蛋白质的生物合成(翻译).pptx
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翻译的模板：DNA----原始模板 RNA----直接模板
翻译的场所：核蛋白体（细胞质） 翻译过程分为起始、延长、终止三个阶段。
第一节 蛋白质生物合成体系
原料：氨基酸
其它物质：三种RNA（mRNA、tRNA、 rRNA）
各种酶和蛋白质因子 ATP和GTP 、无机离子等
一、翻译模板mRNA及遗传密码
需要延长因子、各种酶和GTP参与。
原核生物延长因子：EF-T（EF-Tu、EF-Ts） EF-G
真核生物延长因子：EF-1、EF-2
翻译延长因子
核蛋白体循环分三个步骤：
1.进位(entrance) 2.成肽(peptide bond formation) 3.转位(translocation)
mRNA上存在遗传密码 mRNA分子上从5至3方向，由AUG开
始，每3个核苷酸为一组，决定肽链上某一 个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号， 称为三联体密码(triplet coden)。
共６４个，其中６１个为有意义密码。 起始密码(initiation coden): AUG 终止密码(termination coden):
（二）简并性(degenecy)
遗传密码的简并性是指一种氨基酸有２个或２ 个以上的密码子为之编码的现象。
（三）通用性（universal） （四）摆动性(wobble) （图）
密码子与反密码子配对出现不严格遵守常见的 碱基配对规律的情况，称为摆动配对（表12-2）
原核、真核核蛋白体的组成
原核生物
（二）真核生物翻译起始复合物形成
1.核蛋白质体大小亚基的分离； 2.起始氨基酰-tRNA结合； 3.mRNA在核蛋白质体小亚基的准确定;(图 12-4A) 4.核蛋白质体大亚基结合。（图12-4）
eIF2是真核肽链合成调节的关键成分。
二、肽链的延长
肽链合成的延长是根据mRNA密码序列的 指导,依次添加氨基酸从N端向C端延伸肽链, 直到合成终止的过程。由于肽链延长在核蛋 白体上连续性循环式进行，又称核蛋白体循 环(ribosomal cycle)，每次核蛋白体循环肽链 增加一个氨基酸。
（一）原核翻译起始复合物形成 (图12-3)
1. 蛋白体大、小亚基分离。 2.mRNA在小亚基定位结合； S-D序列：又称核蛋白体结合位点 (ribosomal binding site,RBS)，是mRNA 起始密码上游的一段富含嘌呤核苷酸的序列， 该序列以…AGGA…为核心。（图12-2） 3.起始氨基酰-tRNA在小亚基上就位； 4.核蛋白体大亚基结合。
第二节 蛋白质生物合成过程
翻译过程分为起始、延长和终止三个阶段。
一、肽链合成起始
肽链合成起始阶段，是指mRNA和起始氨 基酰-tRNA分别与核蛋白体结合而形成翻译 起始复合物的过程。需要起始因子（IF或eIF） 和ATP、GTP参与。
翻译的起始是mRNA能忠实翻译的关键步 骤，也是调节蛋白质合成的部位。
mRNA是遗传信息的携带者
• 遗传学将编码一个多肽的遗传单位称为顺 反子(cistron)。
• 原核细胞中数个结构基因常串联为一个转 录单位，转录生成的mRNA可编码几种功 能相关的蛋白质，为多顺反子(polycistron) 。
• 真核mRNA只编码一种蛋白质，为单顺反 子(single cistron) 。
真核生物
核蛋 白体
小亚基
大亚基
核蛋 白体
小亚基
大亚基
S值 70S 30S
50S 80S 40S
6源自文库S
rRNA
16S- 5S-rRNA rRNA 23S-rRNA
18SrRNA
28S-rRNA 5S-rRNA
5.8SrRNA
蛋白 质
rpS 21种 rpL 36种
rpS 33种 rpL 49种
三、tRNA与氨基酸的活化
（一）氨基酰-tRNA合成酶 tRNA的3’末端-CCA-OH是氨基酸的结合 位点，tRNA的功能是转运氨基酸。 1.tRNA携带氨基酸的反应如下:（氨基酸的活化）
氨基酸 + tRNA 氨基酰-tRNA合成酶 氨基酰-tRNA
此反应可分为两AT步P 完成：AMP+PPi 氨基酸+ATP-E → 氨基酰-AMP-E+PPi 氨基酰-AMP-E+tRNA→氨基酰tRNA+AMP+E
2.氨基酰-tRNA合成酶的作用特点
a. 对aa、tRNA两种底物有高度特异性; b.有校正活性，当发生错配时，可以水解酯 键，再重新与正确的底物结合。
3.氨基酰-tRNA的书写
(1) 氨基酰-tRNA完整的写法是： ala-tRNAala；met-tRNAemet；fmettRNAfmet等。
(2) 各种氨基酰-tRNA的生成反应如下：
gly + tRNAgly + ATP → gly-tRNAgly + AMP + PPi met+tRNAemet+ATP → met- tRNAemet +AMP+PPi
（二）起始肽链合成的氨基酰-tRNA
密码子AUG为甲硫氨酸（Met）编码，同 时作为起始密码。
与甲硫氨酸结合的tRNA，在真核生物中至 少有两种：tRNAimet和tRNAemet ；原核生物 的起始密码只能辨认甲酰化的甲硫氨酸，即 N-甲酰甲硫氨酸（ fMet ）。
第十二章
蛋白质的生物合成（翻译）
Protein Biosynthesis, Translation
第一节 蛋白质生物合成体系 第二节 蛋白质生物合成过程 第三节 蛋白质合成后加工和输送 第四节 蛋白质生物合成的干扰和抑制
概述
翻译（translation）：即蛋白质的生物 合成，就是将核酸中由 4 种核苷酸序列编码 的遗传信息，通过遗传密码破译的方式解读 为蛋白质一级结构中20种氨基酸的排列顺 序。简言之，就是生物体以mRNA为模板 合成蛋白质的过程。
UAA，UAG，UGA
第三个字母
U C A G
开放读码框：从mRNA5’端起始密
码子AUG到3’端终止密码子之间的核苷 酸序列，各个三联体密码连续排列编码一 个蛋白质多肽链，称为开放读码框（open reading frame,ORF）。
遗传密码的特点：
（一）连续性(commaless)
编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连续阅 读，密码间既无间断也无交叉，如mRNA链上的碱 基发生插入或缺失，可造成框移突变。
翻译的场所：核蛋白体（细胞质） 翻译过程分为起始、延长、终止三个阶段。
第一节 蛋白质生物合成体系
原料：氨基酸
其它物质：三种RNA（mRNA、tRNA、 rRNA）
各种酶和蛋白质因子 ATP和GTP 、无机离子等
一、翻译模板mRNA及遗传密码
需要延长因子、各种酶和GTP参与。
原核生物延长因子：EF-T（EF-Tu、EF-Ts） EF-G
真核生物延长因子：EF-1、EF-2
翻译延长因子
核蛋白体循环分三个步骤：
1.进位(entrance) 2.成肽(peptide bond formation) 3.转位(translocation)
mRNA上存在遗传密码 mRNA分子上从5至3方向，由AUG开
始，每3个核苷酸为一组，决定肽链上某一 个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号， 称为三联体密码(triplet coden)。
共６４个，其中６１个为有意义密码。 起始密码(initiation coden): AUG 终止密码(termination coden):
（二）简并性(degenecy)
遗传密码的简并性是指一种氨基酸有２个或２ 个以上的密码子为之编码的现象。
（三）通用性（universal） （四）摆动性(wobble) （图）
密码子与反密码子配对出现不严格遵守常见的 碱基配对规律的情况，称为摆动配对（表12-2）
原核、真核核蛋白体的组成
原核生物
（二）真核生物翻译起始复合物形成
1.核蛋白质体大小亚基的分离； 2.起始氨基酰-tRNA结合； 3.mRNA在核蛋白质体小亚基的准确定;(图 12-4A) 4.核蛋白质体大亚基结合。（图12-4）
eIF2是真核肽链合成调节的关键成分。
二、肽链的延长
肽链合成的延长是根据mRNA密码序列的 指导,依次添加氨基酸从N端向C端延伸肽链, 直到合成终止的过程。由于肽链延长在核蛋 白体上连续性循环式进行，又称核蛋白体循 环(ribosomal cycle)，每次核蛋白体循环肽链 增加一个氨基酸。
（一）原核翻译起始复合物形成 (图12-3)
1. 蛋白体大、小亚基分离。 2.mRNA在小亚基定位结合； S-D序列：又称核蛋白体结合位点 (ribosomal binding site,RBS)，是mRNA 起始密码上游的一段富含嘌呤核苷酸的序列， 该序列以…AGGA…为核心。（图12-2） 3.起始氨基酰-tRNA在小亚基上就位； 4.核蛋白体大亚基结合。
第二节 蛋白质生物合成过程
翻译过程分为起始、延长和终止三个阶段。
一、肽链合成起始
肽链合成起始阶段，是指mRNA和起始氨 基酰-tRNA分别与核蛋白体结合而形成翻译 起始复合物的过程。需要起始因子（IF或eIF） 和ATP、GTP参与。
翻译的起始是mRNA能忠实翻译的关键步 骤，也是调节蛋白质合成的部位。
mRNA是遗传信息的携带者
• 遗传学将编码一个多肽的遗传单位称为顺 反子(cistron)。
• 原核细胞中数个结构基因常串联为一个转 录单位，转录生成的mRNA可编码几种功 能相关的蛋白质，为多顺反子(polycistron) 。
• 真核mRNA只编码一种蛋白质，为单顺反 子(single cistron) 。
真核生物
核蛋 白体
小亚基
大亚基
核蛋 白体
小亚基
大亚基
S值 70S 30S
50S 80S 40S
6源自文库S
rRNA
16S- 5S-rRNA rRNA 23S-rRNA
18SrRNA
28S-rRNA 5S-rRNA
5.8SrRNA
蛋白 质
rpS 21种 rpL 36种
rpS 33种 rpL 49种
三、tRNA与氨基酸的活化
（一）氨基酰-tRNA合成酶 tRNA的3’末端-CCA-OH是氨基酸的结合 位点，tRNA的功能是转运氨基酸。 1.tRNA携带氨基酸的反应如下:（氨基酸的活化）
氨基酸 + tRNA 氨基酰-tRNA合成酶 氨基酰-tRNA
此反应可分为两AT步P 完成：AMP+PPi 氨基酸+ATP-E → 氨基酰-AMP-E+PPi 氨基酰-AMP-E+tRNA→氨基酰tRNA+AMP+E
2.氨基酰-tRNA合成酶的作用特点
a. 对aa、tRNA两种底物有高度特异性; b.有校正活性，当发生错配时，可以水解酯 键，再重新与正确的底物结合。
3.氨基酰-tRNA的书写
(1) 氨基酰-tRNA完整的写法是： ala-tRNAala；met-tRNAemet；fmettRNAfmet等。
(2) 各种氨基酰-tRNA的生成反应如下：
gly + tRNAgly + ATP → gly-tRNAgly + AMP + PPi met+tRNAemet+ATP → met- tRNAemet +AMP+PPi
（二）起始肽链合成的氨基酰-tRNA
密码子AUG为甲硫氨酸（Met）编码，同 时作为起始密码。
与甲硫氨酸结合的tRNA，在真核生物中至 少有两种：tRNAimet和tRNAemet ；原核生物 的起始密码只能辨认甲酰化的甲硫氨酸，即 N-甲酰甲硫氨酸（ fMet ）。
第十二章
蛋白质的生物合成（翻译）
Protein Biosynthesis, Translation
第一节 蛋白质生物合成体系 第二节 蛋白质生物合成过程 第三节 蛋白质合成后加工和输送 第四节 蛋白质生物合成的干扰和抑制
概述
翻译（translation）：即蛋白质的生物 合成，就是将核酸中由 4 种核苷酸序列编码 的遗传信息，通过遗传密码破译的方式解读 为蛋白质一级结构中20种氨基酸的排列顺 序。简言之，就是生物体以mRNA为模板 合成蛋白质的过程。
UAA，UAG，UGA
第三个字母
U C A G
开放读码框：从mRNA5’端起始密
码子AUG到3’端终止密码子之间的核苷 酸序列，各个三联体密码连续排列编码一 个蛋白质多肽链，称为开放读码框（open reading frame,ORF）。
遗传密码的特点：
（一）连续性(commaless)
编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连续阅 读，密码间既无间断也无交叉，如mRNA链上的碱 基发生插入或缺失，可造成框移突变。