通过一系列的折叠和修饰过程来形成最终的功能结构。
蛋白质折叠是指原始多肽链在特定的条件下重新摆放，形成特定的三维结构。
折叠过程是一个复杂而精确的过程，涉及到多个蛋白质分子之间的相互作用。
一些辅助蛋白质，如分子伴侣，帮助新合成的蛋白质正确折叠，并防止蛋白质的错误聚集。
蛋白质的修饰是指在合成后进一步对蛋白质进行化学变化，以增加其功能多样性。
修饰可以发生在氨基酸残基上，也可以发生在整个蛋白质分子上。
常见的修饰方式包括磷酸化、甲基化、乙酰化等。
这些修饰对蛋白质的结构和功能都有重要影响，例如磷酸化可以改变蛋白质的结构和稳定性，从而调节其活性。
总结起来，蛋白质的代谢过程包括合成、折叠、修饰和降解。
这些过程在细胞内进行，并受到多种调控机制的控制。
蛋白质的代谢过程对维持细胞内的蛋白质平衡和功能运作至关重要，也对细胞生命活动的正常进行起着重要作用。
细胞内蛋白质合成和分解
细胞内蛋白质合成和分解是生物学领域的重要研究课题，也是细胞生命活动的核心过程之一。
在细胞内，蛋白质分解有利于废旧蛋白的清除，以维持正常的细胞基础代谢水平。
而蛋白质合成则能够为细胞提供新的蛋白质分子，以维持细胞自身的生存和生长发育。
在本文中，我将从的基本机制、调控途径以及互相作用等方面进行详细探讨。
一、细胞内蛋白质合成机制细胞内蛋白质合成是一个复杂而又精妙的过程，需要多种生物大分子的协同作用。
在细胞内，蛋白质合成的起始物质是氨基酸，而此过程的终止物质为多肽链。
下面将对蛋白质合成的各个环节进行简单介绍。
1. 转录细胞内蛋白质合成的第一步是转录，转录作用是把DNA中的基因信息转换成RNA信息，即转录成RNA。
DNA上含有四类碱基(A、T、C、G)，而RNA分子上少了一种碱基T，而是由一种名为尿嘧啶(U)的碱基取代。
在转录的过程中，先由RNA聚合酶沿着DNA模板链扫描，之后它把相应碱基的RNA核苷酸依次加进去。
转录结束后，RNA分子便被释放出来。
2. 翻译接下来是翻译的环节。
即将转录后的RNA分子与供体氨基酸通过具有抗积爆功能的酶（tRNA）结合，并在多肽链的不断延伸过程中调整形态与结构，最终形成一个完整的蛋白质分子。
在翻译这一环节中，还要依靠伴侣蛋白质(Ribosomes)的协同作用。
伴侣蛋白质是一个由RNA和蛋白质组成的纽结体，其结构能够降低两段RNA分子之间的交联耦合力，从而达到使多肽链依次生长的效果。
同时，伴侣蛋白质还具有多种酶活性，可以进一步修饰多肽链的构象与结构。
3. 折叠在蛋白质合成过程中，折叠是不可或缺的环节。
折叠的过程包括蛋白质中氨基酸间化学键的形成、分子热运动导致的弯曲、聚合和离解等珠链结构的基本构建过程。
折叠好的蛋白质分子结构能够影响其化学性质、生物活性和对环境的响应等特性。
4. 成熟在蛋白质合成的最终阶段，则是成熟的过程。
这一过程是指蛋白质的功能须基于其空间配置与化学构象，而完成这一过程需要大量的分子伴侣协调。
生化11 蛋白质降解
一些重要的氨基酸脱羧基反应
①谷氨酸 → γ-氨基丁酸(GABA)： • 主要存在于大脑中。
COOH
CH2
CH2
脱羧酶
CHNH2
COOH
谷氨酸
COOH C H 2 +CO2 CH2 CHNH2
γ-氨基丁酸
对中枢神经系统 有普遍的抑制作 用，是一种神经 系统的主要抑制 性递质。
44
②组氨酸 → 组胺： • 血管舒张剂，具有扩张血管降低血压功效； • 促进胃液分泌； • 动物性食物腐败产生大量组胺。
33
有毒！
COO
NAD++H2O
( C H 2)2
HC
N
H
+ 3
NADH+H++NH3 L-谷氨酸脱氢酶
COO
α-谷氨酸
谷氨酸氧化脱氨
COO ( C H 2)2
CO COO
α-酮戊二酸
34
氨中毒原理
三羧酸循环
若外环境氨大量进入细胞，或细胞内氨大量积累 NH3 +α-酮戊二酸 +NADPH +H+ →谷氨酸 +NADP+ +H2O
-酮戊二酸 + NH3
NAD(P)+
NAD(P)H
30
氨基酸氧化酶：黄素蛋白，是需氧脱氢酶类，以FAD或FMN为辅基，催化脱下的氢直接与氧结合， 生成H2O2。
NH3 氨
L-氨基酸氧化酶、D-氨基酸氧化酶
31
氨基酸脱氢酶：不需氧脱氢酶，以NAD＋或NADP＋为受氢体，脱下的氢不直接交给氧，而是经电子传 递链产生H2O和ATP。
H2O N3H 丙 酮 酸
细胞内蛋白质的降解
直到1970年代末才真正揭示了细胞内蛋白质选择性 降解的分子机制，降解是维护细胞内蛋白质水平不可 或缺的控制步骤。
细胞内特定蛋白质的动态变化像放射性同位素一样，服从 一级反应动力学。常用半寿期表示其降解速率，即一种蛋白质 合成之后被降解一半所用的时间。
丝氨酸蛋白酶 及其活性中心 的结构
枯草溶菌素
胰蛋白酶胰腺胰蛋 白酶抑制 剂复合物
（2）半胱氨酸蛋白酶（EC3.4.22）：其活性中心都 有Cys-His，通过共价催化裂解特定的肽键，受低浓度 对-羟基汞苯甲酸（pHMB）和碘乙酸等烷基化试剂抑制。
按进化渊源可划分成三个家族：链球菌溶血素家族 （streptolysin）；梭菌蛋白酶家族（clostripain） 和木瓜蛋白酶家族（papain）。
短寿命蛋白质： 长寿命蛋白质：
表5.1 大鼠肝细胞一些蛋白质的半寿期
蛋白质 鸟氨酸脱羧酶 δ-氨基γ--酮戊酸合酶 RNA聚合酶Ⅰ 酪氨酸氨基转移酶 色氨酸加氧酶 脱氧胸苷激酶 β-羟基-β-甲基戊二酰辅酶A还原酶 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 精氨酸酶 醛缩酶 细胞色素b5 甘油醛3-磷酸脱氢酶 细胞色素b 乳酸脱氢酶（同工酶5） 细胞色素c 透明质酸酶
真核细胞半胱氨酸蛋白酶都属于木瓜蛋白酶家族，主要 存在于细胞溶胶和溶酶体（液泡）内，如组织蛋白酶B、L 、 H、N、S、M、T、依赖金属的半胱氨酸蛋白酶等。
钙依蛋白calpain (calcium-dependent papain-like proteinase)也属于木瓜蛋白酶家族，是一种Ca2+激活的中性 蛋白酶，由80kDa大亚基和30kDa小亚基组成，在细胞溶胶中 降解细胞骨架、受体等长寿命蛋白和一些蛋白激酶。
生物化学：第四章 蛋白质合成的调控(讲义)
2020/10/31
微生物与生化药学 杜军
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第四章第四节 蛋白质合成调控
Poly(A)对翻译的促进作用是需要PABP（poly(A) 结合蛋白）的存在，PAPB结合poly(A)最短的长 度为12 nt，当poly(A)缺乏PAPB的结合时， mRNA 3′端的裸露易招致降解。
AAAAAAAAAAAA PABP
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微生物与生化药学 杜军
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第四章第四节 蛋白质合成调控
（二）mRNA的稳定性对翻译水平的影响
在细胞质中所有的RNA都要受到降解控制 （degradation control）在控制中RNA降解的速率 （也称为RNA的转换率)是受到调节的；
mRNA分子的稳定性很不一致，有的mRNA的寿 命可延续好几个月，有的只有几分钟；
Lin-4调控翻译机制的模式图
3′非翻译区
2020/10/31
微生物与生化药学 杜军
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第四章第四节 蛋白质合成调控
Lin-4调控Lin-14mRNA翻译作用的示意图
2020/10/31
微生物与生化药学 杜军
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第四章第四节 蛋白质合成调控
引发基因沉默的microRNA (miRNA)
microRNA (miRNA) 是一类长度约为2024个核苷酸长度的具有调控基因表达功 能的非编码RNA。
• 由此可见，eIF4E、eIF2-GTP在转录起始过程中起到了关键 作用。
2020/10/31
微生物与生化药学 杜军
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第四章第四节 蛋白质合成调控
① eIF-4E
真核生物翻译起始的限速步骤
eIF-4E结合蛋白4E-BP抑制4E 与Cap结合，从而抑制翻译的 起始；
蛋白质合成与降解的平衡
蛋白质合成与降解的平衡蛋白质是生物体内最重要的组成部分之一，它们在细胞内起着关键的功能作用。
蛋白质合成和降解是一个动态的平衡过程，维持着细胞内蛋白质的稳定水平。
本文将探讨蛋白质合成与降解之间的平衡机制以及其在生物体内的重要性。
一、蛋白质合成的过程蛋白质合成是指基因信息转录成mRNA后，通过翻译作用转化为多肽链，再经过摺叠和修饰形成功能性的蛋白质的过程。
蛋白质合成主要发生在细胞质中的核糖体中。
蛋白质合成的过程包括三个主要的阶段：转录、转运和翻译。
在转录过程中，DNA的信息被转录成mRNA，然后mRNA通过核孔进入到细胞质中。
在细胞质中，mRNA被核糖体读取，将其上的密码子与适配的tRNA上的氨基酸配对，逐个将氨基酸连接成多肽链，最终形成蛋白质的结构。
二、蛋白质降解的过程蛋白质降解是指细胞中噬菌体溶酶体系统、线粒体以及泛素-蛋白酶体系统通过不同的机制将蛋白质降解成小片段的过程。
这些降解过程主要发生在质体、线粒体和细胞质中。
蛋白质降解的过程可以分为两个主要的途径：泛素-蛋白酶体途径和噬菌体溶酶体途径。
泛素-蛋白酶体途径是最重要的蛋白质降解机制，它通过泛素分子的附着将需要降解的蛋白质标记，然后由蛋白酶体进行降解。
噬菌体溶酶体途径是一种非特异性的降解机制，主要针对已经损坏或老化的细胞器和细胞分子。
三、蛋白质合成和降解是一个动态的平衡过程，细胞内的蛋白质水平由这两个过程的相对速率决定。
当蛋白质合成速率高于降解速率时，蛋白质的含量将增加；相反，当蛋白质降解速率高于合成速率时，蛋白质的含量将减少。
细胞通过调节蛋白质合成和降解速率来维持蛋白质水平的稳定。
这一平衡过程受到多种调控机制的影响，包括转录因子、翻译后修饰和蛋白质降解途径等。
例如，细胞可以通过调节转录因子的活性来控制蛋白质合成的速率。
另外，转录后调控机制如miRNA也可以通过靶向特定mRNA降解来影响蛋白质的合成。
细胞还可以通过调节蛋白质的泛素化水平来控制蛋白质的降解速率。
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一种人工合成的保留有G3:U70的微螺旋仍能携带Ala
氨酰-tRNA合成酶（aaRS）
两步反应机制：
1. ATP + 氨基酸 (AA) --> AA-AMP + PPi 2. tRNA + AMP-AA --> AA-tRNA + AMP
分类
1. 第一类 aaRS 2. 第二类II aaRS
他们使用多聚核苷酸磷酸化酶得到同聚物
即：nNDPs → (NMP)n + nPi
在1961年，Matthaei发现，当将Poly U加到大肠杆 菌无细胞翻译系统中以后，一种仅由苯丙氨酸组 成的多肽即多聚苯丙氨酸被合成了，这就意味着 他们成功破译出第一个密码子即UUU的密码子。
破译其余的遗传密码
在1964年，由Nirenberg发明的核糖体结合技术使得 遗传密码最终完全得以破译。 该技术是建立在两个基本的事实上：一是人工合成 的三聚核苷酸可以作为模板；二是在无GTP时，三 聚核苷酸可以促进同源的氨酰-tRNA结合在核糖体 上，而不生成蛋白质。这样，利用由核糖体和三聚 核苷酸及其同源的氨酰-tRNA形成的三元复合物能 被硝酸纤维素滤膜吸附的性质，可将结合的氨酰tRNA与其它没有结合的氨酰-tRNA分开。通过分析 结合在硝酸纤维素滤膜上的氨酰-tRNA上氨基酸的 性质和原来的三聚核苷酸序列可以弄清某种氨基酸 的密码子。
1. A部位—氨酰tRNA结合部位，也称为受体 部位； 2. P部位—肽酰tRNA结合部位； 3. E部位—空载tRNA临时结合的部位； 4. 肽酰转移酶活性部位——催化肽键形成的 部位； 5. mRNA结合部位； 6. 多肽链离开通道——正在延伸的多肽链离 开核糖体的通道； 7. 一些可溶性蛋白质因子（起始因子、延伸 因子和终止因子）的结合部位。
装载后编辑
1. 2. 1. 2.
双筛机制
使用双筛机制的实例-IleRS
一筛：酶活性中心优先结合正确的同源氨基酸，体 积比同源氨基酸大的因为无法进入活性中心首先被 排除； 二筛：酶的编辑中心对错误的非同源氨基酸进行编 辑，大小合适小的误载的氨酰-AMP 或氨酰-tRNA 在校对中心被水解“出局”。 以 IleRS为例，如果Val进入它的活性中心，并发生 了第一步反应，生成Val-AMP，但Val-AMP 会被送 入编辑中心进行编辑，水解误载的Val。由于aaRS 具有内在的校对机制，因此在细胞内形成误载的氨 酰-tRNA的可能性非常低。
aaRS的校对机制
装载前编辑
1. 2. 3. 有时aaRS激活错误的氨基酸 正确的tRNA与酶的结合诱导aa-AMP的水解，而不是装载 aa-AMP被转移到酶的编辑中心而水解 有时 aaRS 激活错误的氨基酸，并将其转移到tRNA上 错误的aa-tRNA在被释放之前被转移到酶的编辑中心水解 难以建立完美的活性中心 活性中心和编辑中心层层把关，排除错误的氨基酸
RNA模板
Ala-tRNACys-ACA
UGUGUGUGUG...
遗传密码的破译
Marshall Nirenberg和Heinrich Matthaei 建立了大肠杆菌无细胞翻译系统
无细胞抽取物 •核糖体 •各种tRNA •氨基酸 •aaRS •ATP, GTP
+ mRNA = 蛋白质
破译第一个遗传密码
起始密码子的识别
细菌翻译系统起始密码子的识别主要是依赖于mRNA 5′端的SD序列与16S rRNA3′端的反SD序列之间的互 补配对。 SD序列位于起始密码子上游约7个碱基的区域，由 4~5个碱基组成，富含嘌呤碱基，它是由John Shine 和Lynn Dalgarno在1974年，通过比较多种原核细胞 蛋白质mRNA的5′端核苷酸序列之后总结出来的。在 16S rRNA 3′端有一段富含嘧啶碱基的序列，可以和 SD序列互补配对，因而被称为反SD序列。 许多实验证明，正是SD序列与反SD序列的互补关系， 才使得位于mRNA 的SD序列下游的第一个AUG用作 起始密码子。
大肠杆菌在翻译的五个阶段所必需的主要成分
翻译的详细机制
4步骤反应：
1. 2. 3. 4. 氨基酸的活化 起始 延伸 终止和释放
细菌的蛋白质合成
氨基酸的活化
1. fMet-tRNAfMet的形成 2. 其他氨酰-tRNA的形成
起始阶段
1. 起始密码子的识别 2. 起始复合物的形成
延伸阶段：在起始复合物形成以后，翻译即 进入延伸阶段，延伸阶段所发生的主要事件 是进位、转肽和移位且不断的循环。 多肽链合成的终止与释放
常见的tRNA的个性（大肠杆菌） tRNA 丙氨酸 丝氨酸 缬氨酸 谷氨酰胺 苯丙氨酸 异亮氨酸 蛋氨酸 个性 受体茎中的G3:U70碱基对 受体茎中G1:C72、G2:C71、A3:U70碱基 对,D茎中的C11:G24碱基对 反密码子 反密码子,特别是其中的U 反密码子,D环中的G20, 3′端的A73 U35 反密码子
5. 6.
证明多肽链生长的方向总是从N-端→C-端的实验
兔网质红细胞
降低温度以降低翻译的速率
[3H]-Leu
在不同的时段完成标记 纯化全长的多肽
使用胰蛋白酶消化，分 离肽段，用放射性对肽 端位置作图
在保温60分钟后分离出的α珠蛋白几乎所有的Leu残 基都是带放射性的。而在保温仅几分钟后分离到的α 珠蛋白，其带放射性的Leu则集中在肽链的C-端
核糖体的分类与组成
核糖体的三维结构模型和主要的功能部位
原核细胞核糖体的各种功能部位
细菌核糖体的各种功能部位
真核细胞多聚核糖体的结构
细菌多顺反子mRNA和真核生物单顺反子mRNA的翻译
tRNAห้องสมุดไป่ตู้结构与功能
二级结构与三级结构 同工受体tRNA-携带同种氨基酸的不同 tRNA个性- “第二套遗传密码” 某些特殊的tRNAs 1. 起始tRNA: tRNAf Met 和 tRNAiMet 2. 校正tRNA 3. tmRNA
真核生物参与翻译的起始因子、延伸因子和终止因子的结构与功能
蛋白质生物合成的一般特征
1. 2. 3. 4. mRNA、tRNA和核糖体起相同的作用 翻译的极性：阅读mRNA的方向都是从5′端→3′端， 多肽链生长的方向总是从N-端→C-端。 三联体密码 正确的氨基酸的参入取决于mRNA上的密码子与 tRNA上的反密码子之间的相互作用，与tRNA所 携带的氨基酸无关 密码子与反密码子的相互识别遵守摆动规则 在核糖体上同源tRNA的识别是诱导契合的过程
摆动规则
反密码子第一个碱基 A C G U I 密码子第三个碱基 U G C、U A、G A、C、U
在核糖体上同源tRNA的 识别是诱导契合的过程
以细菌为例，在A部位上同源tRNA与mRNA的结合诱 导A1492和A1493 从16SrRNA螺旋44的内部环中被挤 出来，同时还造成通用保守的G530从原来的顺式构象 编成反式构象。在新的构象之中，A1493和A1492分别 与密码子/反密码子的前两个碱基对螺旋相互作用，而 G530 同时与反密码子的第二个位置和密码子的第三个 位置相互作用。这些构象诱导变化的结果是密码子/反 密码子的前两个碱校对受到核糖体的检查，以区分正 确的Watson-Crick碱基对和错配的碱基对，而“摇摆” 位置似乎能够容忍摆动规则允许的碱基对。
线粒体内遗传密码的例外
摆动规则
摆动规则由Crick于1966年提出，用来解释一种tRNA反 密码子如何能够识别一种氨基酸的几个同义密码子以 及某些含有稀有碱基（如次黄嘌呤）的反密码子是怎 样识别由正常碱基构成的密码子的现象。 该规则的内容是：密码子在与反密码子之间进行碱基 配对的时候，前两对碱基严格遵守标准的碱基配对规 则，第三对碱基则具有一定的自由度。但并非任何碱 基之间都可以配对，当反密码子第一位碱基是A或C者， 只能识别一种密码子；第一位碱基是G或U者，则能识 别两种密码子；第一位碱基是I者，则能识别三种密码 子。 摆动规则的意义在于使得在翻译的过程中，tRNA和 mRNA更容易分离。
实验 (1962)：证明正确的氨基酸的 参入与tRNA所携带的氨基酸无关 tRNACys-ACA
无细胞抽取物, 氨基酸,aaRS
反密码子 (识别编码Cys的 UGU 密码子)
Cys-tRNA -ACA
Cys
RNA模板 UGUGUGUGUG...
蛋白质含 有Cys
蛋白质含 有Ala
使用金属镍催化 剂，去除巯基
核糖体结合技术
19AAs + [14C]-Pro + aaRSs
使用NC滤膜过滤
放射性在滤出液
19AAs + [14C]-Phe + aaRSs
使用NC滤膜过滤
放射性留在滤膜上
标准的遗传密码表
遗传密码的主要性质
1. 2. 3. 4. 5. 6. 简并与兼职 密码子的选定不是随机的 通用和例外 不重叠 无标点 同一种氨基酸的不同密码子使用的频率不 尽相同
氨酰-tRNA合成酶的双筛机制
辅助蛋白因子
蛋白质合成的每一步都需要一些特殊的 可溶性的蛋白质因子的参与，包括起始 因子（IF）、延伸因子（EF）、释放因 子（RF）和核糖体循环因子（RRF）， 它们分别参与肽链合成的起始、延伸、 肽链释放和核糖体循环。其中的某些蛋 白质因子为小G蛋白。
细菌参与翻译的起始因子、延伸因子和终止因子的结构与功能
第三十九章 蛋白质的生物 合成及其在细胞内的降解
提纲
一． 二． 三．
参与翻译的主要生物大分子 翻译的一般特征 翻译的详细机制
细菌的蛋白质合成 真核生物的细胞质翻译系统 细胞器翻译系统 古菌的翻译系统
1. 2. 3. 4.
四． 五．
六．
mRNA的质量控制 翻译的抑制剂 蛋白质在细胞内的降解