蛋白质时间翻译的模板 高等教育蛋白质的生物合成翻译佘

本章主要内容： ● 8.1 遗传密码 ● 8.2 tRNA 结构、功能与类型 ● 8.3 核糖体结构与功能 ● 8.4 蛋白质合成 生物学机理 ● 8.5 蛋白质前体的加工和修饰 ● 8.6 蛋白质生物合成抑制剂 ● 8.7 蛋白质作用机理 蛋白质合成的场所是蛋白质合成的模板 与氨基酸是核糖体mRNA tRNA。蛋白质合成的原料是20种氨基酸。翻译：指mRNA链上的核苷酸从特定的起始位置开始，每三个核苷酸代表一个氨基酸的原理是顺序合成一条多肽链的过程。蛋白质生物合成步骤？(1) 翻译后的起始核糖体与 mRNA 结合并与氨酰-tRNA 形成起始复合物。（2)肽链核糖体沿着mRNA 5'端的延伸向3'端移动蛋白质时间翻译的模板，肽合成从N端到C端开始。这是整个过程中*快的阶段蛋白质合成。？（3)肽链终止和释放核糖体与mRNA解离，为新一轮的合成反应做准备。内容●遗传密码-三联体1.1 遗传密码-三联体三联体代码定义mRNA链上每三个核苷酸翻译成蛋白质多肽链上的一个氨基酸，或肽链合成的起始和终止信号，这三个核苷酸称为密码子或三联体密码子。

首先从基因的角度证实了这个概念是正确的。在模板 mRNA 中插入或删除密码子中的 bp 将改变密码子的所有后续 aa 序列。如果模板同时插入和删除，插入和删除的碱基数相同，后续密码子序列不会发生变化，翻译后的蛋白质序列保持不变（突变密码子所代表的aa除外） .

如果同时删除 3 个核苷酸，翻译将产生一个缺失一个氨基酸的蛋白质，序列不会改变。1950 年代和 1960 年代在破译遗传密码方面的三项重要成就1）Paul Zamecnik 等人证实了细胞中蛋白质合成的位置。? 他们将放射性标记的aa注射到大鼠体内，一段时间后取肝，沉淀蔗糖梯度，分析各种细胞成分中的放射性蛋白。? 如果在注射后几小时（或几天）取出肝脏，所有细胞成分都含有放射性标记的蛋白质；？如果在注射后几分钟内取出肝脏，那么放射性标记的蛋白质仅存在于核糖体颗粒的细胞质成分中。2）弗朗西斯·克里克等人。首次证明，只有以三联体代码的形式，才能将AUGC四个字母所包含的遗传信息（核酸）准确翻译成由20个不同aa组成的蛋白质序列。实现遗传信息的表达。? 实验1：用吖啶试剂（诱导核苷酸插入或丢失）处理T4噬菌体rII位点的两个基因，引起移码突变（frame-shift）产生完全不同的、无功能的蛋白质。? 实验二：烟草坏死卫星病毒研究发现其外壳蛋白亚基由400个氨基酸组成，对应的RNA片段长度为1200个核苷酸，与密码三联体系统完全匹配。

? 实验三：以均聚物为模板蛋白质时间翻译的模板，指导多肽合成。当含有tRNA、核糖体、AA-tRNA合成酶等蛋白质因子作为模板和ATP、GTP、aa等成分的细胞提取物中加入mRNA或人工合成的均聚物时，可合成新的肽链，即新生肽的aa序列链由附加模板决定。1961 年，当 Nirenberg 等人 以poly(U)为模板，他们发现合成了poly-Phe，并引入了UUU来代表Phe。Poly(C)和poly(A)分别作为模板得到poly-Pro和poly-Lys。? 实验4：以特定序列的共聚物为模板，指导多肽的合成。多聚二核苷酸可作为模板合成由2个氨基酸组成的多肽，5′……UGU GUG UGU GUG UGU GUG……3′，无论读音是从U还是G开始，都只能有UGU(Cys)和GUG(Val)两个密码子。? 实验5：以共三核苷酸为模板，可以得到三种aa肽。如果使用UUC作为模板，可能有3种方式开始阅读：5′…UUC UUC UUC UUC UUC…3′或5′…UCU UCU UCU UCU UCU…3′或5′…CUU CUU CUU CUU CUU ... 3′ 分别产生 UUC (Phe)、UCU (Ser) 或 CUU (Leu)。？当使用多聚三核苷酸作为模板时，也可以仅合成两种多肽： 5'…GUA GUA GUA GUA…3' 或 5'…UAG UAG UAG UAG UAG…3' 或 5'…AGU AGU AGU AGU AGU AGU ...3' 第二种读取方法生成的密码子UAG是终止码，不编码任何aa，因此，只有GUA（Val）或AGU（Ser）。只能有UGU（Cys）和GUG（Val）两个密码子。? 实验5：以共三核苷酸为模板，可以得到三种aa肽。如果使用UUC作为模板，可能有3种方式开始阅读：5′…UUC UUC UUC UUC UUC…3′或5′…UCU UCU UCU UCU UCU…3′或5′…CUU CUU CUU CUU CUU ... 3′ 分别产生 UUC (Phe)、UCU (Ser) 或 CUU (Leu)。？当使用多聚三核苷酸作为模板时，也可以仅合成两种多肽： 5'…GUA GUA GUA GUA…3' 或 5'…UAG UAG UAG UAG UAG…3' 或 5'…AGU AGU AGU AGU AGU AGU ...3' 第二种读取方法生成的密码子UAG是终止码，不编码任何aa，因此，只有GUA（Val）或AGU（Ser）。只能有UGU（Cys）和GUG（Val）两个密码子。? 实验5：以共三核苷酸为模板，可以得到三种aa肽。如果使用UUC作为模板，可能有3种方式开始阅读：5′…UUC UUC UUC UUC UUC…3′或5′…UCU UCU UCU UCU UCU…3′或5′…CUU CUU CUU CUU CUU ... 3′ 分别产生 UUC (Phe)、UCU (Ser) 或 CUU (Leu)。？当使用多聚三核苷酸作为模板时，也可以仅合成两种多肽： 5'…GUA GUA GUA GUA…3' 或 5'…UAG UAG UAG UAG UAG…3' 或 5'…AGU AGU AGU AGU AGU AGU ...3' 第二种读取方法生成的密码子UAG是终止码，不编码任何aa，因此，只有GUA（Val）或AGU（Ser）。如果使用UUC作为模板，可能有3种方式开始阅读：5′…UUC UUC UUC UUC UUC…3′或5′…UCU UCU UCU UCU UCU…3′或5′…CUU CUU CUU CUU CUU ... 3′ 分别产生 UUC (Phe)、UCU (Ser) 或 CUU (Leu)。？当使用多聚三核苷酸作为模板时，也可以仅合成两种多肽： 5'…GUA GUA GUA GUA…3' 或 5'…UAG UAG UAG UAG UAG…3' 或 5'…AGU AGU AGU AGU AGU AGU ...3' 第二种读取方法生成的密码子UAG是终止码，不编码任何aa，因此，只有GUA（Val）或AGU（Ser）。如果使用UUC作为模板，可能有3种方式开始阅读：5′…UUC UUC UUC UUC UUC…3′或5′…UCU UCU UCU UCU UCU…3′或5′…CUU CUU CUU CUU CUU ... 3′ 分别产生 UUC (Phe)、UCU (Ser) 或 CUU (Leu)。？当使用多聚三核苷酸作为模板时，也可以仅合成两种多肽： 5'…GUA GUA GUA GUA…3' 或 5'…UAG UAG UAG UAG UAG…3' 或 5'…AGU AGU AGU AGU AGU AGU ...3' 第二种读取方法生成的密码子UAG是终止码，不编码任何aa，因此，只有GUA（Val）或AGU（Ser）。

? 实验 6：使用随机聚合物指导肽合成。尼伦伯格等人。奥乔亚等人。使用各种随机聚合物作为模板合成肽。例如，以仅含A和C的多核苷酸为模板，可任意排列出现8种三联体，即CCC、CCA、CAC、ACC、CAA、ACA、AAC、AAA，从Asn、His、A多肽中获得由 6 个氨基酸组成，包括 Pro、Gln、Thr 和 Lys。3） 氨基酸“活化”与核糖体结合技术？人工合成的3bp如UUU、UCU等作为模板