1、目目 录录l蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成，即，即翻译翻译，就是将核酸中由，就是将核酸中由 4 种种核苷酸序列核苷酸序列编码的遗传信息，通过编码的遗传信息，通过遗传密码遗传密码破译的破译的方式解读为蛋白质一级结构中方式解读为蛋白质一级结构中20种种氨基酸的排列顺氨基酸的排列顺序序。翻译医学知识宣讲10/12/20221目目 录录第第 一一 节节 翻译医学知识宣讲10/12/20222目目 录录原料：原料：20种氨基酸种氨基酸rRNA和蛋白质组成的核糖体是合成蛋白质的和蛋白质组成的核糖体是合成蛋白质的场所场所。tRNA：结合、转运氨基酸结合、转运氨基酸。mRNA：翻译的直接模板：翻译的直接模板
2、酶：酶：氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶 转肽酶转肽酶（肽酰转移酶）（肽酰转移酶）转位酶转位酶蛋白质因子：蛋白质因子：IF、EF、RF能量：能量：ATP、GTP无机离子：无机离子：Mg2+翻译医学知识宣讲10/12/20223目目 录录翻译医学知识宣讲10/12/20224目目 录录l mRNA是遗传信息的携带者和传递者是遗传信息的携带者和传递者l是蛋白质生物合成的直接模板是蛋白质生物合成的直接模板mRNA种类多，大小不一，半衰期短种类多，大小不一，半衰期短占占RNA总量总量12一、翻译模板一、翻译模板mRNA及遗传密码及遗传密码翻译医学知识宣讲10/12/20225目目 录录l mRNA上
3、存在遗传密码上存在遗传密码mRNA分子上从分子上从5 至至3 方向，由方向，由AUG开开始，每始，每3个核苷酸为一组，决定肽链上某一个核苷酸为一组，决定肽链上某一个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号，个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号，称为称为三联体密码三联体密码(triplet coden)。起始密码起始密码(initiation coden):AUG 终止密码终止密码(termination coden):UAA，UAG，UGA 氨基酸密码：氨基酸密码：61种种翻译医学知识宣讲10/12/20226目目 录录翻译医学知识宣讲10/12/20227目目 录录翻译医学知识宣讲10/12/20
4、228目目 录录从从mRNA 5 端起始密码子端起始密码子AUG到到3 端终止端终止密码子之间的核苷酸序列，各个三联体密码连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，称为续排列编码一个蛋白质多肽链，称为开放阅读开放阅读框架框架(open reading frame,ORF)。开放阅读框架开放阅读框架翻译医学知识宣讲10/12/20229目目 录录l通用性（通用性（universalityuniversality）l方向性（方向性（directionalitydirectionality）l连续性（连续性（commalessnesscommalessness）l简并性（
5、简并性（degeneracydegeneracy）l摆动性（摆动性（wobblewobble）l遗传密码的特点遗传密码的特点翻译医学知识宣讲10/12/202210目目 录录 蛋白质生物合成的整套密码，从原核生物到蛋白质生物合成的整套密码，从原核生物到人类都通用。人类都通用。已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿体。物细胞的叶绿体。密码的通用性进一步证明各种生物进化自同密码的通用性进一步证明各种生物进化自同一祖先。一祖先。翻译医学知识宣讲10/12/202211目目 录录5 端：起始密码子端：起始密码子3 端：终止密码子端：终止密码子密码子方向
6、：密码子方向：5 3 翻译过程模板阅读方向：翻译过程模板阅读方向：5 3 翻译过程多肽链延长方向：翻译过程多肽链延长方向：N端端C端端翻译医学知识宣讲10/12/202212遗传密码中，除色氨酸和甲硫氨酸仅遗传密码中，除色氨酸和甲硫氨酸仅有一个密码子外，其余氨基酸有有一个密码子外，其余氨基酸有2、3、4个或多至个或多至6个三联体为其编码。个三联体为其编码。多个密码子编码一个多个密码子编码一个AA的现象的现象密码子简并性的生物学意义：减少有害突变。密码子简并性的生物学意义：减少有害突变。遗传密码的特异性主要取决于前两位碱基。遗传密码的特异性主要取决于前两位碱基。目目 录录翻译医学知识宣讲10/1
7、2/202213目目 录录翻译医学知识宣讲10/12/202214目目 录录翻译医学知识宣讲10/12/202215目目 录录编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码从码从5 35 3连续阅读，密码间既无间断也连续阅读，密码间既无间断也无交叉。无交叉。翻译医学知识宣讲10/12/202216目目 录录基因损伤引起基因损伤引起mRNA阅读框架内的碱基发生阅读框架内的碱基发生插入或缺失，可能导致框移突变插入或缺失，可能导致框移突变(frameshift mutation)。翻译医学知识宣讲10/12/202217目目 录录转运氨基酸的转运氨基酸的tRNA的反密码需要通
8、过的反密码需要通过碱基互补与碱基互补与mRNA上的遗传密码上的遗传密码反向配对反向配对结结合，但反密码与密码间不严格遵守常见的碱合，但反密码与密码间不严格遵守常见的碱基配对规律，称为摆动配对。基配对规律，称为摆动配对。翻译医学知识宣讲10/12/202218U摆动配对摆动配对反密码第一位与反密码第一位与密码第三位不严密码第三位不严格配对格配对U目目 录录翻译医学知识宣讲10/12/202219目目 录录tRNA反密码子反密码子第第1位碱基位碱基IUGACmRNA密码子密码子第第3位碱基位碱基U,C,AA,GU,CUG翻译医学知识宣讲10/12/202220目目 录录反密码环反密码环氨基酸臂氨基
9、酸臂氨基酸的氨基酸的运载体运载体翻译医学知识宣讲10/12/202221目目 录录ltRNAtRNA是蛋白质生物合成过程中是蛋白质生物合成过程中氨基酸氨基酸的转运工具的转运工具l tRNAtRNA分子分子33末端的末端的CCACCA序列是氨基酸序列是氨基酸结合部位。结合部位。每一种特异的每一种特异的tRNAtRNA只能转载只能转载特异的氨基酸。特异的氨基酸。翻译医学知识宣讲10/12/202222目目 录录翻译医学知识宣讲10/12/202223目目 录录原核生物原核生物真核生物真核生物核蛋核蛋白体白体小亚基小亚基大亚基大亚基核蛋核蛋白体白体小亚基小亚基大亚基大亚基S70S30S50S80S4
10、0S60SrRNA16S-rRNA5S-rRNA23S-rRNA18S-rRNA28S-rRNA5S-rRNA5.8S-rRNA蛋白蛋白质质rpS 21种种rpL 34种种rpS 33种种rpL 50种种 不同细胞核蛋白体的组成不同细胞核蛋白体的组成 三、三、rRNArRNA参与组成核蛋白体参与组成核蛋白体翻译医学知识宣讲10/12/202224目目 录录翻译医学知识宣讲10/12/202225原核生物翻译过程中核蛋白体结构模式原核生物翻译过程中核蛋白体结构模式:A位：氨基酰位位：氨基酰位(aminoacyl site)P位：肽酰位位：肽酰位(peptidyl site)E位：排出位位：排出位
11、(exit site)目目 录录转肽酶转肽酶(肽酰转移酶肽酰转移酶)活性部位活性部位翻译医学知识宣讲10/12/202226目目 录录四、参与蛋白质合成的酶类1.氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶l 氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶(aminocyl-tRNA synthetase)催化催化tRNA的的3-末端末端CCA-OH与氨与氨基酸羧基形成基酸羧基形成酯键酯键，生成氨基酰，生成氨基酰-tRNA。l氨基酰氨基酰-tRNA合成酶对底物合成酶对底物AA和和tRNA都有都有高度高度特异性特异性。l氨基酰氨基酰-tRNA合成酶具有合成酶具有校正活性校正活性。翻译医学知识宣讲10/12/20222
12、7目目 录录 2.转肽酶（肽酰转移酶）转肽酶（肽酰转移酶）将给位上的肽酰基转移给受位上的氨基酰将给位上的肽酰基转移给受位上的氨基酰tRNAtRNA，形成肽键；，形成肽键；l在原核生物中，肽酰转移酶是大亚基的在原核生物中，肽酰转移酶是大亚基的23S 23S rRNArRNA的成分；在真核生物中，该酶是的成分；在真核生物中，该酶是大亚基大亚基28S 28S rRNArRNA的成分。的成分。l它们均是它们均是核酶核酶。3.转位酶转位酶翻译医学知识宣讲10/12/202228目目 录录 第第 二二 节节 翻译医学知识宣讲10/12/202229目目 录录l蛋白质生物合成过程包括三大步骤：蛋白质生物合成
13、过程包括三大步骤：氨基酸的活化与搬运；氨基酸的活化与搬运；活化氨基酸在核蛋白体上的缩合组装；活化氨基酸在核蛋白体上的缩合组装；多肽链合成后的加工修饰。多肽链合成后的加工修饰。翻译医学知识宣讲10/12/202230目目 录录氨基酸氨基酸+tRNA氨基酰氨基酰-tRNAATP AMPPPi氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶1.1.氨基酸氨基酸 +ATP-E +ATP-E 氨基酰氨基酰-AMP-E+-AMP-E+PPiPPi2.2.氨基酰氨基酰-AMP-E+-AMP-E+tRNAtRNA 氨基酰氨基酰-tRNAtRNA+E+AMP+E+AMP 一、氨基酸的活化与搬运一、氨基酸的活化与搬运翻译医学知
14、识宣讲10/12/202231目目 录录第一步反应第一步反应氨基酸氨基酸 ATP-E 氨基酰氨基酰-AMP-E PPi翻译医学知识宣讲10/12/202232目目 录录第二步反应第二步反应氨基酰氨基酰-AMP-E tRNA 氨基酰氨基酰-tRNA AMP E翻译医学知识宣讲10/12/202233目目 录录翻译医学知识宣讲10/12/202234目目 录录l氨基酰氨基酰-tRNA的表示方法：的表示方法：Ala-tRNAAla Ser-tRNASerMet-tRNAMet l起始肽链合成的氨基酰起始肽链合成的氨基酰-tRNA真核生物真核生物：Met-tRNAiMet原核生物原核生物：fMet-t
15、RNAifMet注：肽链延长中携带甲硫氨酸的注：肽链延长中携带甲硫氨酸的tRNAtRNA表示表示为为tRNAtRNAMetMet翻译医学知识宣讲10/12/202235目目 录录Met-tRNAimet+N10-CHO-FH4转甲酰基酶转甲酰基酶fMet-tRNAifmet翻译医学知识宣讲10/12/202236目目 录录指指mRNA和起始氨基酰和起始氨基酰-tRNA分别分别与核蛋白体结合而形成与核蛋白体结合而形成翻译起始复合物翻译起始复合物(translational initiation complex)。二、原核生物蛋白质合成二、原核生物蛋白质合成翻译医学知识宣讲10/12/202237
16、目目 录录l核蛋白体大小亚基分离；核蛋白体大小亚基分离；lmRNA在小亚基定位结合；在小亚基定位结合；lfMet-tRNAfMet的结合；的结合；l核蛋白体大亚基结合。核蛋白体大亚基结合。翻译医学知识宣讲10/12/202238目目 录录IF-3IF-11.核蛋白体大小亚基分离核蛋白体大小亚基分离目目 录录起始因子起始因子IFIF3 3使大小亚基分离，使大小亚基分离，IFIF1 1协助协助70s70s核糖体核糖体30s30s小亚基小亚基+50s+50s大亚基大亚基 翻译医学知识宣讲10/12/202239目目 录录A U G53IF-3IF-12.mRNA在小亚基定位结合在小亚基定位结合翻译医
17、学知识宣讲10/12/202240目目 录录mRNA AUGmRNA AUG上游上游S-DS-D序列（序列（AGGAAGGA）与小亚基）与小亚基16s rRNA16s rRNA上上UCCUUCCU序列互序列互补，紧接补，紧接AGGAAGGA的小段又可以被核糖体小亚基蛋白（的小段又可以被核糖体小亚基蛋白（rps-1rps-1）辨认）辨认结合，即结合，即RNA-RNARNA-RNA、RNA-RNA-蛋白质相互辨认。蛋白质相互辨认。翻译医学知识宣讲10/12/202241目目 录录IF-3IF-1IF-2GTP3.起始氨基酰起始氨基酰tRNA(fMet-tRNAifmet)结合到结合到小亚基小亚基A
18、 U G53 IF IF2 2（GTPGTP）作用下，）作用下，fMet-tRNAfMet-tRNAfMetfMet反密码子与反密码子与mRNAmRNA分子分子中密码子中密码子AUGAUG配对结合，形成配对结合，形成30S30S起始复合物，需要起始复合物，需要GTPGTP和和MgMg2+2+参与。参与。翻译医学知识宣讲10/12/202242目目 录录IF-3IF-1IF-2GTPGDP Pi4.核蛋白体大亚基结合，起始复合物形成核蛋白体大亚基结合，起始复合物形成A U G53 50S 50S大亚基与上述的大亚基与上述的30S30S前起始复合物结合，同时前起始复合物结合，同时IFIF2 2脱落
19、，形成脱落，形成70S70S起始复合物起始复合物，即，即核糖体大小亚基核糖体大小亚基-mRNA-fMet-tRNAmRNA-fMet-tRNAfMetfMet复合物复合物。fMet-tRNA fMet-tRNA占据着占据着50S50S大亚基的大亚基的P P位。位。A A位留空位留空 。翻译医学知识宣讲10/12/202243目目 录录IF-3IF-1A U G53IF-2GTPIF-2-GTPGDPPi目目 录录翻译医学知识宣讲10/12/202244目目 录录指根据指根据mRNA密码序列的指导，依次添加密码序列的指导，依次添加氨基酸从氨基酸从N端向端向C端延伸肽链，直到合成终止端延伸肽链，直
20、到合成终止的过程。的过程。l肽链延长在核蛋白体上连续性循环式进行，又肽链延长在核蛋白体上连续性循环式进行，又称为称为核蛋白体循环核蛋白体循环(ribosomal cycle)，每次循环，每次循环增加一个氨基酸，包括以下三步：增加一个氨基酸，包括以下三步：进位进位(entrance)成肽成肽(peptide bond formation)转位转位(translocation)翻译医学知识宣讲10/12/202245目目 录录l延伸过程所需蛋白因子称为延长因子延伸过程所需蛋白因子称为延长因子(elongation factor,EF)原核生物：原核生物：EF-T(EF-Tu,EF-Ts)EF-G真
21、核生物：真核生物：EF-1、EF-2 翻译医学知识宣讲10/12/202246目目 录录原核延长原核延长因子因子生物功能生物功能对应真核延对应真核延长因子长因子EF-Tu促进氨基酰促进氨基酰-tRNA进入进入A位，位，GTPaseeEF-1-EF-TsGTP交换蛋白交换蛋白eEF-1-EF-G有有转位酶活性转位酶活性，促进，促进mRNA-肽酰肽酰-tRNA由由A位前移到位前移到P位，位，促进卸载促进卸载tRNA释放释放EF-2肽链合成的延长因子肽链合成的延长因子 翻译医学知识宣讲10/12/2022471.1.进位进位指根据指根据mRNA下下一组遗传密码指导，一组遗传密码指导，使相应氨基酰使相
22、应氨基酰-tRNA进入核蛋白体进入核蛋白体A位。位。目目 录录翻译医学知识宣讲10/12/202248目目 录录延长因子延长因子EF-T催化进位（原催化进位（原核生物）核生物）翻译医学知识宣讲10/12/202249Tu TsGTPGDPA U G53TuTsGTP目目 录录翻译医学知识宣讲10/12/202250目目 录录由由转肽酶转肽酶(transpeptidase)催化催化P位上氨基酸位上氨基酸-COOH基与基与A位氨基酸的位氨基酸的-NH2形成肽键。形成肽键。翻译医学知识宣讲10/12/202251目目 录录大亚基大亚基具有转肽酶活性，成肽反应在具有转肽酶活性，成肽反应在A位位上进上进
23、行行翻译医学知识宣讲10/12/202252目目 录录延长因子延长因子EF-G有有转位酶转位酶(translocase)活性，可结合活性，可结合并水解并水解1 1分子分子GTP，促进核蛋白体向，促进核蛋白体向mRNA的的3 3侧移动。侧移动。翻译医学知识宣讲10/12/202253目目 录录进进位位转转位位成肽成肽翻译医学知识宣讲10/12/202254fMetA U G53fMetTuGTP目目 录录成肽成肽转位转位下一轮进位下一轮进位翻译医学知识宣讲10/12/202255目目 录录当当mRNA上终止密码出现后，多肽链合成上终止密码出现后，多肽链合成停止，肽链从肽酰停止，肽链从肽酰-tRN
24、A中释出，中释出，mRNA、核、核蛋白体等分离，这些过程称为肽链合成终止。蛋白体等分离，这些过程称为肽链合成终止。翻译医学知识宣讲10/12/202256目目 录录终止相关的蛋白因子称为释放因子终止相关的蛋白因子称为释放因子(release factor,RF)一是识别终止密码，如一是识别终止密码，如RF-1特异识别特异识别UAA、UAG；而；而RF-2可识别可识别UAA、UGA。二是诱导转肽酶改变为二是诱导转肽酶改变为酯酶酯酶活性，相当于催化活性，相当于催化肽酰基转移到水分子肽酰基转移到水分子-OH上，使肽链从核蛋上，使肽链从核蛋白体上释放。白体上释放。释放因子的功能释放因子的功能原核生物释
25、放因子：原核生物释放因子：RF-1，RF-2，RF-3 真核生物释放因子：真核生物释放因子：eRF 翻译医学知识宣讲10/12/202257目目 录录原原核核肽肽链链合合成成终终止止过过程程 翻译医学知识宣讲10/12/202258U A G53RFCOO-目目 录录翻译医学知识宣讲10/12/202259目目 录录翻译医学知识宣讲10/12/202260目目 录录使蛋白质合成高速、使蛋白质合成高速、高效进行。高效进行。原因：原因：mRNA寿命较短寿命较短目目 录录在一条在一条mRNA链上结合着链上结合着多个核糖体成串珠样排列，多个核糖体成串珠样排列，同时合成多条相同的多肽同时合成多条相同的多
26、肽链链。翻译医学知识宣讲10/12/202261目目 录录多聚核蛋白体多聚核蛋白体翻译医学知识宣讲10/12/202262目目 录录三、真核生物蛋白质的合成三、真核生物蛋白质的合成1.1.核蛋白体是核蛋白体是80S(40S+60S)80S(40S+60S)2.2.起始因子种类多起始因子种类多(10(10多种多种eIF)eIF)3.3.起始起始tRNAtRNA的的MetMet不需甲酰化不需甲酰化4.54.5帽子和帽子和3polyA 3polyA 尾结构，与尾结构，与mRNAmRNA在核蛋白体就在核蛋白体就位有关位有关5.5.起始起始tRNAtRNA先与核蛋白体小亚基结合，然后再先与核蛋白体小亚基
27、结合，然后再结合结合mRNAmRNA翻译医学知识宣讲10/12/202263目目 录录mRNA在核蛋白体小亚基就位在核蛋白体小亚基就位eIF-4E与与mRNA帽结合帽结合 eIF-4G作为作为接头蛋白连接接头蛋白连接eIF-4E和和eIF-3 poly A结合蛋结合蛋白白与与mRNA的的poly A尾巴结尾巴结合，也与合，也与eIF-4G结合结合翻译医学知识宣讲10/12/202264目目 录录l核蛋白体大小亚基分离；核蛋白体大小亚基分离；lMet-tRNAMet结合；结合；lmRNA在核蛋白体小亚基就位；在核蛋白体小亚基就位；l核蛋白体大亚基结合。核蛋白体大亚基结合。真核生物翻译起始复合物形
28、成：真核生物翻译起始复合物形成：翻译医学知识宣讲10/12/202265目目 录录mRNAGDP+PielF-5ATPADP+PielF4E,elF4G,elF4A,elF4BMetMet-tRNAiMet-elF-2-GTP真核生物翻译起始真核生物翻译起始复合物形成过程复合物形成过程elF-2是关是关键因键因子子翻译医学知识宣讲10/12/202266目目 录录真核生物肽链合成的延长过程与原核基本相真核生物肽链合成的延长过程与原核基本相似，但有不同的反应体系和延长因子。似，但有不同的反应体系和延长因子。另外，真核细胞核蛋白体没有另外，真核细胞核蛋白体没有E位，转位时位，转位时卸载的卸载的tR
29、NA直接从直接从P位脱落。位脱落。真核生物延长过程真核生物延长过程翻译医学知识宣讲10/12/202267目目 录录第第 三三 节节翻译医学知识宣讲10/12/202268目目 录录从核蛋白体释放出的新生多肽链不具备蛋从核蛋白体释放出的新生多肽链不具备蛋白质生物活性，必需经过不同的翻译后复杂加白质生物活性，必需经过不同的翻译后复杂加工过程才转变为天然构象的功能蛋白。工过程才转变为天然构象的功能蛋白。l多肽链折叠为天然的三维结构多肽链折叠为天然的三维结构 l肽链一级结构的修饰肽链一级结构的修饰l高级结构修饰高级结构修饰 l蛋白质合成后的靶向转运蛋白质合成后的靶向转运翻译医学知识宣讲10/12/2
30、02269目目 录录l新生肽链的折叠在肽链合成中、合成后完成，新新生肽链的折叠在肽链合成中、合成后完成，新生肽链生肽链N端在核蛋白体上一出现，肽链的折叠即端在核蛋白体上一出现，肽链的折叠即开始。可能随着序列的不断延伸肽链逐步折叠，开始。可能随着序列的不断延伸肽链逐步折叠，产生正确的二级结构、模序、结构域到形成完整产生正确的二级结构、模序、结构域到形成完整空间构象。空间构象。l一般认为，多肽链自身氨基酸顺序储存着蛋白质一般认为，多肽链自身氨基酸顺序储存着蛋白质折叠的信息，即一级结构是空间构象的基础。折叠的信息，即一级结构是空间构象的基础。l细胞中大多数天然蛋白质折叠都不是自动完成，细胞中大多数天
31、然蛋白质折叠都不是自动完成，而需要其他酶、蛋白辅助。而需要其他酶、蛋白辅助。翻译医学知识宣讲10/12/202270目目 录录1.分子伴侣分子伴侣(molecular chaperon)是一类保守蛋白，促进肽链天然构象的形成。是一类保守蛋白，促进肽链天然构象的形成。2.蛋白二硫键异构酶蛋白二硫键异构酶(protein disulfide isomerase,PDI)催化正确二硫键的形成催化正确二硫键的形成 3.肽肽-脯氨酰顺反异构酶脯氨酰顺反异构酶(peptide prolyl cis-trans isomerase,PPI)促进顺反两种异构体之间的转换，维持二者的比例。促进顺反两种异构体之间
32、的转换，维持二者的比例。翻译医学知识宣讲10/12/202271目目 录录去除去除N-N-甲酰基或甲酰基或N-N-甲硫氨酸（第一个氨基甲硫氨酸（第一个氨基酸酸fMet-tRNAfMet-tRNAf fmetmet）A A、脱甲酰基酶：去除、脱甲酰基酶：去除N-N-甲酰基甲酰基B B、氨基肽酶：、氨基肽酶：N N端水解，去除氨基端甲硫氨酸或端水解，去除氨基端甲硫氨酸或一段肽（信号肽）一段肽（信号肽）二、二、一级结构的修饰一级结构的修饰1.肽链肽链N端的修饰端的修饰脱甲酰基酶脱甲酰基酶甲酰甲硫氨酸甲酰甲硫氨酸-肽肽甲酸甲酸+甲硫氨酸甲硫氨酸-肽肽甲硫氨酸氨基肽酶甲硫氨酸氨基肽酶甲硫氨酰甲硫氨酰-肽
33、肽甲硫氨酸甲硫氨酸+肽肽 翻译医学知识宣讲10/12/202272目目 录录（1 1）羟化：羟脯氨酸，羟赖氨酸）羟化：羟脯氨酸，羟赖氨酸（2 2）磷酸化磷酸化：丝氨酸，苏氨酸，酪氨酸的：丝氨酸，苏氨酸，酪氨酸的羟基磷酸化，羟基磷酸化，蛋白激酶催化蛋白激酶催化（3 3）二硫键的形成二硫键的形成：二个半胱氨酸的疏基：二个半胱氨酸的疏基氧化形成胱氨酸氧化形成胱氨酸 链内二硫键，链间二硫键（胰岛素）链内二硫键，链间二硫键（胰岛素）2.个别氨基酸的共价修饰个别氨基酸的共价修饰翻译医学知识宣讲10/12/202273目目 录录NC信号肽信号肽PMOCKRKR103肽肽(？)ACTH-LT-MSH-MSHE
34、ndophin鸦片促黑皮质素原鸦片促黑皮质素原(POMC)的水解修饰的水解修饰3.多肽链的水解修饰多肽链的水解修饰翻译医学知识宣讲10/12/202274目目 录录（一）亚基聚合（一）亚基聚合 四级结构四级结构 Hb(Hb(2 22 2)（二）辅基连接（二）辅基连接 结合蛋白结合蛋白翻译医学知识宣讲10/12/202275目目 录录蛋白质合成后去路：蛋白质合成后去路：1 1、保留在胞浆、保留在胞浆2 2、进入线粒体、细胞核等细胞器、进入线粒体、细胞核等细胞器3 3、分泌至体液，然后输送到该蛋白质应、分泌至体液，然后输送到该蛋白质应起作用的靶器官和靶细胞起作用的靶器官和靶细胞四、蛋白质合成后的靶
35、向输送四、蛋白质合成后的靶向输送穿穿膜膜蛋白质穿膜条件：信号肽蛋白质穿膜条件：信号肽 蛋白质自身结构特点蛋白质自身结构特点 转运的机构转运的机构 翻译医学知识宣讲10/12/202276目目 录录蛋白质合成后需要经过复杂机制，定向输蛋白质合成后需要经过复杂机制，定向输送到最终发挥生物功能的细胞靶部位，这一过送到最终发挥生物功能的细胞靶部位，这一过程称为蛋白质的靶向输送。程称为蛋白质的靶向输送。真核细胞分泌真核细胞分泌蛋白的靶向输送蛋白的靶向输送(protein targeting)真核细胞分泌蛋白等前体合成后靶向输送过程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。首先要进入内质网
36、。翻译医学知识宣讲10/12/202277目目 录录主要为主要为N末端特异氨基酸序列，可引导蛋末端特异氨基酸序列，可引导蛋白质转移到细胞的适当靶部位，这一序列称为白质转移到细胞的适当靶部位，这一序列称为信号序列（信号肽）信号序列（信号肽）。信号序列信号序列(signal sequence)结构：结构：13-3613-36个氨基酸个氨基酸N N端端 带正电氨基酸带正电氨基酸 中性氨基酸中性氨基酸 小分子氨基酸（小分子氨基酸（加工区）加工区）C C端端 赖、精赖、精 亮、异亮亮、异亮 甘、丙、丝甘、丙、丝碱性氨基酸末端碱性氨基酸末端 疏水区疏水区 被信号肽酶裂解被信号肽酶裂解 翻译医学知识宣讲10
37、/12/202278目目 录录 蛋白质的靶向输送蛋白质的靶向输送翻译医学知识宣讲10/12/202279目目 录录真核细胞分泌蛋白等前体合成后靶向输送过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。程首先要进入内质网。1、信号肽被、信号肽被SRP结合结合2、SRP把核糖体带至内质网膜胞浆面把核糖体带至内质网膜胞浆面3、信号肽带蛋白质穿膜、信号肽带蛋白质穿膜（SRP与与SRP受体结合后）受体结合后）4、信号肽被信号肽酶水解（加工区）、信号肽被信号肽酶水解（加工区）5、蛋白折叠成功能构象、蛋白折叠成功能构象翻译医学知识宣讲10/12/202280目目 录录分泌性蛋白进入内质网的信号肽引
38、导机制核蛋白体受体核蛋白体受体肽转位复合物肽转位复合物翻译医学知识宣讲10/12/202281目目 录录第第 四四 节节翻译医学知识宣讲10/12/202282目目 录录l蛋白质生物合成是很多天然抗生素和某些毒素的蛋白质生物合成是很多天然抗生素和某些毒素的作用靶点。作用靶点。它们就是通过阻断真核、原核生物蛋它们就是通过阻断真核、原核生物蛋白质翻译体系某组分功能，干扰和抑制蛋白质生白质翻译体系某组分功能，干扰和抑制蛋白质生物合成过程而起作用的。物合成过程而起作用的。l可针对蛋白质生物合成必需的关键组分作为研究可针对蛋白质生物合成必需的关键组分作为研究新抗菌药物的作用靶点。同时尽量利用真核、原新抗
39、菌药物的作用靶点。同时尽量利用真核、原核生物蛋白质合成体系的任何差异，核生物蛋白质合成体系的任何差异，以设计、筛以设计、筛选仅对病原微生物特效而不损害人体的药物。选仅对病原微生物特效而不损害人体的药物。翻译医学知识宣讲10/12/202283目目 录录l由于由于DNA分子上基因的缺陷使分子上基因的缺陷使RNA和蛋和蛋白质合成异常，导致体内某些组织细胞白质合成异常，导致体内某些组织细胞结构和功能异常，由此造成的疾病称为结构和功能异常，由此造成的疾病称为分子病分子病。l镰刀形红细胞贫血镰刀形红细胞贫血 翻译医学知识宣讲10/12/202284目目 录录镰形红细胞贫血病人镰形红细胞贫血病人Hb(Hb
40、S)亚基亚基N-val his leu thr pro val glu C 肽链肽链CAC GTG基因基因正常成人正常成人Hb(HbA)亚基亚基N-val his leu thr pro glu glu C 肽链肽链CTC GAG基因基因 DNA mRNA 氨基酸氨基酸HbA 基因基因 GAG GAG gluHbS 基因基因 GTG GUG val翻译医学知识宣讲10/12/202285目目 录录正常红细胞正常红细胞镰形红细胞贫血病人的红细胞镰形红细胞贫血病人的红细胞翻译医学知识宣讲10/12/202286目目 录录l抗生素抗生素(antibiotics)是微生物产生的能够杀灭或抑制细菌的是微
41、生物产生的能够杀灭或抑制细菌的一类药物。一类药物。l 某些毒素也作用于基因信息传递过程某些毒素也作用于基因信息传递过程。二、蛋白质生物合成的阻断剂二、蛋白质生物合成的阻断剂 翻译医学知识宣讲10/12/202287目目 录录l四环素四环素（tetracyclin）族：与原核生物小亚基）族：与原核生物小亚基结合，结合，抑制抑制氨基酰氨基酰-tRNA进位进位l氯霉素氯霉素（chloromycrtin）：与原核生物大亚）：与原核生物大亚基结合，基结合，抑制转肽酶抑制转肽酶，阻断翻译延长过程，阻断翻译延长过程，高，高浓度时对真核线粒体也有作用浓度时对真核线粒体也有作用 l链霉素链霉素（streptom
42、ycin）卡那霉素）卡那霉素（karamycin）：）：与原核生物小亚基结合，与原核生物小亚基结合，引起读码错误，抑制起始引起读码错误，抑制起始翻译医学知识宣讲10/12/202288目目 录录l嘌呤霉素（嘌呤霉素（puromycin）：）：结构与酪氨酰结构与酪氨酰-tRNA相似，取代氨基酰相似，取代氨基酰-tRNA进入进入A位，使位，使肽链延长终止肽链延长终止l放线菌酮（放线菌酮（cycloheximide）：）：特异抑制真特异抑制真核生物核蛋白体转肽酶核生物核蛋白体转肽酶l红霉素：与原核生物大亚基红霉素：与原核生物大亚基P位结合，抑制转位结合，抑制转肽酶、妨碍转位肽酶、妨碍转位翻译医学知识
43、宣讲10/12/202289目目 录录抗生素抗生素作用点作用点作用原理作用原理应用应用四环素族（金霉素四环素族（金霉素 新霉素、土霉素）新霉素、土霉素）链霉素、卡那霉素、链霉素、卡那霉素、新霉素新霉素氯霉素、林可霉素氯霉素、林可霉素红霉素红霉素梭链孢酸梭链孢酸 放线菌酮放线菌酮嘌呤霉素嘌呤霉素原核核蛋白原核核蛋白体小亚基体小亚基原核核蛋白原核核蛋白体小亚基体小亚基原核核蛋白原核核蛋白体大亚基体大亚基原核核蛋白原核核蛋白体大亚基体大亚基原核核蛋白原核核蛋白体大亚基体大亚基真核真核核蛋白核蛋白体大亚基体大亚基真核真核、原核、原核核蛋白体核蛋白体 抑制氨基酰抑制氨基酰-tRNA与小亚基与小亚基结合结
44、合改变构象引起读码错误、改变构象引起读码错误、抑抑制起始制起始抑制转肽酶、抑制转肽酶、阻断延长阻断延长抑制转肽酶、抑制转肽酶、妨碍转位妨碍转位与与EFG-GTP结合，结合，抑制肽抑制肽链延长链延长抑制转肽酶、抑制转肽酶、阻断延长阻断延长氨基酰氨基酰-tRNA类似物，进位类似物，进位后引起未成熟肽链脱落后引起未成熟肽链脱落抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药医学研究医学研究抗肿瘤药抗肿瘤药抗生素抑制蛋白质生物合成的原理抗生素抑制蛋白质生物合成的原理 翻译医学知识宣讲10/12/202290目目 录录翻译医学知识宣讲10/12/202291目目 录录NCONH2N+OCH2
45、OOHOHADPCONH2白白喉喉毒毒素素（有活性有活性）OCH2OOHOHADP（无活性无活性）（二）毒（二）毒素素(toxin)翻译医学知识宣讲10/12/202292目目 录录干扰素诱导的蛋白激酶干扰素诱导的蛋白激酶dsRNA1.干扰素诱导干扰素诱导eIF2磷酸化而失活磷酸化而失活ATPeIF2ADPeIF2-P（失活）（失活）Pi磷酸酶磷酸酶（三）干扰素（三）干扰素(interferon)翻译医学知识宣讲10/12/202293目目 录录降解降解mRNAdsRNA干扰素干扰素AAPAPPPP2 5 2 5 5 2-5 AAPPPATP2-5A合成酶合成酶RNaseLRNaseL活化活化翻译医学知识宣讲10/12/202294
