第15章蛋白质的生物合成1课件.ppt

1、遗遗传传信信息息流流动动示示意意图图核糖体核糖体DNAmRNAtRNAt RNA核糖体核糖体mRNA和和遗传密码遗传密码辅助因子辅助因子mRNA (messenger RNA)是蛋白质生物合成过程是蛋白质生物合成过程中直接指令氨基酸掺入的模板，是遗传信息的载体。中直接指令氨基酸掺入的模板，是遗传信息的载体。原核生物原核生物和和真核生物真核生物mRNA的比较的比较原核细胞原核细胞mRNAmRNA的结构特点的结构特点5 3 顺反子顺反子顺反子顺反子顺反子顺反子插入顺序插入顺序插入顺序插入顺序先导区先导区末端顺序末端顺序AGGAGGUSD区区特点特点 半衰期短半衰期短 许多原核生物许多原核生物mRN

2、AmRNA以多顺反子形式存在以多顺反子形式存在 AUGAUG作为起始密码；作为起始密码；AUGAUG上游上游7 71212个核苷酸处有一被称为个核苷酸处有一被称为SDSD序列的序列的保守区，保守区， 16S rRNA316S rRNA3- - 端反向互补而使端反向互补而使mRNAmRNA与核糖体结合。与核糖体结合。真核细胞真核细胞mRNAmRNA的结构特点的结构特点5 “帽子帽子”PolyA 3 顺反子顺反子m7G-5 ppp-N-3 p帽子结构功能帽子结构功能 使使mRNAmRNA免遭核酸酶的破坏免遭核酸酶的破坏 使使mRNAmRNA能与核糖体小亚基结合并开始能与核糖体小亚基结合并开始合成蛋

3、白质合成蛋白质 被蛋白质合成的起始因子所识别，从被蛋白质合成的起始因子所识别，从而促进蛋白质的合成。而促进蛋白质的合成。 是是mRNAmRNA由细胞核进入细胞质由细胞核进入细胞质所必需的形式所必需的形式 它大大提高了它大大提高了mRNAmRNA在细胞质在细胞质中的稳定性中的稳定性AAAAAAA-OH三联体密码的破译三联体密码的破译三联体密码的破译遗传密码的性质遗传密码的性质遗传密码的性质 遗传密码遗传密码: DNA（或（或mRNA）中的核苷酸序）中的核苷酸序列与蛋白质中氨基酸序列之间的对应关系称为列与蛋白质中氨基酸序列之间的对应关系称为遗传密码。遗传密码。 密码子密码子(codon)：mRNA

4、上每上每3个相邻的核个相邻的核苷酸编码蛋白质多肽链中的一个氨基酸，这三苷酸编码蛋白质多肽链中的一个氨基酸，这三个核苷酸就称为一个密码子或三联体密码。个核苷酸就称为一个密码子或三联体密码。遗传密码字典遗传密码字典遗传密码字典1954年年Gamov确认核酸分子中三个碱基决定一确认核酸分子中三个碱基决定一个氨基酸个氨基酸 1961年年Crick 等用遗传学方法也证实三联体密码等用遗传学方法也证实三联体密码子学说是正确的子学说是正确的 Nirenberg以均聚物以均聚物共聚物为模板指导多肽的合共聚物为模板指导多肽的合成成,寻找到了破译遗传密码的途径寻找到了破译遗传密码的途径 Khorana以以共聚物共

5、聚物指导多肽的合成，加快了破译指导多肽的合成，加快了破译遗传密码的步伐遗传密码的步伐缺失或插入核苷酸引起三联体密码的改变缺失或插入核苷酸引起三联体密码的改变CAT CAT CAT CAT CAT CATCAT CAC ATC ATC ATC ATCCAT CAC AXT CAT CAT CAT CAX TXC ATX CAT CAT CAT-1-1,+1+3以均聚物为模板指导多肽的合成Poly U 为模板，产生的多肽链为为模板，产生的多肽链为Poly PhePoly A 为模板，产生的多肽链为为模板，产生的多肽链为Poly LysPoly C 为模板，产生的多肽链为为模板，产生的多肽链为Pol

6、y Pro （1）以多聚二核苷酸作模板可合成由以多聚二核苷酸作模板可合成由2个氨基个氨基酸组成的多肽酸组成的多肽 ,如以如以Poly UG 为模板，合成产物为模板，合成产物为为Poly Lys-Val。（2）以多聚三核苷酸作为模板，可得三种氨以多聚三核苷酸作为模板，可得三种氨 基酸组成的多肽。基酸组成的多肽。技术要点：保温 分析留在滤膜上的-AAtRNA 确定与核糖体结合的AA以人工合成的以人工合成的+AA-tRNA遗传密码字典遗传密码字典UACGUCAGUCAG第二位第二位 第一位第一位（5） 第三位第三位（3）UCAGUCAGUCAG 1、密码是、密码是无标点符号无标点符号的且相邻密码子的

7、且相邻密码子互不重叠互不重叠。 2、密码的、密码的简并性简并性：由一种以上密码子编码同一个：由一种以上密码子编码同一个 氨基酸的氨基酸的现象称为简并性（现象称为简并性（ dogeneracy），对应于同一氨基酸的密码子），对应于同一氨基酸的密码子称为同义密码子称为同义密码子(Synonymous codon)。密码的简并性可以减少。密码的简并性可以减少有害突变有害突变 。 3、密码的、密码的摆动性（变偶性）：摆动性（变偶性）：密码的专一性主要是由第一密码的专一性主要是由第一第二个碱基所决定，第二个碱基所决定，tRNA上的反密码子与上的反密码子与mRNA密码子配对密码子配对时，密码子的第一、二位

8、碱基是严格的，第三位碱基可以有一时，密码子的第一、二位碱基是严格的，第三位碱基可以有一定的变动。定的变动。Crick称这一为称这一为变偶性变偶性（wobble）. 4、密码的通用性和、密码的通用性和变异性变异性 5、 64组密码子中，组密码子中，AUG既是既是Met的密码，又是起始密的密码，又是起始密 码；码；有三组密码不编码任何氨基酸，而是多肽链合成的终止密码子：有三组密码不编码任何氨基酸，而是多肽链合成的终止密码子：UAG、UAA、UGA。 反密码子与密码子之间的碱基配对反密码子与密码子之间的碱基配对A UC G反密码子第一位碱基反密码子第一位碱基 密码子第三位碱基密码子第三位碱基GUCU

9、AGIUCA1966年年Crick根据立体化学原理提出：根据立体化学原理提出：（2）有些反密码子的第一个碱基（按）有些反密码子的第一个碱基（按5 -3 ）决定了）决定了 该该tRNA识别密码子的数目。识别密码子的数目。（3）当一种氨基酸有几个密码子时，只要它们的第一）当一种氨基酸有几个密码子时，只要它们的第一 和第二个碱基中有一个不同，则需要不同的和第二个碱基中有一个不同，则需要不同的tRNA 来识别。来识别。（1）mRNA上的密码子的第一、第二个碱基上的密码子的第一、第二个碱基 与与tRNA上上 的反密码子相应的碱基形成强的配对；密码的专一的反密码子相应的碱基形成强的配对；密码的专一 性主要是由这两个碱基对的性主要是由这两个碱基对的 作用。作用。人线粒体中变异的密码子人线粒体中变异的密码子UGA 终止信号终止信号 TrpAUA Ile Met AGA Arg 终止信号终止信号AGG Arg 终止信号终止信号密码子密码子 正常情况下编码正常情况下编码 线粒体线粒体DNA编码编码