protein synthesis2
蛋白质的生物合成-2(共148张PPT)
数蛋白质的正确
折叠都需要其它
蛋白质分子(分子 伴侣)的协助。
RNase A 只是特例
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Protein synthesis
分子伴侣(molecualr chaperone)最早在 大肠杆菌中发现，称为热激蛋白或热 休克蛋白(heat shock protein)，现在 发现广泛存在于各种动植物细胞中 。
这些修饰一般发生在含有巯基、羟基等的氨 基酸上，如丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸等。
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Protein synthesis
参与蛋白质合成的基本氨基酸只有20种，但是在成熟 蛋白质分子中发现的氨基酸却不止20种，它们均是氨 基酸在翻译后的修饰过程中形成的，如羟脯氨酸、羟 赖氨酸等。
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Protein synthesis
一类是hsp70家族，包括hsp70, hsp40, GrpE等，广泛存在于细胞质 、内质网、叶绿体和线粒体中，可 以在蛋白质刚开始合成时与目标蛋 白结合发挥功能。
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Protein synthesis
第2类是以大寡聚体形式存在的伴侣蛋白系统。
这个系统形成一种具有空腔结构的复合物， 待折叠或错误折叠的蛋白质进入空腔折叠为 正确构象的蛋白质，再释放出来。
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Protein synthesis
分子伴侣主要起以下作用
√封闭多肽链暴露出来的疏水片段，保 护片段不与其它蛋白质错误的发生作 用。
√在蛋白质合成开始时，防止先合成出来 的多肽链错误聚合。
√识别错误折叠的蛋白质，帮助其恢复 正确构象或将其降解。
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Protein synthesis
这些任务的完成，需要2种不同功能的分子伴侣
细胞内活性蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫 氨酸。真核细胞中50％的蛋白的第1个氨基酸都 被乙酰化。
1.第8章 蛋白质分选与膜泡运输 习题作业
第八章 蛋白质分选与膜泡运输思考与简答题1. 用箭头简单示意细胞内蛋白质分选的路径。
2. Protein synthesis can be studied in cell-free system using free amino acids, mRNA and an extract of cell, which contains ribosomes and all of the cofactors necessary for translation. You are using such a system in your lab to study translocation of nascent proteins. For each of the experimental conditions described below, indicate whether the protein is completely synthesized, whether the mature protein has a signal sequence, and whether it translocate across a membrane.3. 分别以肌动蛋白、核基因编码的线粒体基质蛋白、核质蛋白（一种亲核蛋白，定位于细胞核内）、内质网驻留蛋白、酸性磷酸酶酶以及胶原蛋白为例，试述细胞内蛋白质合成、加工、分选的不同类型和途径？4. 促乳素(prolactin)是由脑垂体分泌的一种激素。
这是一种单链激素，由199个氨基酸组成。
假设你在非细胞蛋白合成体系(cell-free protein synthesizing system)中翻译其mRNA，这种非细胞体系中包括核糖体、氨基酸、tRNAs、氨酰tRNA合成酶、ATP、GTP以及与翻译起始、延长、终止相关的因子，你会得到一条227个氨基酸长的多肽链。
试问：A. 你如何解释在非细胞蛋白合成体系中合成的这条多肽链长度和其真实长度之间的差异？B. 当你做第二次实验时，你再在非细胞蛋白合成体系中加入信号识别颗粒(SRP)，发现当翻译的多肽链长70个氨基酸时，翻译停止。
蛋白质合成速率计算公式
蛋白质合成速率计算公式---引言蛋白质是生物体中极为重要的有机分子之一，它参与了细胞的结构、功能和代谢等多个方面。
蛋白质合成速率是衡量生物体蛋白质代谢活动的重要指标之一。
在生物学研究和生命科学领域中，计算蛋白质合成速率的公式是一项关键工具。
本文将介绍蛋白质合成速率的计算公式及其相关参数。
蛋白质合成速率计算公式蛋白质合成速率可通过计算蛋白质合成速率常数（protein synthesis rate constant）获得。
蛋白质合成速率常数表示单位时间内细胞合成蛋白质的速率。
蛋白质合成速率常数的计算公式如下所示：protein synthesis rate constant = protein synthesis rate / total protein concentration其中:- protein synthesis rate：蛋白质合成速率，表示单位时间内细胞合成的蛋白质数量。
- total protein concentration：总蛋白质浓度，表示在相同时间单位内，蛋白质的总体浓度。
参数解释- 蛋白质合成速率常数是一个衡量蛋白质合成速率的指标。
通过计算蛋白质合成速率常数，可以更加准确地评估蛋白质合成的速率和效率。
- 蛋白质合成速率和总蛋白质浓度常常需要通过实验测量来获得。
应用实例例如，在细胞生物学研究中，科学家通常可以通过标记氨基酸的方法来追踪新合成的蛋白质。
通过测量单位时间内合成的蛋白质数量，以及相同时间单位内的总蛋白质浓度，可以计算蛋白质合成速率常数。
蛋白质合成速率常数的值可以用于比较不同条件下的细胞蛋白质合成速率，比如不同环境下、不同药物处理下等。
通过对比不同条件下蛋白质合成速率常数的差异，我们可以更加全面地了解蛋白质合成的机制和调控。
结论蛋白质合成速率是了解细胞代谢活动的重要指标之一。
通过计算蛋白质合成速率常数，我们可以准确评估蛋白质的合成速率和效率。
这将帮助我们更好地理解细胞内蛋白质合成的机制和调控过程，为生物学研究提供重要的参考和工具。
分子生物学--蛋白质的翻译课件
Initiation requires factors and free subunits
(2)细菌中有三种起始因子 IF-3：稳定30S亚基；辅助 30S亚基与mRNA上起始点特 异性结合； IF-1：与30S亚基结合在A位， 阻止氨酰-tRNA进入；阻止 30S与50S亚基结合。 IF-2：结合特定起始因子 tRNA，控制它进入核糖体； 有核糖体依赖GTP酶活性；
5.1.2 氨酰-tRNA合成酶引入的两种错误
◆蛋白质合成真实性主要决定于：
tRNA能否把正确的氨基酸放到新生多肽链的 正确位置。 ◆氨酰-tRNA合成酶会引入两种错误：
一种是将错误的氨基酸加在正确的tRNA上； 另一种是将正确的氨基酸加在错误的tRNA上。 前者现错的可能性更大。
Error rates differ at each stage of gene expression
Eplroontegiantibo5yn.2tRr.ai3bno蛋ssfoe白rmfer质omm合ovpee成spta的idloyn三l-gtR个mNRA阶NtAo段，aem简xitne介onadcinygl-tRNA
Termination Polypeptide chain is released from tRNA, and ribosome dissociates from mRNA
I: 次黄嘌呤
1.4.4 读码的连续性
生物合成过程中，mRNA的编码方向是 5`→3`，从N端向C端延伸肽链。一条肽链 合成起始后，密码子按3个一框读下去不重 叠也不跳格，直到终止。
2 蛋白质合成中使用的RNA
概述 2.1 mRNA 2.2 tRNA 2.3 rRNA
蛋白质合成和翻译的机制
蛋白质合成和翻译的机制蛋白质合成（protein synthesis）是细胞中的一项重要生物过程，它涉及蛋白质的合成和翻译。
蛋白质是生命的基础组成单位，对于维持细胞结构、调节代谢和参与信号传导等功能至关重要。
本文将介绍蛋白质合成和翻译的机制，并探讨其在细胞中的作用。
一、蛋白质合成的步骤蛋白质合成经过两个主要的步骤：转录（transcription）和翻译（translation）。
转录发生在细胞核中，将DNA的信息转录成RNA；而翻译则发生在细胞质的核糖体中，将RNA的信息翻译成氨基酸序列形成蛋白质。
（一）转录转录是DNA模板信息的复制过程，将DNA的信息转录成RNA。
转录分为三个主要步骤：起始、延伸和终止。
1. 起始起始是由RNA聚合酶（RNA polymerase）在DNA上找到具有启动子序列的基因的起始点，并与之结合的过程。
启动子序列一般位于基因的上游区，其中较为重要的是TATA盒子，它在真核生物中是转录起始的信号。
2. 延伸延伸是RNA聚合酶沿DNA模板链上的读取和合成RNA的过程。
在延伸过程中，RNA聚合酶将模板链的碱基与互补的核苷酸三磷酸二核苷酸（NTP）结合，形成RNA链。
这一步骤一直持续到到达终止信号。
3. 终止终止是转录过程的最后一步，当RNA聚合酶到达基因的终止信号时，它将停止合成RNA链，并与DNA分离。
（二）翻译翻译是将RNA的信息翻译成氨基酸序列，形成蛋白质的过程。
翻译包含三个主要步骤：起始、延伸和终止。
1. 起始起始是由核糖体锚定在起始密码子（AUG）上的过程。
起始密码子一般编码甲硫氨酸（methionine），它指示翻译的起始点。
2. 延伸延伸是通过核糖体沿mRNA链读取信息和合成多肽链的过程。
核糖体将每个三联密码子与互补的tRNA分子配对，tRNA上的氨基酸逐渐连在一起形成多肽链。
3. 终止终止是翻译过程中的最后一步，当核糖体到达终止密码子时，它会释放合成的多肽链，并停止翻译过程。
endomembrane
Proteins that are not synthesized on the RER
A few of the proteins that are not syntheized on the RER include many that are found in the mitochondria, those of the glycolytic pathway and many cytoskeleton proteins.
A. RER provides a machine for protein synthesis
B. Protein folding and assembly C. Protein glycosylation in the RER
D. Intracellular transport
1.3.2 The SER is involved in
1. endoplasmic reticulum (ER)
1.1 chemical composition Lipid and protein Marker enzymes Reticuloplasmin molecular chaperone, PDI endoplasmin, calreticulin
1.2 structures tubule; vesicle; lamina rough endoplasmic reticulum (RER) smooth endoplasmic reticulum (SER)
RER
RER results from the presence of ribosomes that are bound to the cytosolic side of the endoplasmic reticulum membrane. The presence of ribosomes on the RER indicates that it is involved in protein synthesis.
蛋白质英语怎么说
蛋白质英语怎么说蛋白质的英语说法1：protein蛋白质的英语说法2：proteide蛋白质分解proteolysis;DNA-蛋白质复合物DNA-proteincomplex;蛋白质工程{遗}proteinengineering;蛋白质合成proteinsynthesis;蛋白质结构proteinstructure;蛋白质进化proteinevolution;蛋白质缺乏poteindeficiency;蛋白质纤维proteinfiber蛋白质的英语例句：1.Foodismadeupofcarbohydrates,proteinsandfats.食物由碳水化合物、蛋白质和脂肪构成。
2.Toomuchproteininthedietmayadvancetheageingprocess.饮食中摄入过量蛋白质可能会加速衰老。
3.Researchershaveisolatedanewproteinfromtheseedsofpoppie s.kproductsareanexcellentsourceofcalciumandprotein.奶制品富含钙与蛋白质。
5.Proteinmoleculescomposeallthecomplexworkingpartsoflivi ngcells.活细胞中所有复杂的运行成分都由蛋白质分子构成。
6.Fishandchipsarepackedwithprotein.炸鱼薯条富含蛋白质。
7.Fishisarichsourceofprotein.鱼肉富含蛋白质。
8.Theseproteinsstimulatetheproductionofbloodcells.这些蛋白质会刺激血细胞的产生。
9.essentialproteinsandvitamins必不可少的蛋白质和维生素10.Theplantrequiresnitrogeninordertomakeproteins.11.ProteinsandDNAarepolymers.蛋白质和脱氧核糖核酸都是聚合体.12.Ricecontainsproteinandfat.大米含蛋白质和脂肪.13.Soybeansareveryrichinprotein.大豆含有丰富的蛋白质.ksolidsincludesalts,proteinandsugar.牛乳中的固态物质包括盐分、蛋白质和糖.15.Overtime,theproteinintheeggshellbreaksdownintoitscons tituentaminoacids.时间久了，蛋壳中的蛋白质就会分解为其构成成分氨基酸。
protein synthesis ppt 蛋白质合成 PPT
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Transcription
Translation
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Overview of Transcription
During transcription in the nucleus, a segment of DNA unwinds and unzips, and the DNA serves as a template for mRNA formation RNA polymerase joins the RNA nucleotides so that the codons in mRNA are complementary to the triplet code in DNA
• End product is a mature RNA molecule that leaves the nucleus to the cytoplasm
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RNA Processing
pre-RNA molecule
exon intron exon intron exon
intron
intron
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Two New, Identical DNA Strands Result from Replication
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Another View of Replication
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RNA
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RNA Differs from DNA
1. RNA DNA 2. RNA DNA 3. RNA DNA has a sugar ribose has a sugar deoxyribose contains the base uracil (U) has thymine (T) molecule is single-stranded is double-stranded
原核生物蛋白质合成需要的酶_概述及解释说明
原核生物蛋白质合成需要的酶概述及解释说明1. 引言1.1 概述原核生物是一类简单的生物体，包括细菌和古细菌。
蛋白质合成是细胞生活中至关重要的过程之一，因为蛋白质是构建和调节细胞功能的关键分子。
在原核生物中，蛋白质合成发生在一个复杂而协调的环境中，涉及多种不同类型的酶。
1.2 文章结构本文将首先介绍原核生物蛋白质合成的基本过程，包括mRNA合成和处理、tRNA合成和处理以及核糖体合成和组装。
接着，我们将详细探讨参与原核生物蛋白质合成的主要酶及其功能，如RNA聚合酶、tRNA合成酶和修饰酶以及核糖体蛋白质合成酶。
此外，文章还会介绍与蛋白质折叠和修饰有关的其他酶如伴侣蛋白与分子伴侣系统、脱氧去氧核苷三磷酸供应链和氧化修复系统以及翻译后修饰相关的蛋白激酶和磷酸化等。
最后，我们将得出结论，并强调原核生物蛋白质合成中酶的重要性和进一步研究的意义。
1.3 目的本文旨在全面概述和解释原核生物蛋白质合成过程中所需的酶，通过深入了解这些酶的功能和作用机制，有助于我们更好地理解细胞内的生命活动，并为进一步研究提供基础和启示。
同时，该文章还将强调这些酶在维持细胞稳态、适应环境变化以及抵御外界压力等方面的重要性。
2. 原核生物蛋白质合成的基本过程2.1 mRNA合成和处理原核生物蛋白质合成的第一步是合成并处理mRNA分子。
在细胞质中，RNA聚合酶将DNA模板转录为mRNA链。
这个过程被称为转录。
转录开始于mRNA 起始点，通过配对DNA中的碱基与Nitrogenous ribonucleoside triphosphates（NTPs）来形成一个新的RNA链。
转录结束后，mRNA分子需要经过后续处理，如剪接、修饰和poly(A)尾加在其3'端以增加稳定性。
2.2 tRNA合成和处理tRNA（转运RNA）是参与蛋白质合成的重要分子。
tRNA由细胞中存在的tRNA 合成酶通过连接特定氨基酸和特定tRNA序列而生成。
该过程称为tRNA激活或氨酰化。
原核生物合成蛋白质的过程
原核生物合成蛋白质的过程1. 转录（Transcription）转录是合成蛋白质的第一步。
在转录中，DNA的一部分被复制成RNA，这个过程由RNA聚合酶酶催化。
RNA聚合酶移动到DNA的启动子区域，并开始合成RNA分子，RNA的合成是通过读取DNA的编码序列而进行的。
RNA聚合酶根据DNA模板的信息合成RNA分子的互补链。
2. 剪接（Splicing）在许多原核生物中，合成的RNA分子是在剪接过程中进一步修饰的。
剪接是将原始RNA分子中的内含子部分剪除并将外显子部分连接起来的过程。
这样产生的成熟mRNA分子中只包含编码蛋白质所需的信息。
3. 反义译码（Translation）在细胞的质粒中，mRNA进入细胞质，利用核糖体和tRNA进行翻译。
翻译过程中，tRNA将氨基酸输送到适当的位置，该位置是由mRNA上的密码子确定的。
这个过程由rRNA（核糖体上的RNA）和其他蛋白质组成的核糖体催化。
4. 合成蛋白质（Protein Synthesis）在合成蛋白质的过程中，翻译复合物逐个读取mRNA上的密码子，并根据密码子的信息合成相应的氨基酸链。
这个氨基酸链最终形成蛋白质的主链。
每个氨基酸都通过肽键连接到前一个氨基酸，形成一个多肽链。
当翻译达到终止密码子时，翻译过程停止，多肽链被释放。
5. 后转录修饰（Post-translational Modifications）合成蛋白质后，它们可能需要进一步修饰，以获得其最终功能。
这些修饰可以包括磷酸化，甲基化，脂肪酰化等。
后转录修饰通过各种酶和辅酶进行催化。
总结起来，原核生物合成蛋白质包括转录、剪接、反义译码、合成蛋白质和后转录修饰等步骤。
这些过程是高度协调的，且需要多种分子和酶的参与。
在这个过程中，DNA的基因信息被转录成RNA，并且通过翻译过程合成蛋白质。
在合成过程中，还需要剪接和后转录修饰等步骤来增强蛋白质的功能。
总的来说，原核生物合成蛋白质的过程是一个非常复杂而又精确的生物学过程。
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Transcription
• Promoters are regions on DNA that show where RNA Polymerase must bind to begin the Transcription of RNA • Called the TATA box • Specific base sequences act as signals to stop • Called the termination signal copyright cmassengale
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The Genetic Code
• A codon designates an amino acid • An amino acid may have more than one codon • There are 20 amino acids, but 64 possible codons • Some codons tell the ribosome to stop translating
Name the Amino Acids
• • • • • GGG? UCA? CAU? GCA? AAA?
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Remember the Complementary Bases
On DNA: A-T C-G On RNA: A-U C-G
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copyright cmassengale 27
DNA RNA Protein
DNA
Transcription Nuclear membrane
Eukaryotic Cell
Pre-mRNA
RNA Processing
mRNA Ribosome
Translation
Protein
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Amino Acid Structure
copyright cmassengale
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Polypeptides
• Amino acid chains are called polypeptides
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DNA Begins the Process
• DNA is found inside the nucleus • Proteins, however, are made in the cytoplasm of cells by organelles called ribosomes • Ribosomes may be free in the cytosol or attached to the surface of rough ER
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Messenger RNA
• Long Straight chain of Nucleotides • Made in the Nucleus • Copies DNA & leaves through nuclear pores • Contains the Nitrogen Bases A, G, C, U ( no T )
RNA Differs from DNA
• RNA has a sugar ribose DNA has a sugar deoxyribose
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Other Differences
• RNA contains the base uracil (U) DNA has thymine (T) RNA molecule is single-stranded DNA is doublestranded
Ribosomal RNA (rRNA)
• rRNA is a single strand 100 to 3000 nucleotides long • Globular in shape • Made inside the nucleus of a cell • Associates with proteins to form ribosomes • Site of protein Synthesis
copyright cmassengale 7
Starting with DNA
• DNA ‘s code must be copied and taken to the cytosol • In the cytoplasm, this code must be read so amino acids can be assembled to make polypeptides (proteins) • This process is called PROTEIN SYNTHESIS
copyright cmassengale 31
Answer:
• DNA 5’-GCGTATG-3’ • RNA 3’-CGCAUAC-5’
copyright cmassengale
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Transcription
• During transcription, RNA polymerase binds to DNA and separates the DNA strands • RNA Polymerase then uses one strand of DNA as a template to assemble nucleotides into RNA
Transcription
• The process of copying the sequence of one strand of DNA, the template strand • mRNA copies the template strand • Requires the enzyme RNA Polymerase
copyright cmassengale
UGA
ACU
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Transcription and Translation
copyright cmassengale
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Pathway to Making a Protein
DNA mRNA tRNA (ribosomes)
copyright cmassengale
copyright cmassengale
•
DNA
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Structure of RNA
copyright cmassengale
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.
Three Types of RNA
• Messenger RNA (mRNA) copies DNA’s code & carries the genetic information to the ribosomes • Ribosomal RNA (rRNA), along with protein, makes up the ribosomes • Transfer RNA (tRNA) transfers amino acids to the ribosomes where proteins are synthesized
PROTEINengale 1
DNA and Genes
copyright cmassengale 2
DNA
• DNA contains genes, sequences of nucleotide bases • These Genes code for polypeptides (proteins) • Proteins are used to build cells and do much of the work inside cells
copyright cmassengale 15
Messenger RNA (mRNA)
• Carries the information for a specific protein • Made up of 500 to 1000 nucleotides long • Sequence of 3 bases called codon • AUG – methionine or start codon • UAA, UAG, or UGA – stop 16 codons copyright cmassengale
Transfer RNA (tRNA)
• Clover-leaf shape • Single stranded molecule with attachment site at one end for an amino acid • Opposite end has three nucleotide bases called the anticodon
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The Genetic Code
•Use the code by reading from the center to the outside •Example: AUG codes for Methionine
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copyright cmassengale
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mRNA Editing
Protein
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Protein Synthesis
The production or
synthesis of polypeptide chains (proteins) Two phases: Transcription & Translation mRNA must be processed before it leaves the nucleus of eukaryotic cells