蛋白质的生物合成(翻译).pptx
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蛋白质的生物合成翻译3(共51张PPT)
AGGA或GAGG（Shine-Dalgarno顺序）互补。正是由这样的
配对将AUG（或GUG，UUG）密码子带到核糖体的起始位置 上 。 fMet-tRNA 与小亚基上的A位点结合。
2. 70S起始复合物的形成
30S起始复合物一旦完全形成后，IF3即释放出来。50S大亚 基参加进来，并引起GTP水解和释放其它两个起始因子，最后
ATP与GTP提供。
蛋白质的生物合成过程主要包括：合成的起始；肽链的延伸；合 成的终止与多肽链释放。
一、氨基酸的激活与氨酰基-tRNA的合成
1. 氨基酸的激活与氨酰基-tRNA的合成过程
氨基酸不能直接与模板相结合，必须首先与相应的tRNA结合， 形成氨酰基‐tRNA。这一过程就是氨基酸的激活。
将氨基酸接合于tRNA以形成氨酰基‐tRNA的激活反应是在氨酰 基‐tRNA合成酶的催化作用下进行的，需要ATP提供能量 。这个反 应是不可逆转的 。
2. 真核生物mRNA为单顺反子；原核生物mRNA为多顺反子。
3. 原核生物的mRNA的5’-端有SD序列。许多真核mRNA的AUG上游 存在Kozak（CCACC）序列。
4. 真核生物的成熟mRNA需要从细胞核中进入细胞质，才能参与蛋 白质的翻译；而原核生物的转录与翻译偶联在一起。
（二）遗传密码
Together with models in the corresponding orientation. The complete 70S ribosome has an asymmetric construction. The partition between the head and body of the small subunit is aligned with the notch of the large subunit, so that the platform of the small subunit fits into the large subunit. There is a cavity between the subunits which contains some of the important sites.
配对将AUG（或GUG，UUG）密码子带到核糖体的起始位置 上 。 fMet-tRNA 与小亚基上的A位点结合。
2. 70S起始复合物的形成
30S起始复合物一旦完全形成后，IF3即释放出来。50S大亚 基参加进来，并引起GTP水解和释放其它两个起始因子，最后
ATP与GTP提供。
蛋白质的生物合成过程主要包括：合成的起始；肽链的延伸；合 成的终止与多肽链释放。
一、氨基酸的激活与氨酰基-tRNA的合成
1. 氨基酸的激活与氨酰基-tRNA的合成过程
氨基酸不能直接与模板相结合，必须首先与相应的tRNA结合， 形成氨酰基‐tRNA。这一过程就是氨基酸的激活。
将氨基酸接合于tRNA以形成氨酰基‐tRNA的激活反应是在氨酰 基‐tRNA合成酶的催化作用下进行的，需要ATP提供能量 。这个反 应是不可逆转的 。
2. 真核生物mRNA为单顺反子；原核生物mRNA为多顺反子。
3. 原核生物的mRNA的5’-端有SD序列。许多真核mRNA的AUG上游 存在Kozak（CCACC）序列。
4. 真核生物的成熟mRNA需要从细胞核中进入细胞质，才能参与蛋 白质的翻译；而原核生物的转录与翻译偶联在一起。
（二）遗传密码
Together with models in the corresponding orientation. The complete 70S ribosome has an asymmetric construction. The partition between the head and body of the small subunit is aligned with the notch of the large subunit, so that the platform of the small subunit fits into the large subunit. There is a cavity between the subunits which contains some of the important sites.
《蛋白质的合成》PPT课件
②
Met Met
③
Met-tRNAiMet-elF-2 -GTP
mRNA
ATP elF4E, elF4G, elF4A, elF4B,PAB
ADP+Pi
60S
① eIF-2B、eIF-3、
eIF-6
40S
Met
elF-5
④
各种elF释放 GDP+Pi
60S
Met
精选课件ppt
真核生物翻译起始 复合物形成过5程3
3'非 翻 译 区
11
遗
传
密
密
码
码 子
表的
第
一
个
字
母
密码子的第二个字母
精选课件ppt
12
遗传密码的特点
1. 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，密码间既无间隔也 无重叠。
精选课件ppt
13
重叠密码
非重叠连续的密码
不连续的密码
精选课件ppt
14
基因损伤引起mRNA阅读框架内的碱 基发生插入或缺失，可能导致框移突变 (frameshift mutation)。
21
摆动配对
U
精选课件ppt
22
精选课件ppt
23
二、核蛋白体是多肽链合成的装置
精选课件ppt
24
核蛋白体的组成
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
大亚基
核蛋白 体
21种 30S 16S 34种 50S 23S
5S 70S
精选课件ppt
33种 49种
第十一章蛋白质的生物合成ppt课件
一、翻译模板mRNA及遗传密码
（一） 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) 。
翻译的延长(elongation)
翻译的终止(termination )
一、原核生物的翻译过程
（一） 起始阶段
1.核蛋白体大小 30S 亚基分离； 50S
2.mRNA与小亚
IF-3
IF-1
30S + 50S
解聚
mRNA
基结合； 3.起始氨基酰-
IF-2，GTP
AUG
tRNA与小亚基
fMet
fMet
溶酶体蛋白 Man-6-P（甘露糖-6-磷酸）
分泌蛋白的靶向输送
真核细胞分泌蛋白等前体合成后靶向输送过 程首先要进入内质网。
信号肽(signal peptide)－－
各种新生分泌蛋白的N端有保守的氨基酸序 列称信号肽。
信号肽的一级结构
信号肽引导真核分泌蛋白进入内质网
EF-Ts 调节亚基
EF-1-βγ
有转位酶活性，促进mRNA-肽 EFG 酰-tRNA由A位前移到P位，促
进卸载tRNA释放
EF-2
1.进位
又称注册(registration)
指根据mRNA下 一组遗传密码指导， 使相应氨基酰-tRNA 进入核蛋白体A位。
Tu TGsTP
Tu GDP
Ts GTP
遗 传 密 码 表
目录
从mRNA 5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 阅读 框 架 (open reading frame, ORF)。
蛋白质生物合成PPT课件演示教学.ppt
缬 脯 苏 天冬
缬 丙 酪 甘
缬 丙 丝 精
3. 简并性(degeneracy)
1. 核糖体大小亚基分离； 2. 核糖体小亚基结合于mRNA的起始密码子附近； 3. fMet-tRNAfMet结合在核糖体P位 ； 4. 核糖体大亚基结合形成起始复合物。
一、翻译起始复合物的装配启动肽链合成
（a）起始复合物的装配过程；（b）rRNA识别mRNA的核糖体结合位点，保证翻译起始在起始密码子处
密码子（codon）
起始密码子和终止密码子：
遗传密码表
遗传密码的特点
1. 方向性(directional)
翻译时遗传密码的阅读方向是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。
N
C
肽链延伸方向
5
3
读码方向
2. 连续性(non-punctuated)
23S-rRNA 5S-rRNA
18S-rRNA
28S-rRNA 5.8S-rRNA 5S-rRNA
蛋白质
rpS 21种
rpL 36种
rpS 33种
rpL 49种
不同细胞核蛋白体的组成
核蛋白体的组成
核糖体在翻译中的功能部位
四、肽链生物合成需要酶类和 蛋白质因子
氨基酰-tRNA合成酶(aminoacyltRNA synthetase)，催化氨基酸的活化； 转肽酶(peptidase)，催化核蛋白体P位上的肽酰基转移至A位氨基酰-tRNA的氨基上，使酰基与氨基结合形成肽键;并受释放因子的作用后发生变构，表现出酯酶的水解活性，使P位上的肽链与tRNA分离； 转位酶(translocase)，催化核蛋白体向mRNA3’-端移动一个密码子的距离，使下一个密码子定位于A位。
缬 丙 酪 甘
缬 丙 丝 精
3. 简并性(degeneracy)
1. 核糖体大小亚基分离； 2. 核糖体小亚基结合于mRNA的起始密码子附近； 3. fMet-tRNAfMet结合在核糖体P位 ； 4. 核糖体大亚基结合形成起始复合物。
一、翻译起始复合物的装配启动肽链合成
（a）起始复合物的装配过程；（b）rRNA识别mRNA的核糖体结合位点，保证翻译起始在起始密码子处
密码子（codon）
起始密码子和终止密码子：
遗传密码表
遗传密码的特点
1. 方向性(directional)
翻译时遗传密码的阅读方向是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。
N
C
肽链延伸方向
5
3
读码方向
2. 连续性(non-punctuated)
23S-rRNA 5S-rRNA
18S-rRNA
28S-rRNA 5.8S-rRNA 5S-rRNA
蛋白质
rpS 21种
rpL 36种
rpS 33种
rpL 49种
不同细胞核蛋白体的组成
核蛋白体的组成
核糖体在翻译中的功能部位
四、肽链生物合成需要酶类和 蛋白质因子
氨基酰-tRNA合成酶(aminoacyltRNA synthetase)，催化氨基酸的活化； 转肽酶(peptidase)，催化核蛋白体P位上的肽酰基转移至A位氨基酰-tRNA的氨基上，使酰基与氨基结合形成肽键;并受释放因子的作用后发生变构，表现出酯酶的水解活性，使P位上的肽链与tRNA分离； 转位酶(translocase)，催化核蛋白体向mRNA3’-端移动一个密码子的距离，使下一个密码子定位于A位。
第十六章蛋白质的生物合成ppt课件
IF-4A
eIF--4B eIF-4E eIF-4G eIF-5 eIF-6
生物功能 占据A位防止结合其他tRNA 促进起始tRNA与小亚基结合 促进大小亚基分离，提高P位对结合起始tRNA敏感性 促进起始tRNA与小亚基结合 最先结合小亚基促进大小亚基分离 eIF-4F复合物成分，有解螺旋酶活性，促进mRNA结
二、原核细胞多肽链的合 成———核蛋白体循环
翻 译 过 程 从 阅 读 框 架 的 5´-AUG 开 始 ， 按 mRNA 模 板 三 联 体 密 码 的 顺 序 延 长 肽 链 ， 直 至终止密码出现。
整个翻译过程可分为 ： 翻译的起始(initiation) 翻译的延长(elongation) 翻译的终止(termination )
部分 具有ATP酶活性，水解ATP,有利于自身
释放
（1）热休克蛋白促进蛋白质折叠的基本作用—— 结合保护待折叠多肽片段，再释放该片段进
行折叠。形成HSP70和多肽片段依次结合、解离 的循环。
HSP40结合待 折叠多肽片段
HSP70-ATP复合物
ATP水解
HSP40- HSP70-ADP-多肽复合物
ATP
AMP＋PPi
* 氨基酰tRNA合成酶 —— 绝对专一性, 校正活性
第一步反应:
第二步反应:
tRNA与酶 结合的模型
tRNA
录像
ATP
氨基酰tRNA 合成酶
2、氨基酰tRNA的表示方法
书写方式： 如，Arg - tRNAarg 与起始密码结合的氨基酰tRNA ：
原核生物： fMet-tRNAfmet 真核生物：Met-tRNAimet
溶酶体蛋白 Man-6-P（甘露糖-6-磷酸）
1.分泌蛋白的靶向输送
eIF--4B eIF-4E eIF-4G eIF-5 eIF-6
生物功能 占据A位防止结合其他tRNA 促进起始tRNA与小亚基结合 促进大小亚基分离，提高P位对结合起始tRNA敏感性 促进起始tRNA与小亚基结合 最先结合小亚基促进大小亚基分离 eIF-4F复合物成分，有解螺旋酶活性，促进mRNA结
二、原核细胞多肽链的合 成———核蛋白体循环
翻 译 过 程 从 阅 读 框 架 的 5´-AUG 开 始 ， 按 mRNA 模 板 三 联 体 密 码 的 顺 序 延 长 肽 链 ， 直 至终止密码出现。
整个翻译过程可分为 ： 翻译的起始(initiation) 翻译的延长(elongation) 翻译的终止(termination )
部分 具有ATP酶活性，水解ATP,有利于自身
释放
（1）热休克蛋白促进蛋白质折叠的基本作用—— 结合保护待折叠多肽片段，再释放该片段进
行折叠。形成HSP70和多肽片段依次结合、解离 的循环。
HSP40结合待 折叠多肽片段
HSP70-ATP复合物
ATP水解
HSP40- HSP70-ADP-多肽复合物
ATP
AMP＋PPi
* 氨基酰tRNA合成酶 —— 绝对专一性, 校正活性
第一步反应:
第二步反应:
tRNA与酶 结合的模型
tRNA
录像
ATP
氨基酰tRNA 合成酶
2、氨基酰tRNA的表示方法
书写方式： 如，Arg - tRNAarg 与起始密码结合的氨基酰tRNA ：
原核生物： fMet-tRNAfmet 真核生物：Met-tRNAimet
溶酶体蛋白 Man-6-P（甘露糖-6-磷酸）
1.分泌蛋白的靶向输送
蛋白质的生物合成(共74张PPT)
3)校正tRNA
tRNASu3+Tyr反密码子为CUA，能识别变异 产生的终止密码子UAG。
三、氨酰-tRNA合成酶
❖ 氨基酸在掺入肽链前，必须活化生成氨酰tRNA，获得足够的能量。
❖ 活化反应由各种氨酰-tRNA合成酶（AARS） 催化。
Ａ.氨酰－tRNA
氨基酰-tRNA合成酶
氨基酸 + tRNA
❖ 包括：氨酰-tRNA与核糖体结合，转肽 与肽键形成和转位三个步骤。
肽链合成的延长因子
（一） 进位
Tu GTsTP
Tu GDP
Ts
GTP
5'
AUG
3'
目录
Ts 移走GDP，并与Tu 结合生成Tu-Ts复合体， 然后GTP替换Ts，生 成有活性的Tu-GTP
Poly(U) Poly(C) Poly(A) Poly(G)
poly(Phe) peptide
无细胞抽取物
poly(Pro) peptide poly(Lys) peptide poly(Gly) peptide
•核糖体 •各种tRNA •氨基酸 •AARS
•ATP, GTP
+ mRNA = 蛋白质
氨基酰- tRNA
ATP
AMP＋PPi
B. 氨酰-tRNA合成酶特点
a、专一性：
•对氨基酸有极高的专一性，每种氨基酸都有专 一的酶，只作用于L-氨基酸，不作用于D-氨基酸。
•对tRNA具有极高专一性：一种AARS只能识别装
载同一种氨基酸的一组同工受体（tRNA分子）
b、校对作用：
• AARS具有底物结合位点（包括tRNA、氨 基酸和ATP结合位点）和水解位点。
5'
tRNASu3+Tyr反密码子为CUA，能识别变异 产生的终止密码子UAG。
三、氨酰-tRNA合成酶
❖ 氨基酸在掺入肽链前，必须活化生成氨酰tRNA，获得足够的能量。
❖ 活化反应由各种氨酰-tRNA合成酶（AARS） 催化。
Ａ.氨酰－tRNA
氨基酰-tRNA合成酶
氨基酸 + tRNA
❖ 包括：氨酰-tRNA与核糖体结合，转肽 与肽键形成和转位三个步骤。
肽链合成的延长因子
（一） 进位
Tu GTsTP
Tu GDP
Ts
GTP
5'
AUG
3'
目录
Ts 移走GDP，并与Tu 结合生成Tu-Ts复合体， 然后GTP替换Ts，生 成有活性的Tu-GTP
Poly(U) Poly(C) Poly(A) Poly(G)
poly(Phe) peptide
无细胞抽取物
poly(Pro) peptide poly(Lys) peptide poly(Gly) peptide
•核糖体 •各种tRNA •氨基酸 •AARS
•ATP, GTP
+ mRNA = 蛋白质
氨基酰- tRNA
ATP
AMP＋PPi
B. 氨酰-tRNA合成酶特点
a、专一性：
•对氨基酸有极高的专一性，每种氨基酸都有专 一的酶，只作用于L-氨基酸，不作用于D-氨基酸。
•对tRNA具有极高专一性：一种AARS只能识别装
载同一种氨基酸的一组同工受体（tRNA分子）
b、校对作用：
• AARS具有底物结合位点（包括tRNA、氨 基酸和ATP结合位点）和水解位点。
5'
蛋白质生物合成—翻译及翻译后过程ppt课件
环境 3. 识别错误折叠的变性新蛋白，帮助复性或使其降解
.
分子伴侣的分类及作用
1. 应激蛋白70家族（heat-shock protein 70）：参与蛋白质的从头折 叠、跨膜运输、错误折叠多肽的降 解及其调控过程
2. 伴侣素系统（chaperonin system）: 具有独特的双层环状结构的寡聚蛋 白，以依赖ATP的方式为非自发性 折叠蛋白质提供能折叠形成天然空 间构象的微环境
蛋白质
rpS 21种 rpL 34种
rpS 33种 rpL 49种
.
小亚基与mRNA的结合
.
大亚基
P位
A位
P位(peptidyl site) ：结合肽酰tRNA的部位 A位(aminoacyl site) ：结合氨基酰tRNA的部位 E位(exit site) ：排出位 .
三、氨基酸的活化与转运—tRNA
输的。需要消耗能量
3. 小泡运输—蛋白质从内质网转运到
高尔基体以及从高尔基体转运到溶
酶体、分泌泡、细胞质膜、细胞外
等是由小泡介导的
.
细胞中蛋白质运输的方式
1. 翻译中运输:由与内质网结合的核糖 体完成。新生肽链在合成过程中， 插入到内质网上的特殊通道，然后 转移入内腔
2. 翻译后运输: 由游离核糖体完成。 在多肽链合成后，将蛋白质从细胞 质转移到线粒体或叶绿体细胞器 和细胞核中
.
二、生物合成的场所 — 核蛋白体 (Ribosomes)
.
核蛋白体蛋白及rRNA的组成特点
原核生物
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 70S 30S
50S
80S 40S
.
分子伴侣的分类及作用
1. 应激蛋白70家族（heat-shock protein 70）：参与蛋白质的从头折 叠、跨膜运输、错误折叠多肽的降 解及其调控过程
2. 伴侣素系统（chaperonin system）: 具有独特的双层环状结构的寡聚蛋 白，以依赖ATP的方式为非自发性 折叠蛋白质提供能折叠形成天然空 间构象的微环境
蛋白质
rpS 21种 rpL 34种
rpS 33种 rpL 49种
.
小亚基与mRNA的结合
.
大亚基
P位
A位
P位(peptidyl site) ：结合肽酰tRNA的部位 A位(aminoacyl site) ：结合氨基酰tRNA的部位 E位(exit site) ：排出位 .
三、氨基酸的活化与转运—tRNA
输的。需要消耗能量
3. 小泡运输—蛋白质从内质网转运到
高尔基体以及从高尔基体转运到溶
酶体、分泌泡、细胞质膜、细胞外
等是由小泡介导的
.
细胞中蛋白质运输的方式
1. 翻译中运输:由与内质网结合的核糖 体完成。新生肽链在合成过程中， 插入到内质网上的特殊通道，然后 转移入内腔
2. 翻译后运输: 由游离核糖体完成。 在多肽链合成后，将蛋白质从细胞 质转移到线粒体或叶绿体细胞器 和细胞核中
.
二、生物合成的场所 — 核蛋白体 (Ribosomes)
.
核蛋白体蛋白及rRNA的组成特点
原核生物
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 70S 30S
50S
80S 40S
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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。
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：
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)
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 ）。
（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。
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）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。
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) 。
（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
（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
第节 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。
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
60S
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
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
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。
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：
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)
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 ）。
（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。
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）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。
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) 。
（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
（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
第节 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。
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
60S
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
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