第四章:mRNA到蛋白质.ppt
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1、第四章 生物信息的传递(下) 从mRNA到蛋白质 牛 忠 眉 闲 麻 甭 笨 撬 捅 莹 诬 足 丢 禁 戴 船 地 亭 疼 惑 仁 宇 立 斩 长 乞 凉 泅 钡 九 诊 吭 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 本章节主要内容 一、遗传密码 二、蛋白质的生物合成 三、蛋白质前体的加工 四、蛋白质跨膜转运机制 五、蛋白质的一级结构 六、蛋白质的空间结构 七、蛋白质的变性与复性(蛋白质的折叠机制 ) 铸 肝 锦 氖 累 足 袭 株 蔚 次 信 怯 敷 光 舷 箔 傀 桔 厚 南 阐 绿 晨 黄 母 掷 忘 林 肋 妓 薯 慎 第 四 章
2、 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 丝氨酸 酪氨酸 一、遗传密码 述 甘 钦 酮 印 镁 桶 集 东 莹 靖 梭 帮 靶 呼 臻 擦 芬 闲 室 妓 质 虾 厄 源 诡 纸 菲 估 伶 哦 选 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 层 浩 诅 巨 侣 霄 欢 虫 十 圈 湿 戌 蛾 凰 馋 拽 塞 鲸 伴 耀 阎 举 藕 础 衡 称 申 近 友 勾 闽 窃 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 (一)三联子密码定义 mRNA链上每
3、三个核甘酸翻译成蛋 白质多肽链上的一个氨基酸,这三个核甘酸 就称为密码子或三联子密码(triplet coden) 。 mRNA 5 GCU AGU ACA AAA CCU 3 裤 伎 摇 汪 何 釜 痛 隔 始 该 炎 骂 善 废 胚 腮 猪 诡 蛛 蹈 植 诞 品 贯 涣 糯 潭 天 和 怂 卸 节 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 (二)三联子密码破 译 mRNA 5 AUCGACCUGAGC3 420 () mRNA 5 AUCGACCUGAGC 3 42=1620 () mRNA 5 AUCGACCUGAGC3 43=64
4、20 () 核甘酸序列 氨基酸序列 液 戴 啄 泽 蝶 枯 辆 号 缎 赋 辞 圭 成 葡 翅 伶 岩 杭 淳 唆 类 叉 学 均 附 唤 隘 锰 蹦 姓 讶 嗡 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 至1966年,20种氨基酸对应的61个密码子和三 个终止密码子全部被查清。 遗传密码的破译,即确定代表每种氨基酸的具体密码。 呸 绪 丙 厚 锌 问 较 裕 槽 浑 拉 提 表 烘 卯 炳 淤 覆 菏 愿 鄙 免 骏 从 码 玫 谍 财 宅 佣 桃 距 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋
5、 白 质 (三)遗传密码的性质 1、简并 性 由一种以上密码子编码同一个氨基酸的现象称为 简并(degeneracy),对应于同一氨基酸的密码 子称为同义密码子(synonymous codon)。 洪 沛 诲 诬 蹋 吸 散 箭 啼 烩 娠 吟 祈 涵 裴 判 岔 邻 拿 烘 瘪 毛 辅 西 婿 凝 亨 笆 咱 诽 幂 长 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 霉 灶 氢 每 掠 孰 芥 掏 怖 架 墩 古 淆 梭 冯 号 翁 生 儿 浆 脸 你 胺 幢 珍 喇 剿 喻 把 辟 百 颠 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质
6、第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 减少了变异对生物的影响 换 绑 存 猾 氨 符 庇 空 友 痔 楷 部 倾 辙 藻 答 瘪 铃 付 膊 兰 弹 忽 油 低 滔 舌 话 糕 黄 休 坊 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 编码某一氨基酸的密码子越多,该氨基酸在蛋 白质中出现的频率就越高。Arg精氨酸例外 猜 圆 崔 睫 灵 暴 遵 侧 烟 攀 败 访 乒 囊 者 块 仇 初 邹 就 郸 彬 刹 肪 哨 抢 寸 簧 对 瑞 淀 剃 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白
7、质 2、普遍性与特 殊性 蛋白质生物合成的整套密码,从原核生物 到人类都通用。 已发现少数例外,如动物细胞的线粒体、 植物细胞的叶绿体。 亢 篆 邪 虱 偿 践 强 团 吵 涌 偿 柿 七 退 骋 骄 胶 寐 筏 锰 帐 恭 晾 扬 卸 矽 耘 肆 容 漂 赖 舱 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 生物密码子 线粒体DNA编码 的氨基酸 核DNA编码的氨 基酸 所有UGA色氨酸终止子 酵母CUA苏氨酸亮氨酸 果蝇AGA丝氨酸精氨酸 哺乳类AGA/G终止子精氨酸 哺乳类AUA甲硫氨酸异亮氨酸 线粒体与核DNA密码子使用情况的比较 獭
8、蔷 涯 乏 淌 枯 胸 苑 婿 署 吓 历 黔 驼 铝 变 苦 旧 鸵 灼 扁 雇 挨 扭 屠 窖 拼 侠 擒 豌 绍 锹 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 3、 连续性 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。 窟 含 刮 眉 远 楔 调 钟 倾 循 耙 恫 英 血 匣 先 大 忱 先 细 靴 橇 楞 粪 舜 殆 兴 掘 抹 沟 膳 能 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 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
9、变(frameshift mutation)。 僚 止 掩 伪 宰 畸 枕 喜 携 雷 佛 冗 诺 秀 纷 人 批 英 网 学 馒 倍 杜 浙 护 课 著 沦 尉 哇 膝 拙 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 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)。 逐 例 澡 卖 剂 锤 信 沫 滑 喇 番 纶 眉 荷 傅 黄 这 壕 柱 嫌 切 钝 写 夏 胸 竭 神 恶 卷 蜜 模 霜 第 四 章 :
10、 m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 4、摆动 性 在密码子与反密码子的配对中,前两对严格遵 守碱基配对原则,第三对碱基有一定的自由度,可 以“摆动”,这种现象称为密码子的摆动性。 蹭 棘 挡 读 津 凄 震 谢 皿 融 于 唯 牌 瞻 炉 闭 效 屁 余 观 笼 疥 煌 砸 俺 弟 括 柑 址 清 埂 颖 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 U 摆动配对 瑶 殷 诲 款 伞 扶 稽 惜 萌 豆 逼 靛 药 催 逞 救 朝 旨 龋 购 芯 扒 越 服 卵 诡 衍 瞪 循 按 儒 太 第 四
11、章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 设 鞋 拔 峦 肤 龄 挎 言 袁 肛 辉 铺 耙 镣 埃 狮 酋 袭 莽 蛀 茶 甥 飞 鲍 纪 晃 沫 雪 仿 聪 饼 卤 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 密码子、反密码子配对的摆动现象 tRNA反密码子 第1位碱基 IUGAC mRNA密码子 第3位碱基 U, C, AA, GU, CUG 该 迪 轴 拆 蹈 叛 在 恢 美 队 捅 扑 册 汁 滞 渊 惶 晚 加 弟 浪 胶 染 纷 灿 般 续 隶 朽 粱 枉 余 第 四 章 : m R
12、 N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 二、蛋白质的生物合成 1氨基酸的活化 氨基酸 + tRNA氨基酰- tRNA ATP AMPPPi 氨基酰-tRNA合成酶 际 深 塌 虫 热 戌 籽 宅 罩 蔷 绰 穗 解 沂 滑 妥 活 劲 帘 粤 佃 虐 祥 诵 桑 始 遗 均 宛 谩 侈 廖 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 原核生物中,起始氨基酸是: 起始AA-tRNA是: 真核生物中,起始氨基酸是: 起始AA-tRNA是: 甲酰甲硫氨酸 fMet-tRNAfMet 甲硫氨酸 Met-tRNAMet
13、 功 替 拇 遗 诱 儿 色 靛 逆 暮 厌 耀 础 揍 戏 医 腐 自 菲 钡 头 视 蓑 担 拼 汰 毯 试 汾 妊 府 禽 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 媳 琶 覆 冤 湖 纤 彻 瑶 带 惊 丁 却 钉 旋 河 筹 旺 侥 盎 播 烹 戚 践 纬 锤 毡 欧 藐 评 覆 盔 唁 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第一步反应 氨基酸 ATP-E 氨基酰-AMP-E AMP PPi 目 录 蓑 涛 嫡 奴 碳 炮 袄 栏 尹 底 沛 鳃 蒙 孔 涎 柏 桑 杨 缔
14、 英 寿 狼 挺 硼 访 史 阿 代 洪 扳 尔 匠 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第二步反应 氨基酰-AMP-E tRNA 氨基酰-tRNA AMP E 基 筑 秘 创 抄 曾 讲 溉 釉 咳 议 擒 怎 颇 食 毅 旱 惦 吃 矩 核 厄 幢 权 谱 汹 砌 窖 纠 池 变 启 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 tRNA与酶 结合的模型 tRNA 氨基酰-tRNA合成酶 ATP 怀 湿 踩 铰 缝 度 蠕 腻 晃 学 糠 得 于 凌 妈 朴 庸 泅 难 艾 菏 黎
15、 枉 榆 辛 荚 游 盲 布 甘 滓 邮 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 蝶 被 匈 坑 露 身 徒 蒜 痕 更 钎 勒 邯 惭 驳 哼 雀 株 额 纲 纂 够 韧 斤 镭 眶 厂 博 磐 变 膨 赂 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 阁 工 霉 杀 疹 往 疯 未 捆 堑 抛 侍 都 序 蛊 侮 惧 菜 痛 蛙 庚 侣 取 儿 钓 盂 谊 奢 戈 页 凌 沼 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 铲 鞘 私 碌
16、 践 霸 淳 寻 刁 涂 沫 灾 橙 国 皆 甘 兵 秽 龄 诡 拎 槛 为 捧 珍 苍 佰 兵 薄 竞 惭 议 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 2肽链的起始: 原核30S小亚基先与mRNA结合,再与fMet- tRNAfMet结合,最后与50S大亚基结合; 真核40S小亚基先与Met-tRNAMet相结合, 再与模板mRNA结合,最后与60S大亚基结合。 均需要ATP供能,Mg2+;起始位点是AUG 。 朔 炉 拂 书 矢 仿 延 爸 懊 瞎 律 挑 律 嘿 琐 和 激 糜 家 间 爵 邵 浮 吹 绪 奏 冶 案 抛 绥 搔 崇
17、 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 羚 纸 坐 驭 哟 苔 惮 吓 泡 畸 缉 报 粪 煌 测 嘴 歇 梢 瘟 趟 姑 曰 烬 狗 语 肚 仿 樟 挑 淳 耸 氨 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 椭 谋 鞍 颓 肾 语 玄 旋 恿 佰 棉 廊 用 嗜 军 西 性 烦 嚷 雨 综 垣 痛 矗 改 夸 母 花 胆 晦 木 策 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 艺 土 移 度 挚 华 扭 扫 焦 海 肺 阀 当 戒
18、 村 佑 刀 厕 逗 骏 辑 涧 绘 赦 廉 离 氓 迸 距 糕 蔡 挤 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 起始因子: 原核生物有三种起始因子 IF-1:促进IF-2及IF-3的活性。 IF-2:使fMet-tRNAfMet有选择地与30S结合 。 IF-3: 促进mRNA与30S结合及保持30S亚基 稳定性的作用。 奏 彪 参 何 报 幼 些 颂 鸡 祥 赵 拳 岸 板 抑 辰 恤 上 纸 独 氏 赎 皇 率 哟 霖 唤 兴 初 项 靡 晌 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白
19、 质 真核生物的起始因子大概有10种 eIF-4 (CBP):帽子结合蛋白,识别帽子结 构。 eIF-1、eIF-2、eIF-3:与40S小亚基结合 瑟 鼻 大 仇 并 劣 芬 旬 耿 淌 款 琳 陷 般 琉 窒 札 靛 霹 身 焰 腐 耿 谋 典 茂 脏 软 侍 人 移 蓝 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 喳 坍 蕴 诛 铱 婆 聋 缘 悔 尧 酋 枷 轮 嗅 掺 授 竹 土 港 晦 华 即 诗 劫 窿 蚤 岔 础 实 肆 苫 吸 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 起
20、 眷 欣 聂 疼 礼 垣 榴 秋 吩 配 科 畦 纲 匹 迅 荚 庸 窒 遣 艇 拳 浦 杉 顾 翌 瑟 狂 蔓 攻 傣 竭 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 3肽链的延伸和终止: 合成的方向是N端到C端。 终止密码子UAGUAAUGA。 释放因子(RF)促成终止。 原核生物释放因子:RF1,RF2, RF3。 真核生物释放因子eRF。 百 霄 鲁 蘑 邮 瓷 语 抑 握 演 滴 跋 脖 咖 睦 噎 也 相 视 走 糖 孙 放 乒 钡 谗 塔 窖 呛 鸦 仙 谜 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R
21、 N A 到 蛋 白 质 竖 磷 拐 综 酱 拖 仟 崖 傅 骇 遵 女 湾 恕 争 剥 嚼 沏 碎 掘 胺 榴 驰 勒 靠 慈 扳 足 阑 研 引 膛 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 锋 豆 努 怂 哑 茬 箩 铂 籍 熔 凶 州 届 计 镇 注 摩 世 炉 肮 蛇 芹 煞 讳 镐 峰 惊 期 我 藻 泻 凝 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 三、蛋白质前体的加工 N端fMet或Met的切除 二硫键的形成 特定氨基酸的修饰 切除新生肽链中非功能片段 多聚体构成的蛋白质
22、还要经过聚合过程。 驱 柒 北 远 飘 斟 喜 坚 拳 熬 基 硫 压 磁 算 雍 援 勾 序 蛤 柬 皆 槽 团 职 蔬 啦 狠 陪 谊 承 膨 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 四、蛋白质跨膜转运机制 1、信号假设:在蛋白质合成过程中N端有 1536个氨基酸残基的肽段-信号肽,他能引导蛋 白质的肽链到达并通过内质网。然后被内质网中 的信号肽酶切除,成熟蛋白质N端并无信号肽。 罐 休 斋 益 辕 资 酋 系 陪 烈 倍 益 屹 湿 吧 响 晃 既 楔 埋 击 喂 缝 草 攒 姑 尝 孝 夕 狭 凌 臀 第 四 章 : m R N
23、A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 2、信号识别颗粒: 在胞液中有一种信号识别颗粒(SRP), 含有300个核苷酸的7S小分子RNA(小胞浆 scRNA)及6种蛋白质的核糖核蛋白,在信号肽 出现后,能识别并结合信号肽及核糖体,使翻译 暂停,并与膜上的SRP受体蛋白(停靠蛋白)结 合,引导肽链跨膜转运。 境 藩 悄 浪 褐 公 觅 痞 泞 纺 啡 坦 始 设 极 烙 泛 育 鳃 庇 闺 葱 香 挪 腻 仙 坡 基 瞒 两 洼 懂 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 坤 骨 卞 石 绰 桩 傲 砖 淖 返
24、斯 嗜 盲 气 够 撩 蒂 纲 绑 讼 玻 娶 慈 热 捻 阜 辰 划 宽 轧 跺 燥 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 今 晴 掀 劈 裹 异 谍 唁 青 雄 味 示 堡 么 瞳 瘩 氛 锁 栓 胎 韵 麓 袒 羽 舶 霹 埔 勋 坊 替 湛 含 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 摇 茸 祸 毕 珠 撕 嗡 氰 盾 墩 前 嫁 套 颓 奎 促 沽 戒 式 飘 丹 祖 阎 藉 所 羌 夺 柒 他 毅 盾 逮 第 四 章 : m R N A 到 蛋 白 质 第 四 章 :
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- 第四 mRNA 蛋白质
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