分子生物學(上)-資料下載頁

　　

【正文】 et復合物。起始復合物的生成除了需要 GTP提供能量外，還需要 Mg2+,NH4+，三個起始因子（IF1，IF2，IF3） 。38 為什么核糖體可以與 mRNA上的 SD序列結合？細菌 30S亞基具有專一性的識別和選擇 mRNA起始點的性質，二 IF3能協助該亞基完成這種選擇。30S 亞基通過其 16S rRNA的 3’端與 mRNA5’端起始密碼子上游堿基配對結合。幾乎所有原核生物 mRNA上都有一個 5’－AGGAGGU－3’序列即 SD序列，這個富嘌呤區與30S亞基上 16S rRNA3’端的富嘧啶區序列 5’－GAUCACCUCCUUA－3’相互補，進行識別，幫助從起始 AUG處開始翻譯。39 蛋白質合成的基本過程如何？P122蛋白質的生物合成包括氨基酸活化、肽鏈的起始、伸長、終止以及新合成多肽鏈的折疊和加工。氨基酸的活化：蛋白質合成的起始需要核糖體大、小亞基，起始 tRNA和幾十個蛋白因子的參與，在模板 mRNA編碼區 5’端形成核糖體－mRNA－起始 tRNA復合物并將甲酰甲硫氨酸放入核糖體 P位點。氨基酸必須在氨酰—tRNA 合成酶的作用下生成活化氨基酸——AAtRNA。原核：七種成份：①30S 小亞基②模板 mRNA③fMettRNA fMet④3 個翻譯起始因子（IFIFIF3）⑤GTP⑥50S 大亞基⑦Mg 2＋翻譯的起始：30S 小亞基首先與翻譯起始因子 IF1，IF2 結合，通過 SD序列與mRNA模板相結合。在 IF2和 GTP的幫助下，fMettRNA fMet進入小亞基的 P位，tRNA 上的反密碼子與mRNA上的起始密碼子配對。帶有 tRNA,mRNA，3 個翻譯起始因子的小亞基復合物與 50S大亞基結合，GTP 水解，釋放翻譯起始因子。真核：與原核生物基本相同，但存在差異 真核 mRNA存在 m7GpppNp帽子結構，能促進起始反應，核糖體 40S起始復合物形成過程中有帽子結合蛋白，能專一地識別 mRNA帽子結構，與 mRNA5’端結合生成蛋白質－mRNA 復合物，并利用該復合物對 eIF3的親和力與含有 eIF3的 40S亞基結合。 40S 亞基能識別起始密碼子 AUG。40S 亞基先結合再 mRNA上 5’端，然后沿 mRNA移動至遇到 AUG發生較為穩定的相互作用（由于 MettRNAiMet的反密碼子與 AUG配對的結果） ，與 60S亞基生成 80S起始復合物。肽鏈的延伸：生成起始復合物，第一個氨基酸與核糖體結合以后，肽鏈開始伸長。按照 mRNA模板密碼子的排列，氨基酸通過新生肽鍵的方式被有序地結合上去。肽鏈延伸由許多循環組成，每加一個氨基酸就是一個循環，每個循環包括 AAtRNA與核糖體結合、肽鍵的生成和位移。后續 AAtRNA與核糖體結合：起始復合物形成后，第二個 AAtRNA在延伸因子 EFTu及 GTP作用下，生成 AAtRNA?EFTu?GTP復合物，然后結合到核糖體的 A位上。肽鍵的生成：AAtRNA 占 A位，fMettRNA fMet占 P位，在肽基轉移酶催化下，A 位上的 AAtRNA轉移到 P位，與 fMettRNAfMet上的氨基酸生成肽鍵，起始 tRNA在完成使命11 / 12后離開核糖體 P位點，A 位點準備接受新的 AAtRNA，開始下一輪合成反應。位移：核糖體向 mRNA3’端方向移一個密碼子，此時，氨基酸與第二個密碼子相結合的二肽基 tRNA2從 A位進入 P位，去氨酰－tRNA 被擠入 E位，mRNA 上的第三位密碼子則對應于 A位。肽鏈的終止：肽鏈的延伸過程中，當終止密碼子 UAA、UAG 或 UGA出現在核糖體的 A位時，沒有相應的 AAtRNA能與之結合，而釋放因子能識別這些密碼子并與之結合，水解 P位上多肽鏈與 tRNA之間的二酯鍵。接著，新生的肽鏈和 tRNA從核糖體上釋放，核糖體大、小亞基解體，蛋白質合成結束。蛋白質前體的加工：N 端 fMet或 Met的切除。不管是原核生物還是真核生物，N 端的甲硫氨酸往往在多肽鏈合成完畢之前就被切除。二硫鍵的形成。mRNA 中沒有胱氨酸的密碼子，而不少蛋白質都含有二硫鍵，這是蛋白質合成后通過兩個半胱氨酸的氧化作用生成的。特定氨基酸的修飾。氨基酸側鏈的修飾作用包括磷酸化、糖基化、甲基化、乙基化、羥基化和羧基化等。40 原核、真核細胞核糖體大小亞基的基本組成成分有哪些？已知大腸桿菌核糖體小亞基由 21中蛋白質組成，分別用 S1,……，S 21表示，大亞基由36種蛋白質組成，分別用 L1，……，L 36表示。真核生物細胞核糖體蛋白質種，大亞基含有 49種蛋白質，小亞基由 33種蛋白質，它們的相對分子質量在 8103～10 4之間。41 核糖體上存在有哪些位點，各個位點的作用是什么？mRNA結合部位：A位：結合或接受 AAtRNA的部位；P位：肽基轉移部位；結合或接受肽基 tRNA的部位；轉肽酶中心：肽鍵形成的部位；各種延伸因子的結合位點。42 肽鏈終止過程中釋放因子 RF1，RF2 和 RF3的主要作用是什么？RF1能識別 UAG和 TAA,RF2識別 UGA和 UAA，一旦 RF與終止密碼相結合，它們就能誘導肽基轉移酶把一個水分子而不是氨基酸加到延伸中的肽鏈上。RF3 可能與核糖體的解體有關。43 蛋白質合成的抑制劑有哪些？其主要作用的特點是什么？蛋白質生物合成的抑制劑主要是一些抗生素，如嘌呤霉素、鏈霉素、四環素、氯霉素、紅霉素等，此外，如 5－甲基色氨酸、環己亞胺、白喉毒素、蓖麻蛋白和其他核糖體滅活蛋白等都能抑制蛋白的合成。抗生素對蛋白質合成的作用可能是阻止 mRNA與核糖體結合（氯霉素） ，或阻止 AAtRNA與核糖體結合（四環素類） ，或干擾 AAtRNA與核糖體結合而產生錯讀（鏈霉素、新霉素、卡那霉素等） ，或作為競爭性抑制劑抑制蛋白質合成。鏈霉素是一種堿性三糖，能干擾 fMettRNA與核糖體的結合，從而阻止蛋白質合成的正確起始，也會導致 mRNA的錯讀。若以多聚（U）作模板，則除苯丙氨酸（UUU）外，異亮氨酸（AUU）也會被摻入。嘌呤霉素是 AAtRNA的結構類似物，能結合在核糖體的 A位上，抑制 AAtRNA的進入。此外，青霉素、四環素和紅霉素只與原核細胞核糖體發生作用，從而阻遏原核生物蛋白質的合成，抑制細菌生長。氯霉素和嘌呤霉素既能與原核細胞核糖體結合，又能與真核生物核糖體結合，妨礙細胞內蛋白質合成，影響細胞生長。44 信號肽有什么特點？該序列常常位于蛋白質的氨基末端，長度一般在 13～36 個殘基之間，有如下 3個特點：12 / 12（1）一般帶有 10～15 個疏水氨基酸；（2）在靠近該序列 N端常常有 1個或數個帶正電荷的氨基酸；（3）在其 C－末端靠近蛋白酶切割位點處常常帶有數個極性氨基酸，離切割位點阿最近的那個氨基酸往往帶有很短的側鏈（丙氨酸或甘氨酸） 。45 試述轉運同步機制在蛋白質合成過程中信號肽的作用。信號肽假說： 蛋白質合成開始于核糖體，當翻譯進行到 50～70 個氨基酸殘基后，信號肽從大亞基中露出，被粗糙內質網膜上受體識別，并與之結合。信號肽過膜后被內質網腔信號肽酶水解，正在合成的新生肽隨之通過蛋白孔道穿越疏水的雙層磷脂，一旦核糖體移到 mRNA的“終止”密碼子，蛋白質合成即告完成，翻譯系統解散，膜上的蛋白孔道消失，核糖體處于自由狀態。（1）完整的信號多肽是保證蛋白質運轉的必要條件。信號序列中疏水性氨基酸突變成親水性氨基酸后，會阻止蛋白質運轉而使新生蛋白質以前體形式積累在胞質中。（2） 、僅有完整信號肽還不足以保證蛋白質轉運發生。 （要求蛋白質信號序列以外的部分有相應的結構變化）（3）信號肽切除并不是運轉所必需的。（4）并不是所有的運轉蛋白質都有可降解的信號