蛋白質的生物合成
『壹』 簡述蛋白質生物合成過程可大致分為幾個階段
1、氨基酸的活來化:氨醯-tRNA合成酶具有源高度的專一性, 20種氨基酸在各自特異的酶的作用下形成氨醯-tRNA.
2、肽鏈合成的起始: 形成30S復合物:30S-mRNA- fMet-tRNAf, 再與50S亞基相結合,形成有生物學功能的70S起始復合物
3、肽鏈的延伸:進位, 轉肽, 移位,
4、肽鏈合成的終止與釋放
蛋白質的合成是一個高耗能過程, 第一個氨基酸參入需消耗3個ATP,以後每摻入一個AA需要消耗4個ATP
『貳』 什麼是蛋白質的生物合成
蛋白質合成體系的重要組分
翻譯:蛋白質的生物合成,即翻譯,就是將核酸中由
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種核苷酸序列編碼的遺傳信息,通過遺傳密碼破譯的方式解讀為蛋白質一級結構中20種氨基酸的排列順序
。
1.mRNA與遺傳密碼;
mRNA分子上從5』至3』方向,由AUG開始,每3個核苷酸為一組,決定肽鏈上某一個氨基酸或蛋白質合成的起始、終止信號,稱為三聯體密碼。
從mRNA
5』端起始密碼子AUG到3』端終止密碼子之間的核苷酸序列,各個三聯體密碼連續排列編碼一個蛋白質多肽鏈,稱為開放閱讀框架(ORF)。
密碼子特點:
①閱讀方向:5』→3』;②無標點符號;③密碼子不重疊;④密碼子的簡並性;⑤密碼子與反密碼子的作用;⑥起始密碼子AUG,終止密碼子UAA,UAG,UGA;⑦密碼子的通用性和例外。
2.tRNA
蛋白質合成過程中,起著運輸氨基酸的作用。有如下的功能:
①3』末端攜帶氨基酸;②識別氨基醯-tRNA合成酶的位點;③核糖體識別位點;④反密碼子的位點。
3.rRNA與核糖體
⑴.rRNA的主要功能是形成核糖體,是蛋白質合成的場所。
⑵.核糖體的活性中心:
二位點模型:A位(氨醯基部位),氨基醯-tRNA進入部位。
P位(肽基部位),為起始tRNA或正在延伸中的肽醯-tRNA結合部位。
三位點模型:除了A位和P位外,還有E位,空載tRNA離開的位點。
⑶.多核糖體:mRNA同時與若干個核糖體結合形成的念珠狀結構,稱為多核糖體
4.輔助因子
⑴.起始因子:參與蛋白質生物合成起始的蛋白因子;
⑵.延伸因子:參與蛋白質生物合成過程中肽鏈延伸的蛋白因子;
⑶.釋放因子:作用是與終止密碼子結合終止肽鏈的的合成並使肽鏈從核糖體上釋放出來。
(二)蛋白質的生物合成過程
翻譯過程從閱讀框架的5´-AUG開始,按mRNA模板三聯體密碼的順序延長肽鏈,直至終止密碼出現。
1.氨基酸的活化;
⑴.氨基醯-tRNA合成酶
⑵.過程:
氨基醯-tRNA合成酶
ATP
+
AA
-----------------→
AA-AMP-酶
+
PPi
tRNA
+
AA-AMP-酶
-----------------→
氨基醯-tRNA
+
酶
①氨基醯-tRNA合成酶對底物氨基酸和tRNA都有高度特異性。
②氨基醯-tRNA合成酶具有校正活性。
③氨基醯-tRNA的表示方法:
Ala-tRNAAla
、Ser-tRNASer
、Met-tRNAMet
2.肽鏈合成的起始
:
⑴.SD序列和起始因子
SD序列:mRNA
5』翻譯起始區富含嘌呤的序列
起始因子:
原核生物:IF-1、IF-2、IF-3
真核生物:eIF-1、eIF-2、eIF-2A、eIF-3等
⑵.起始氨醯-tRNA
真核生物:
Met-tRNAiMet
原核生物:
fMet-
tRNAifMet
『叄』 簡述蛋白質生物合成過程可大致分為幾個階段
原核生物的蛋白質合成分為四個階段:氨基酸的活化、肽鏈合成的起始、延伸和終止。
①氨基酸的活化:游離的氨基酸必須經過活化以獲得能量,才能參與蛋白質的合成,活化反應由氨醯trna合成酶催化,最終氨基酸連接在trna3ˊ端amp的3ˊ-oh上,合成氨醯-trna。
②肽鏈合成的起始:首先if1和if3與30s亞基結合,以阻止大亞基的結合;接著,if2和gtp與小亞基結合,以利於隨後的起始trna的結合;形成的小亞基復合物經由核糖體結合點附著在mrna上,起始trna和aug起始密碼子配對並釋放if3,並形成30s起始復合物。大亞基與30s起始復合物結合,替換if1和if2+gdp,形成70s起始復合物。這樣在mrna正確部位組裝成完整的核糖體。
③肽鏈的延伸:延伸分三步進行,進位:負載trna與ef-tu和gtp形成的復合物被運送至核糖體,gtp水解,ef-tugdp釋放出來,在ef-ts和gtp的作用下,ef-tu
gdp可以再次利用。轉肽:肽醯轉移酶將相鄰的兩個氨基酸相連形成肽鍵,該過程不需要能量的輸入。移位:移位酶(ef-g)利用gtp水解釋放的能量,使核糖體沿mrna移動一個密碼子,釋放出空載的trna並將新生肽鏈運至p位點。
④肽鏈的終止與釋放:釋放因子(rf1或rp2)識別終止密碼子,並在rp3的作用下,促使肽醯轉移酶在肽鏈上加上一個水分子並釋放肽鏈。核糖體釋放因子有助於核糖體亞基從mrna上解離。
『肆』 請簡述蛋白質的生物合成過程.
1、氨基酸的活化:氨醯-tRNA合成酶具有高度的專一性, 20種氨基酸在各自特異的酶的作用下形專成屬氨醯-tRNA.
2、肽鏈合成的起始: 形成30S復合物:30S-mRNA- fMet-tRNAf, 再與50S亞基相結合,形成有生物學功能的70S起始復合物
3、肽鏈的延伸:進位, 轉肽, 移位,
4、肽鏈合成的終止與釋放
蛋白質的合成是一個高耗能過程, 第一個氨基酸參入需消耗3個ATP,以後每摻入一個AA需要消耗4個ATP