蛋白质翻译
蛋白质合成——翻译
1、核糖体（ribosome）组成：
2、核糖体RNA（rRNA）：
3、合成机制：
*在蛋白质生物合成时，tRNA活化成携带有相应氨基酸的氨基酰
-tRNA是翻译过程启动的先决条件。
*细胞内共有20余种氨酰-tRNA合成酶分别参与合成不同的氨酰
-tRNA的合成。氨酰-tRNA合成酶具有底物的绝对专一性，对氨
基酸，tRNA两种底物都能高度特异性的识别。
*tRNA分为起始tRNA（特性的识别起始密码子）和延伸tRNA，真
核生物的起始tRNA携带甲硫氨酸（Met），书写为Met-tRNAi Met；
原核生物起始tRNA携带甲酰甲硫氨酸（fMet），由于甲硫氨酸
-NH2被甲酰化，书写为fMet-tRNAi fMet。（i表示起始initiation）
*同工tRNA，一种氨基酸有多种密码子，所以就有多种tRNA，
这几种代表相同氨基酸的rRNA称为同工tRNA。
*活化过程需要ATP消耗：
第一步形成氨酰腺苷酸-酶复合体。
AA+ATP+酶（E）——>AA-AMP-E+PPi （E指氨酰-tRNA合成酶）
第二步是氨酰基转移到3’端
AA-AMP-E+tRNA——>AA-tRNA+E+AMP
4、具体过程：
（1）氨基酸活化（同上）
（2）翻译的起始：真核生物中，任何一个多肽的合成都是从生成甲硫氨酸-tRNAi Met开始的，因为甲硫氨酸的特殊性，体内存在两种tRNA Met，只有甲硫氨酸-tRNAi Met才能与核糖体小亚基40S结合，起始肽链合成，普通的tRNA Met中携带的甲硫氨酸只能在延伸过程中插入到A位点参与肽链合成。
真核生物中，40S小亚基首先与Met-tRNAi Met结合，再与模版mRNA结合，最后与60S大亚基结合生成80S*mRNA*Met-tRNAi Met复合物。起始复合物的生成需要GTP供能，还需要Mg2+，NH4+和3个起始因子（IF1，IF2，IF3）。
原核生物翻过起始过程：
第一步：30S小亚基首先与起始因子IF1，IF3结合，通过SD序列与mRNA模版结合。
第二步：在IF2和GTP帮助下，fMet-tRNAi fMet进入小亚基的P位置，tRNA上的反密码子与mRNA上的起始密码子配对。
第三步：带有tRNA，mRNA，三个起始因子的小亚基复合物与50S大亚基结合，GTP水解，释放起始因子。
*30S亚基具有专一性的识别和选择mRNA起始位点的特性。30S小亚基通过其16SrRNA的3'端与mRNA的5'端起始密码子上游的碱基序列（SD序列5'-AGGAGGU-3'）配对结合。
*细菌核糖体上一般存在三个与氨酰-tRNA结合的位点，A位点（aminoacyl site，第二个密码子对应位点），P位点（peptidyl site）和E位点（exit site），只有fMet-tRNAi fMet能与第一个P位点相结合，其他所有的tRNA都必须通过A位点到达P位点，再由E位点离开核糖体。
真核生物的起始阶段基本相同，只是核糖体较大，有较多的起始因子（eIF）参与，其mRNA具有m7GpppNp 帽子结构（帽子与核糖体小亚基的18SrRNA的3'端序列之间存在不同于SD序列的碱基配对型相互作用。且有一种蛋白因子（eIF-4E）——帽子结合蛋白，能专一的识别mRNA的帽子结构，与mRNA的5'端结合生成蛋白质-mRNA复合物，并利用该复合物对eIF-3的亲和力与含有eIF-3的40S亚基结合。），Met-tRNAi Met
不甲酰化，mRNA分子5'端帽子和3'端多聚A都参与形成翻译起始复合物。
（3）肽链的延伸（原核）：
第二个AA-tRNA在延伸因子EF-Tu及GTP作用下，生成AA-tRNA*EF-Tu*GTP复合物，然后结合到核糖体的A 位点上。这时GTP被水解释放，通过延伸银子EF-Ts再生GTP，形成EF-Tu*GTP复合物，进入新一轮循环。由于EF-Tu只能与fMet-tRNAi fMet以外的其他AA-tRNA起反应，所以起始tRNA不会被结合到A位点上（直接结合P位点），这就是mRNA内部的AUG不会被起始tRNA读出，肽键中间不会出现甲酰甲硫氨酸的原因。
肽键的形成：经过上一步反应后，AA-tRNA占据A位，fMet-tRNAi fMet占据P位，在肽基转移酶的催化下，A 位的AA-tRNA转移到P位，与fMet-tRNAi fMet上的氨基酸生成肽键。起始tRNA在完成使命后离开P位点，A 位点准备接受新的AA-tRNA，开始下一轮循环。
移位：即核糖体向mRNA3'端方向移动一个密码子。此时，仍与第二个密码子结合的二肽酰-tRNA2从A位进入P位，去氨酰-tRNA被挤入E位，mRNA上的第三个密码子对应于A位。EF-G是移位所必需的蛋白质因子，移位的能量来自另一分子GTP的水解。
（4）肽链终止：
蛋白质前体加工
1、N端fMet或Met的切除：不管是原核生物还是真核生物，N端的甲硫氨酸往往在多肽链合成完毕之前就被切除。
2、二硫键的形成：蛋白质合成后通过两个半胱氨酸的氧化作用生成二硫键，成为胱氨酸，二硫键的正确形成对稳定蛋白质的天然构象具有重要的作用。
3、特定的氨基酸修饰：包括磷酸化（如核糖体蛋白质），糖基化（各种糖蛋白），甲基化（组蛋白，肌肉蛋白质），乙基化（组蛋白），羟基化（胶原蛋白）和羧基化等。
4、切除新生肽链中的非功能片段
蛋白质的折叠：
1、连续性，简并性，通用性和特殊性
2、三种，UAA（赭石ochre密码），最常用，UGA（乳白石opal密码）和UAG（琥珀amber密码）
3、
tRNA（transfer RNA）
所有tRNA都具有共同的特征，存在经过特殊修饰的碱基，t RNA的3'端都以CCA-OH结束，该位点是tRNA 与相应氨基酸结合的位点。
三叶草形分子上有4条根据他们的结构或已知功能命名的手臂：
（1）受体臂：由链两端序列碱基配对形成的杆状结构和3'端未配对的3-4个碱基组成，其3'端的最后三个碱基永远都是CCA。
（2）TψC臂：根据三个核苷酸命名的，其中ψ表示拟尿嘧啶，是tRNA分子所拥有的不常见的核苷酸。（3）反密码子臂：
（4）D臂：根据它还有二氢尿嘧啶（dihydrouracil）命名的
Key：
cytosine：胞嘧啶，5-methylcytosine：5-甲基胞嘧啶guanine: 鸟嘌呤
adenine: 腺嘌呤
pseudouracil：拟尿嘧啶
蛋白质翻译总结
氨基酸的活化a.起始信号（AUG-甲硫氨酸密码子）和缬氨酸（GUG）极少出现i.真核生物起始氨基酸—甲硫氨酸，原核生物-甲酰甲硫氨酸 ii.SD序列：存在于原核生物起始密码子AUG上游7~12个核苷酸处的一种4~7个核苷酸的保 守片段，与16srRNA3’端反向互补。功能将mRNA的AUG起始密码子置于核糖体的适当位置以便起始翻译作用。 1)原核生物的SD序列：原核mRNA起始密码子上一段可与核糖体结合的序列。30s小亚基首先与 翻译因子IF-1（与30s结合）和IF-3（稳定小亚基，帮助其与mRNA结合位点的识别）结合，通过SD序列与mRNA模板相结合。 iii.真核生物依赖于结合5'帽，核糖体小亚基沿mRNA5'端帽子结构扫描到RBS iv.在IF2起始因子和GTP的帮助下，fMet-tRNA进入小亚基的P位，tRNA上的反密码子与mRNA密码子配对。 v.小亚基复合物与50s大亚基结合，GTP水解，释放翻译起始因子vi.翻译的起始 b.后续氨基酸与核糖体的集合：第二个氨酰-tRNA与EF-Tu.GTP形成复合物，进入核糖体的A位，水解产生GDP并在EF-Ts的作用下释放GDP并使EF-Tu结合另一分子GTP形成新的循环。i.肽键的生成：AA-tRNA占据A位，fMet-tRNA占据P位，在肽基转移酶的催化下，A位上的AA-tRNA转移到P位，P位上的起始tRNA转移至E位，与fMet-tRNA上的氨基酸生产肽键。起始RNA随后离开。 ii.移位：核糖体通过EF-G介导的GTP水解所提供的能量向mRNA模板3'末端移动一个密码子，二 肽基-tRNA完全进入P位点 iii.肽链的延申 c.当终止密码子UAA,UAG，UGA出现在核糖体的A位时，没有相应的AA-tRNA能与其结合，而释放因子能识别密码子并与之结合，水解P位上的多肽链与tRNA之间的二酯键，然后新生的肽链释放，核糖体大小亚基解体 i.肽链的终止 d.N端fMet或Met的切除i.二硫键的形成ii.特定氨基酸的修饰iii.新生肽段非功能片段的切除iv.蛋白质前体的加工 e.无义突变：DNA序列中任何导致编码氨基酸的三联密码子突变转变为终止密码子 UAA,UGA,UAG中的突变，使得蛋白质合成提前终止，合成无功能或无意义的多肽。1)错义突变：由于结构基因中某种核苷酸的变化使一种氨基酸的密码变成另一种密码。2)同工tRNA：识别携带相同氨基酸的tRNA i.校正tRNA： ii.tRNA种类 f.蛋白质的生物合成 1.翻译 2019年6月19日 19:50
蛋白翻译后修饰(研究生高级生化)
蛋白翻译后修饰(齐以涛老师) 上课老师没说重点 1.蛋白的概念:由许多氨基酸通过肽键相连形成的高分子含氮化合 物。 2.蛋白后修饰概念和意义（ＰＰT4-5） 3.蛋白后修饰种类 1．切除加工 2. 糖基化 3.羟基化 4.甲基化 5．磷酸化?６．乙酰化?7．泛素化 200. … ８.类泛素化?９.…? 磷酸化修饰 １.概念: 磷酸化是通过蛋白质磷酸化激酶将ATP的磷酸基转移到蛋 白的特定位点上的过程。大部分细胞过程实际上是被可逆 的蛋白磷酸化所调控的,至少有3０%的蛋白被磷酸化修饰 2.作用位点： 丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸是主要的磷酸化氨基酸,大多数 磷酸化蛋白质都有多个磷酸化位点，并且其磷酸化位点是 可变的。
３.实例(MＡＰK途径): 分裂原活化的蛋白激酶（MAPK)、分裂原活化的蛋白激酶的激酶（MＡＰＫK)、分裂原活化的蛋白激酶的激酶之激酶(MAＰKＫK)。在真核细胞中，这3种类型的激酶构成一个MAPＫ级联系统(MAＰK casｃade），通过ＭAPＫＫK-MAPＫK－ＭAＰＫ逐级磷酸化，将外来信号级联放大并传递下去。 具体过程如下： ?MＡPKKＫ位于级联系统的最上游,能够通过胁迫信号感受器或者信号分子的受体，或者其本身就直接感受胞外信号刺激而发生磷酸化?ＭAPKKK磷酸化后变为活化状态,可以使MAＰKK磷酸化 ?ＭAPKＫ始终存在于细胞质中，MAPKK磷酸化以后通过双重磷酸化作用将ＭAＰK激活 ?MAＰK被磷酸化后有3种可能的去向: (1）停留在细胞质中,激活一系列其它的蛋白激酶 (2)在细胞质中使细胞骨架成分磷酸化 (3)进入细胞核,通过磷酸化转录因子，调控基因的表达
组蛋白翻译后修饰的类型
组蛋白翻译后修饰的类型 组蛋白和组蛋白翻译后修饰通过影响染色质的结构来调控基因的表达，目前已成为表观遗传学研究的焦点之一。 染色质是一系列核小体相互连接成的念珠状结构。核小体的核心是由组蛋白H2A 、H2B、H3 、H4各两个分子构成的八聚体, 在八聚体的表面缠绕有圈的双螺旋DNA。相邻的两个核小体之间由DNA连接, 称为纤丝(fiber), 在纤丝部位结合有组蛋白分子H1。在组蛋白H1存在时,核小体之间紧密接触,形成直径为10nm的纤维状结构。这就是染色体构型变化的一级结构。在染色质中, DNA 和组蛋白是染色质的稳定成分,组蛋白与DNA的含量之比接近 1∶1 。组蛋白是染色质的主要蛋白质成分,通过带正电荷的氨基末端区域与带负电荷的DNA骨架相互作用, 对基因的表达有重要调控作用。 染色体活性调控的一个重要的机制是组蛋白的可逆共价修饰，通常容易发生在组蛋白 H3和H4的N端尾部，组蛋白H2A和H2B的N和C末端，包括甲基化，乙酰化，磷酸化，ADP-核糖基化，泛素化和小分子类泛素化修饰，这些翻译后修饰可改变组蛋白与DNA之间的相互作用，影响调控复合物与染色质结合的能力及染色质重塑，进而影响着细胞的多种功能。 ⒈甲基化 组蛋白甲基化是由组蛋白甲基化转移酶（histonemethyltransferase，HMT）完成的。甲基化可发生在组蛋白的赖氨酸和精氨酸残基上，而且赖氨酸残基能够发生单、双、三甲基化，而精氨酸残基能够单、双甲基化，这些不同程度的甲基化极大地增加了组蛋白修饰和调节基因表达的复杂性。甲基化的作用位点在赖氨酸（Lys）、精氨酸（Arg）的侧链N原子上。组蛋白H3的第4、9、27和36位，H4的第20位Lys，H3的第2、l7、26位及H4的第3位Arg都是甲基化的常见位点。研究表明·，组蛋白精氨酸甲基化是一种相对动态的标记，精氨酸甲基化与基因激活相关，而H3和H4精氨酸的甲基化丢失与基因沉默相关。相反，赖氨酸甲基化似乎是基因表达调控中一种较为稳定的标记。例如，H3第4位的赖氨酸残基甲基化与基因激活相关，而第9位和第27位赖氨酸甲基化与基因沉默相关。此外，H4—K20的甲基化与基因沉默相关，H3—K36和H3—K79的甲基化与基因激活有关。但应当注意的是，甲基化个数与基因沉默和激活的程度相关。 ⒉乙酰化 组蛋白乙酰化主要发生在H3、H4的N端比较保守的赖氨酸位置上，是由组蛋白乙酰转移酶和组蛋白去乙酰化酶协调进行。组蛋白乙酰化呈多样性，核小体上有多个位点可提供乙酰化位点，但特定基因部位的组蛋白乙酰化和去乙酰化是以一种非随机的、位置特异的方式进行。乙酰化可能通过对组蛋白电荷以及相互作用蛋白的影响，来调节基因转录。早期对染色质及其特征性组分进行归类划分时就有人总结指出：异染色质结构域组蛋白呈低乙酰化，常染色质结构域组蛋白呈高乙酰化。最近有研究发现，某些HAT复合物含有一些常见的转录因子，某些HDAC复合物含有已被证实的阻遏蛋白。这些发现支持了高乙酰化与激活基因表达、低乙酰化与抑制基因表达有关的看法。 3.磷酸化 组蛋白H3在有丝分裂过程中，两个丝氨酸残基Ser10和Ser28发生了磷酸化作用。Ser10磷酸化组蛋白H3首先出现在G2晚期的核周缘，Ser28磷酸化组蛋白H3紧随其后出现，两个位点的磷酸化在中期到达高峰，并扩展到染色体的所有部分。当细胞有丝分裂进入后期和末期，组蛋白H3Ser28的磷酸化逐渐消退，而组蛋白H3Ser10磷酸化的荧光信号也逐渐从染色体上消失，此时在纺锤体中央部位出现Ser10磷酸化H3.研究结果表明，组蛋白H3Ser10和Ser28的磷酸化与细胞有丝分裂染色体的凝集和解凝集过程有着时间和空间上的相关性。Ser10和Ser28这两个位点发生磷酸化作用，可使组蛋白H3氨基末端的正电荷数降低，改变了组蛋白一DNA间的相互作用，这可能是导致染色质变构凝集的原因之一。根据激光共聚
蛋白质的翻译
Proteins Lu Linrong （鲁林荣）PhD Laboratory of Immune Regulation Institute of Immunology Zhejiang University ，School of Medicine Medical Research Building B815-819Email: Lu.Linrong@https://www.sodocs.net/doc/a46275637.html, Website: https://www.sodocs.net/doc/a46275637.html,/llr Molecular Biology
Why study proteins? ?Part of the central dogma ?Proteins are coded by genes ?They play crucial functional roles in almost every biological process
The life cycle of a protein ?Where does a protein come from? ?How is a protein processed, modified, translocated to the proper place and degraded? ?How to describe the are the functions? ??Protein synthesis (Translation) 蛋白质翻译 ?Protein maturation (folding, modification) and degradation 蛋白质成熟,降解 Structure and function of protein 蛋白质的结构与功能?Methods: protein-protein interaction et al 蛋白-蛋白相 互作用
蛋白翻译后修饰(研究生高级生化)
蛋白翻译后修饰（齐以涛老师） 上课老师没说重点 1.蛋白的概念：由许多氨基酸通过肽键相连形成的高分子含氮化合 物。 2.蛋白后修饰概念和意义（PPT4-5） 3.蛋白后修饰种类 1. 切除加工 2. 糖基化 3. 羟基化 4. 甲基化 5. 磷酸化 6. 乙酰化 7. 泛素化 8. 类泛素化 9. … 200. … 磷酸化修饰 1.概念： 磷酸化是通过蛋白质磷酸化激酶将ATP的磷酸基转移到蛋 白的特定位点上的过程。大部分细胞过程实际上是被可逆 的蛋白磷酸化所调控的，至少有30%的蛋白被磷酸化修饰
2.作用位点： 丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸是主要的磷酸化氨基酸，大多数 磷酸化蛋白质都有多个磷酸化位点，并且其磷酸化位点是 可变的。 3.实例(MAPK途径)： 分裂原活化的蛋白激酶（MAPK）、分裂原活化的蛋白激酶的激酶（MAPKK）、分裂原活化的蛋白激酶的激酶之激酶（MAPKKK）。 在真核细胞中，这3种类型的激酶构成一个MAPK级联系统（MAPK cascade），通过MAPKKK-MAPKK-MAPK逐级磷酸化，将外来信号级联放大并传递下去。 具体过程如下： ?MAPKKK位于级联系统的最上游，能够通过胁迫信号感受器或者信号分子的受体，或者其本身就直接感受胞外信号刺激而发生磷酸化?MAPKKK磷酸化后变为活化状态，可以使MAPKK磷酸化?MAPKK始终存在于细胞质中，MAPKK磷酸化以后通过双重磷酸化作用将MAPK激活
?MAPK被磷酸化后有3种可能的去向： （1）停留在细胞质中，激活一系列其它的蛋白激酶 （2）在细胞质中使细胞骨架成分磷酸化 （3）进入细胞核，通过磷酸化转录因子，调控基因的表达 4.功能和意义: 一：调节酶蛋白及生理代谢 ①糖分解代谢中糖原磷酸化酶活性的调节，被磷酸化的酶具有活 性，去磷酸化的酶无活性 ②磷酸化或去磷酸化使胞内已存在酶的活性被激活或失活，调节 胞内活性酶的含量 二:调节转录因子活性 转录因子通常包含DNA结合结构域和转录激活结构域.转录因子在转录激活结构域或调控结构域发生磷酸化，直接影响其转录活性. c-Jun转录激活结构域的两个丝氨酸残基磷酸化，正调控c-Jun的转录活性. 三：调节转录因子核转位 ?TGF-b与其I型、II型受体结合，结合后的TGF-b I型受体识别R-Smad包括Smad2和Smad3，作用于C末端的丝氨酸使其磷酸化而被激活，激活后的R-Smad与Smad4结合转入细胞核内，发挥转录调节活性 ?NF-kB与其抑制因子IkB形成复合体时存在于胞质。当IkB磷酸化、
翻译后功能蛋白质的形成和降解
翻译后功能蛋白质的形成和降解 一、新生肽链经折叠形成特定空间构象 1蛋白质折叠：多肽链自我组装成为功能蛋白质的过程。 2蛋白质折叠需要分子伴侣 分子伴侣：分子伴侣是细胞中的一类保守蛋白质，可识别肽链的非天然构象，促进各功能域和整体蛋白质的正确折叠。细胞中至少有两类分子伴侣家族：热休克蛋白和伴侣素。前者能与肽链结合防止其错误折叠；后者能为非自发性蛋白质折叠提供必要的微环境。分子伴侣不能加快蛋白质折叠的速度，但能提高其产率。 二、蛋白质组装 三、蛋白质翻译后需进行不同形式的共价修饰 1新生肽链N端的甲硫氨酸在翻译后被切除 2蛋白质前体经酶切修饰成为功能蛋白质 3磷酸化-去磷酸化决定磷蛋白质的活性状态 4许多真核蛋白质需要糖基化修饰 翻译后蛋白质与糖链共价结合成糖蛋白，称糖基化修饰。包括N-糖基化和O-糖基化两类。5有些蛋白质通过脂酰化修饰定位于膜的周边 6乙酰化与去乙酰化修饰可调节蛋白质的活性 7二硫键的形成能使蛋白质的立体结构更稳定 蛋白质翻译后由两个半胱氨酸残基上的巯基氧化形成二硫键。 8有些功能蛋白质需要与金属离子结合 四、翻译后蛋白质通过靶向运输到特定部位才能发挥特定的生物学功能 蛋白质的靶向运输是将蛋白质前体跨膜输送到特定细胞部位的复杂过程。蛋白质前体分子内含有特定信号序列，能指导蛋白质的靶向运输和细胞内定位。 分泌蛋白前体的N末端的一段能被细胞转运系统识别的保守序列，称为信号肽。在信号肽识别颗粒（SRP）和SRP受体的协助下，信号肽引导新生肽链跨膜进入内质网，信号肽被切除，新生肽链被加工成成熟蛋白质。 膜蛋白前体则是在信号肽和停止转运信号的共同作用下，进行膜插入和定位。 五、蛋白质分子在细胞内由蛋白酶体降解 细胞内功能蛋白质处于合成与降解动态平衡状态。 蛋白质降解决定于其末端和内部序列。根据位于蛋白质N末端的氨基酸残基对蛋白质稳定性的影响，将其分为去稳定残基和稳定残基两大类。有些蛋白质的降解信号可能是肽链内的一段保守序列。 细胞内蛋白质通过泛素-蛋白酶复合体途径被降解。即在泛素活化酶（E1）、泛素偶联酶（E2）和泛素-蛋白连接酶（E3）连续催化下，使蛋白质泛素化标记，再被26S蛋白酶体降解。 内质网也具有蛋白质质量监控功能，它能区别正确折叠和错误折叠的蛋白质，并在易位子协助下，将错误折叠的蛋白质逆向转运到细胞浆，再被泛素-蛋白酶体系降解。蛋白质的这种降解途径被称为内质网相关蛋白降解途径（ERAD）。
蛋白质翻译
蛋白质的生物合成??翻译 一切生命现象不能离开蛋白质，由于代谢更新，即使成人亦需不断合成蛋白质(约400g/日)。蛋白质具有高度特异性。不同生物，它们的蛋白质互不相同。所以食物蛋白质不能为人体直接利用，需经消化、分解成氨基酸，吸收后方可用来合成人体蛋白质。 mRNA含有来自DNA的遗传信息，是合成蛋白质的“模板”，各种蛋白质就是以其相应的mRNA为“模板”，用各种氨基酸为原料合成的。mRNA不同，所合成的蛋白质也就各异。所以蛋白质生物合成的过程，贯穿了从DNA分子到蛋白质分子之间遗传信息的传递和体现的过程。 mRNA生成后，遗传信息由mRNA传递给新合成的蛋白质，即由核苷酸序列转换为蛋白质的氨基酸序列。这一过程称为翻译（translation）。翻译的基本原理见图14-1。 由图14-1可见，mRNA穿过核膜进入胞质后，多个核糖体（亦称核蛋白体，图中为四个）附着其上，形成多核糖体。作为原料的各种氨基酸在其特异的搬运工具（tRNA）携带下，在多核糖体上以肽键互相结合，生成具有一定氨基酸序列的特定多肽链。 合成后从核糖体释下的多肽链，不一定具有生物学活性。有的需经一定处理，有的需与其他成分（别的多肽链或糖、脂等）结合才能形成活性蛋白质。 第一节参与蛋白质生物合成的物质 参与蛋白质合成的物质，除氨基酸外，还有mRNA（“模板”）、tRNA（“特异的搬运工具”）、核糖体（“装配机”）、有关的酶（氨基酰tRNA合成酶与某些蛋白质因子），以及ATP、GTP等供能物质与必要的无机离子等。 一、mRNA与遗传密码 天然蛋白质有1010~1011种，组成蛋白质的氨基酸却只有20种。这20种氨基 1
蛋白质翻译
蛋白质合成——翻译 1、核糖体（ribosome）组成： 2、核糖体RNA（rRNA）： 3、合成机制： *在蛋白质生物合成时，tRNA活化成携带有相应氨基酸的氨基酰 -tRNA是翻译过程启动的先决条件。 *细胞内共有20余种氨酰-tRNA合成酶分别参与合成不同的氨酰 -tRNA的合成。氨酰-tRNA合成酶具有底物的绝对专一性，对氨 基酸，tRNA两种底物都能高度特异性的识别。 *tRNA分为起始tRNA（特性的识别起始密码子）和延伸tRNA，真 核生物的起始tRNA携带甲硫氨酸（Met），书写为Met-tRNAi Met； 原核生物起始tRNA携带甲酰甲硫氨酸（fMet），由于甲硫氨酸 -NH2被甲酰化，书写为fMet-tRNAi fMet。（i表示起始initiation） *同工tRNA，一种氨基酸有多种密码子，所以就有多种tRNA， 这几种代表相同氨基酸的rRNA称为同工tRNA。 *活化过程需要ATP消耗： 第一步形成氨酰腺苷酸-酶复合体。 AA+ATP+酶（E）——>AA-AMP-E+PPi （E指氨酰-tRNA合成酶） 第二步是氨酰基转移到3’端 AA-AMP-E+tRNA——>AA-tRNA+E+AMP
4、具体过程： （1）氨基酸活化（同上） （2）翻译的起始：真核生物中，任何一个多肽的合成都是从生成甲硫氨酸-tRNAi Met开始的，因为甲硫氨酸的特殊性，体内存在两种tRNA Met，只有甲硫氨酸-tRNAi Met才能与核糖体小亚基40S结合，起始肽链合成，普通的tRNA Met中携带的甲硫氨酸只能在延伸过程中插入到A位点参与肽链合成。 真核生物中，40S小亚基首先与Met-tRNAi Met结合，再与模版mRNA结合，最后与60S大亚基结合生成80S*mRNA*Met-tRNAi Met复合物。起始复合物的生成需要GTP供能，还需要Mg2+，NH4+和3个起始因子（IF1，IF2，IF3）。 原核生物翻过起始过程： 第一步：30S小亚基首先与起始因子IF1，IF3结合，通过SD序列与mRNA模版结合。 第二步：在IF2和GTP帮助下，fMet-tRNAi fMet进入小亚基的P位置，tRNA上的反密码子与mRNA上的起始密码子配对。 第三步：带有tRNA，mRNA，三个起始因子的小亚基复合物与50S大亚基结合，GTP水解，释放起始因子。 *30S亚基具有专一性的识别和选择mRNA起始位点的特性。30S小亚基通过其16SrRNA的3'端与mRNA的5'端起始密码子上游的碱基序列（SD序列5'-AGGAGGU-3'）配对结合。 *细菌核糖体上一般存在三个与氨酰-tRNA结合的位点，A位点（aminoacyl site，第二个密码子对应位点），P位点（peptidyl site）和E位点（exit site），只有fMet-tRNAi fMet能与第一个P位点相结合，其他所有的tRNA都必须通过A位点到达P位点，再由E位点离开核糖体。 真核生物的起始阶段基本相同，只是核糖体较大，有较多的起始因子（eIF）参与，其mRNA具有m7GpppNp 帽子结构（帽子与核糖体小亚基的18SrRNA的3'端序列之间存在不同于SD序列的碱基配对型相互作用。且有一种蛋白因子（eIF-4E）——帽子结合蛋白，能专一的识别mRNA的帽子结构，与mRNA的5'端结合生成蛋白质-mRNA复合物，并利用该复合物对eIF-3的亲和力与含有eIF-3的40S亚基结合。），Met-tRNAi Met
第5章-蛋白质翻译后修饰
Chapter V Chapter V Post‐translational Modification Of Proteins
One gene more proteins One gene, more proteins https://www.sodocs.net/doc/a46275637.html,
?蛋白质翻译后修饰（PTM）是指蛋白质在翻译中或翻译后经历的个共价加工过程，即通过1个或几个氨基酸残基加上修饰的一个 基团或通过蛋白质水解剪去基团而改变蛋白质的性质。 ?从定义的角度，可以如下理解蛋白质翻译后修饰： 1. 对某氨基酸的修饰包括共价连接简单的官能团（如乙酰基或磷酸基） 1对某一氨基酸的修饰包括 和引入一些复杂结构，如脂类和糖类。 2. 将已经结束翻译的转录本产物切割成成熟的形式，如信号肽或活性肽的 加 工等。 3. 氨基酸的交联，如丝氨酸和酪氨酸。
?可以说，蛋白质组中任一蛋白质都能在翻译时或翻译后进行修饰。不同类型的修饰都会影响蛋白质的电荷状态、疏水性、构饰不同类型的修饰都会影响蛋白质的 象和（或）稳定性，最终影响其功能。 ?诸多实例表明蛋白质的修饰都采取一种可逆模式‐“开”或“关” 的状态行或者调节蛋白质的功能或者作为个真实的分的状态进行，或者调节蛋白质的功能，或者作为一个真实的分子开关。 ?目前已发现300多种不同的翻译后修饰，主要形式包括磷酸化、糖基化、乙酰化、泛素化、羧基化、核糖基化以及二硫键的配对等。 等
?加入官能团 乙酰化—通常于蛋白质的N末端加入乙酰。 磷酸化—加入磷酸根至Ser、Tyr、Thr或His。 糖化—将糖基加入Asn、羟离氨酸、Ser或Thr，形成糖蛋白。 烷基化加入如甲基或乙基等烷基。 — 甲基化—烷基化中常见的一种，在Lys、Arg等的侧链氨基上加入甲基。 生物素化—主要有组蛋白的生物素酰化修饰，由羧化全酶合成酶与组蛋白直接相互作用完成，以及生物素附加物令赖氨酸残基酰化。 以及生物素附加物令赖氨酸残基酰化 谷氨酸化—谷氨酸与导管素及其他蛋白质之间建立共价键。 甘氨酸化—一个至超过40种甘氨酸与导管素的C末端建立共价键。 异戊二烯化—加入如法呢醇及四异戊二烯等异戊二烯。 硫辛酸化—附着硫辛酸的功能性。 磷酸泛酰巯基乙胺基化—像在脂肪酸、聚酮、非核糖体肽链及白氨酸的生物合 聚酮 成中，从乙酰辅酶A加入4‘磷酸泛酰巯基乙胺基。 硫酸化—将硫酸根加入至酪氨酸。 硒化 C末端酰胺化 ‐‐‐‐‐‐‐‐
蛋白质翻译习题
一、选择题 【单选题】 1．下列氨基酸活化的叙述哪项是错误的 A．活化的部位是氨基酸的α-羧基 B．活化的部位是氨基酸的α-氨基 C．活化后的形式是氨基酰-tRNA D．活化的酶是氨基酰-tRNA合成酶 E．氨基酰tRNA既是活化形式又是运输形式 2．氨基酰tRNA的3’末端腺苷酸与氨基酸相连的基团是 A．1’-OH B．2’-磷酸 C．2’-OH D．3’-OH E．3’-磷酸3．哺乳动物的分泌蛋白在合成时含有的序列是 A．N末端具有亲水信号肽段 B．在C末端具有聚腺苷酸末端 C．N末端具有疏水信号肽段 D．N末端具有“帽结构” E．C末端具有疏水信号肽段 4．氨基酸是通过下列哪种化学键与tRNA结合的 A．糖苷键 B．磷酸酯键 C．氢键 D．酯键 E．酰胺键 5．代表氨基酸的密码子是 A．UGA B．UAG C．UAA D．UGG E．UGA和UAG 6．蛋白质生物合成中多肽链的氨基酸排列顺序取决于 A．相应tRNA专一性 B．相应氨基酰tRNA合成酶的专一性 C．相应mRNA中核苷酸排列顺序 D．相应tRNA上的反密码子 E．相应rRNA的专一性 7．与mRNA中密码5’ACG3’相对应的tRNA反密码子是 A．5’UGC3’ B．5’TGC3’ C．5’GCA3’ D．5’CGT3’ E．5’CGU3’8．不参与肽链延长的因素是 A．mRNA B．水解酶 C．转肽酶 D．GTP E．Mg2+ 9．能出现在蛋白质分子中的下列氨基酸哪一种没有遗传密码 A．色氨酸 B．甲硫氨酸 C．羟脯氨酸 D．谷氨酰胺 E．组氨酸10．多肽链的延长与下列何种物质无关 A．转肽酶 B．甲酰甲硫氨酰-tRNA C．GTP D．mRNA E．EFTu、EFTs和EFG 11．下述原核生物蛋白质生物合成特点错误的是 A．原核生物的翻译与转录偶联进行，边转录、边翻译、边降解(从5’端) B．各种RNA中mRNA半寿期最短 C．起始阶段需ATP D．有三种释放因子分别起作用 E．合成场所为70S核糖体 12．可引起合成中的肽链过早脱落的是 A．氯霉素 B．链霉素 C．嘌呤霉素 D．四环素 E．放线菌酮13．肽键形成部位是 A．核糖体大亚基 P位 B．核糖体大亚基A位 C．两者都是 D．两者都不是 E．核糖体大亚基E位14．关于核糖体叙述正确的是 A．多核糖体在一条mRNA上串珠样排列 B．多核糖体在一条DNA上串珠样排列 C．由多个核糖体大小亚基聚合而成 D．在转录过程中出现 E．在复制过程中出现 15．翻译过程中哪个过程不消耗GTP A．起始因子的释放 B．进位 C．转肽 D．移位 E．肽链的释放16．下列哪一种过程需要信号肽 A．多核糖体的合成 B．核糖体与内质网附着 C．核糖体与mRNA附着 D．分泌性蛋白质合成 E．线粒体蛋白质的合成 17．哺乳动物细胞中蛋白质合成的重要部位是 A．核仁 B．细胞核 C．粗面内质网 D．高尔基体 E．溶酶体