蛋白质的生物合成（翻译）蛋白质生物合成的概念第一节蛋白质生物合成体系一、mRNA是蛋白质合成的信息模板原核生物的多顺反子遗传密码遗传密码表遗传密码的特点2.连续性(non-punctuated)由于密码子的连续性，在开放阅读框中发生插入或缺失1个或2个碱基的基因突变，都会引起mRNA阅读框架发生移动，称为移码（frameshift），使后续的氨基酸序列大部分被改变，其编码的蛋白质彻底丧失功能，称之为移码突变。3.简并性(degeneracy)各种氨基酸的密码子数目4.摆动性(wobble)反密码子与密码子的识别方式与摆动配对5.通用性(universal)已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿体。二、氨基酰-tRNA通过其反密码子与mRNA中对应的密码子互补结合二级结构三、核糖体是肽链“装配厂”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起始因子（initiationfactor，IF）延长因子（elongationfactor，EF）释放因子（releasefactor，RF）参与原核生物翻译的各种蛋白质因子及其生物学功能参与真核生物翻译的各种蛋白质因子及其生物学功能第二节氨基酸与tRNA的连接反应过程氨基酸＋ATP-E氨基酰-AMP-E＋PPi第二步反应氨基酰tRNA合成酶还有校对活性（proofreadingactivity），能将错误结合的氨基酸水解释放，即将任何错误的氨基酰-AMP-E复合物或氨基酰-tRNA的酯键水解，再换上与密码子相对应的氨基酸，改正反应的任一步骤中出现的错配，保证氨基酸和tRNA结合反应的误差小于10-4。氨基酰-tRNA的表示方法二、肽链合成的起始需要特殊的起始氨基酰-tRNA具有起始功能的tRNAfMet与甲硫氨酸结合后，甲硫氨酸很快被甲酰化为N-甲酰甲硫氨酸(N-formylmethionine,fMet)，于是形成N-甲酰甲硫氨酰-tRNA(fMet-tRNAfMet)，可以在mRNA的起始密码子AUG处就位，参与形成翻译起始复合物。起始密码子只能辨认fMet-tRNAfMet。fMet-tRNAfMet的生成是一碳化合物转移和利用的过程之一，反应由转甲酰基酶催化，甲酰基从N10-甲酰四氢叶酸转移到甲硫氨酸的α-氨基上。第三节肽链的生物合成过程翻译过程包括起始（initiation）、延长（elongation）和终止（termination）三个阶段。真核生物的肽链合成过程与原核生物的肽链合成过程基本相似，只是反应更复杂、涉及的蛋白质因子更多。（一）原核生物翻译起始复合物的形成（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IF-3原核生物mRNA在核糖体小亚基上的准确定位和结合涉及两种机制S-D序列IF-3IF-3IF-3（二）真核生物翻译起始复合物的形成真核生物翻译起始复合物的装配翻译起始复合物形成后，核糖体从mRNA的5端向3端移动，依据密码子顺序，从N端开始向C端合成多肽链。1.进位(positioning)/注册(registration)2.成肽(peptidebondformation)3.转位(translocation)1.进位（entrance）2.成肽3.转位真核生物肽链延长过程肽链上每增加一个氨基酸残基，就需要经过一次进位、成肽和转位反应。如此往复，直到核糖体的A位对应到了mRNA的终止密码子上。原核生物有3种RFRF1识别UAA或UAG，RF2识别UAA或UGA，RF3则与GTP结合并使其水解，协助RF1与RF2与核糖体结合。真核生物仅有eRF一种释放因子，所有3种终止密码子均可被eRF识别。真核生物中肽链合成完成后的水解释放过程尚未完全了解。多聚核糖体的形成可以使蛋白质生物合成以高速度、高效率进行。多聚核糖体电镜下的多聚核糖体第四节肽链生物合成后的加工和靶向输送一、肽链折叠为功能构象需要分子伴侣分子伴侣的主要作用是：①封闭待折叠肽链暴露的疏水区段；②创建一个隔离的环境，可以使肽链的折叠互不干扰；③促进肽链折叠和去聚集；④遇到应激刺激，使已折叠的蛋白质去折叠。细胞内分子伴侣可分为两大类一类为核糖体结合性分子伴侣，包括触发因子和新生链相关复合物；另一类为非核糖体结合性分子伴侣，包括热激蛋白、伴侣蛋白等。1.热激蛋白(heatshockprotein,HSP)它有两个主要功能域：一个是存在于N-端的高度保守的ATP酶结构域，能结合和水解ATP；另一个是存在于C-端的肽链结合结构域。蛋白质的折叠需要这两个结构域的相互作用。HSP70辅助肽链折叠伴侣蛋白（chaperonin）是分子伴侣的另一家族，如大肠杆菌的GroEL和GroES（真核细