密码子或称三联体密码，即mRNA上决定一 个特定氨基酸的三个核苷酸 。 3. 密码子的确定 用各种人工合成模板在体外翻译蛋白质的方法 确定 用核糖体结合技术测定密码子中的核苷酸排列 顺序 1961年 ~1965年4年时间，完全确定了编码20种 天然氨基酸的密码子，编出了遗传密码字典。
原核：甲酰甲硫氨酸 ( fMet )
(2)70S起始复合物的形成 细菌中的起始因子: IF1: 结合在30S亚基上作为完全起始复合物的一部分，
起稳定此复合物的作用。

IF2: 结合到特异的起始tRNA（fMet-tRNA），并 将起始tRNA置于小亚基上。 IF3:30S小亚基特异地与mRNA起始部位结合需要 IF3 .IF3还作为70S核糖体的解离因素，产生30S 亚基。
第三节
转移RNA的功能
在蛋白质合成中，tRNA起着运载氨基酸的 作用，按照mRNA链上的密码子所决定的氨基酸 顺序将氨基酸转运到核糖体的特定部位。 tRNA有两个关键部位： ⑴ 3’端CCA：接受氨基酸，形成氨酰-tRNA. 需ATP提供活化氨基酸所需的能量。 ⑵ 与mRNA结合部位—反密码子部位(tRNA 的接头作用) 此外, tRNA上尚有(3)识别氨酰tRNA合成酶的 位点, (4)核糖体识别位点
二、遗传密码的基本特征

1. 遗传密码的连续性(commaless) 密码子之间没有任何起“标点”作用的空格, 阅读mRNA时是连续的,一次阅读3个核苷酸(碱基).
2. 遗传密码的不重叠性(nonoverlapping) 在绝大多数生物中,阅读mRNA时是以密码 子为单位，不重叠地阅读。 少数大肠杆菌噬菌体的RNA基因组中部分基 因的遗传密码是重叠的。
20种氨基酸中每一种都有各自特异的氨酰tRNA合成酶。 氨酰-tRNA合成酶具有高度的专一性，它既 能识别相应的氨基酸（L-构型），又能识别与此 氨基酸相对应的一个或多个tRNA 分子；即使AA 识别出现错误，此酶具有水解功能，可以将其水 解掉。这种高度的专一性保证了氨基酸与其特定 的tRNA准确匹配，从而使蛋白质的合成具有一 定的保真性。
密码子与反密码子的 阅读方向均为5‘ 3’， 3’ 两者反向平行配对。 CCG GGC
CCA-OH
5’
I 3’
5’
第四节 蛋白质生物合成的分子机制
一、肽链延伸合成的方向和速度 （一）方向 N 端→C端 （二）速度 肽链延伸的速度极快，一个核糖体合成一条 完整的血红蛋白α-链(146个AA)3分钟, 0.8AA/秒. 大肠杆菌 20个AA/秒
不重叠密码
重叠密码
3.遗传密码具有简并性（degeneracy） (1)除Met(AUG)和Trp(UGG)外，每个氨基酸 都有两个或更多的密码子，这种现象称为密码子 的简并性（degenecy）。 (2)同义密码：同一个氨基酸的不同密码子称同 义密码子（synonyms）。 （3）简并性的生物学意义 减少有害突变，对生物物种的稳定有一定意 义。 （4）密码的简并性往往表现在密码子的第三位 碱基上

(三)肽链的延长
肽链的延长分为四个步 骤： 进位 转肽 脱落 移位----核糖体循环 1. 进位： 1) 一个新的氨酰tRNA进入A位， 2) 延长因子参加: 3) 消耗1个GTP
2. 转肽： 1) 肽酰基从P位转到A位,肽键的形成； 2) 负责肽键合成的酶称为肽酰转移酶 （peptityl transferase），简称转肽酶。 3) 肽的转移是核糖体大亚基（50S或60S）的 功能。 4)抗菌素嘌呤霉素抑制蛋白质合成,使新生的 肽链在合成未完成之前就释放出来。

五.活性肽合成的特征
P.285--286
本章主要内容: 一、遗传密码 二、核糖体 三、转移RNA的功能 四、蛋白质生物合成的分子机制 五、真核生物与原核生物蛋白质合成的差异 六、蛋白质合成的抑制剂 重点：蛋白质合成过程及分子机制 蛋白质合成的忠实性 氨酰-tRNA合成酶的作用及决定蛋白质 合成忠实性的分子机制
第一个氨基酸参入需消耗3个（活化2+起始1 ）,以后 每掺入一个AA需要消耗4个（活化2 +进位 1个 +移位 1个）。
从氨基酸开始合成一个含200个残基的蛋白 质需要消耗多少高能磷酸键? 活化一个氨基酸 -2 200×2=400 起始一次 ： -1 形成一个肽键： - 2 199×2=398 共消耗高能键 400＋398＋1=799
(二)肽链合成的起始 1.70S起始复合物的形成 (1)起始氨基酸及起始tRNA
原核：甲酰甲硫氨酸 fMet
起始氨基酸
真核：甲硫氨酸 Met
起始氨酰-tRNAi:
甲硫氨酰-tRNAi
甲酰化
①甲酰化后才能与IF2 结合生成30S复合物
②甲酰化防止起始氨基酸进入延伸中的肽链 ③使fmet-tRNA i 结合在核糖体P部位 ④延长因子EF-Tu识别未甲酰化的 Met-tRNA

2. 终止机制:
1) 释放因子与终止密码子结合使转肽酶活性变 成水解酶活性，水解了P位点上多肽与tRNA之间 的键，释放出多肽和tRNA。 2) 在基因中，终止密码子总是紧接在编码最 后一个氨基酸的密码子后面。任何一个三联密码 发生无义突变时都足以终止其基因的蛋白质合成。 3) 在原核生物的基因中，UAA是最常见的终 止密码，其它依次为UGA和UAG，但阅读UGA存 在更多的错误。（错误阅读终止密码就是一个氨 基酰－tRNA对它产生错误反应，使蛋白质合成继 续进行，直到另一个终止密码出现）。
(四) 肽链合成的终止与释放
1. 终止信号 1) 终止密码子: UAA、 UGA 、UAG 正常细胞不含能和终止密码子互补的反密码 子的tRNA，这些终止密码子能被终止因子所 识别。 2) 释放因子（release factor，RFs）： RF1 : 识别UAA 、 UAG RF2 : 识别UAA 、 UGA RF3 : 不识别终止密码子,但刺激另外两个因 子活性，协助肽链释放
多核糖体 是一个mRNA分 子与一定数目的单 个核糖体结合而成 的，形成念珠状 。 每个核糖体可以独 立完成一条肽链的 合成，提高了翻译 的效率。


原核生物 转录与翻译相偶联
四、 蛋白质合成所需的能量
蛋白质的合成是一个高耗能过程
AA活化 肽链起始 进位 移位
2个高能磷酸键（ATP） 1个（70S复合物形成，GTP） 1个（GTP） 1个（GTP）
3. 脱落
转肽后，P部位上空载的tRNA经出口位 点 (E) 脱落
4. 移位： 1) 核糖体向mRNA 3′端移动一个密码子，移位 导致肽酰－tRNA从A位点移出，进入P位点;空着 的A位点为下一个密码子对应的氨酰－tRNA的进 入作好准备。 2) 需要1个GTP 3) 三位点模型: 1989年德国的Nierhaus等提 出模型认为，细菌tRNA及mRNA相对于核糖体发生 移位后，空载tRNA并未立即从核糖体上解离下来， 而是移到了E位点（出口位点），当新的氨酰－ tRNA结合到A位点时，E位点的空载tRNA才解离下 来，此过程涉及到核糖体构象的变化，该变化有 利于核糖体对正确氨基酰－tRNA的识别作用，从 而提供了蛋白质合成的精确性。

4. 密码的变偶性——摆动性(wobble) tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子配 对时，密码子的第一位、第二位碱基配对是严格 的，第三位碱基可以有一定变动， Crick称这种 现象称为密码的摆动性或变偶性（wobble）。如 tRNA反密码子第一位的IA、U、C配对。 显然, 密码子的专一性基本取决于前两位碱 基，第三位碱基起的作用有限(有较大灵活性)。 所以几乎所有氨基酸的密码子都可以用 和 来表示.


二、mRNA 上翻译的方向 1. 用人工合成的多核苷酸作模板证明
2. 翻译方向： 5′→3'
三、原核生物蛋白质生物合成的分子机制 (一)氨基酸的活化 氨基酸在掺入肽链前必须活化,在胞液中进行。 氨基酸的活化是指各种参加蛋白质合成的AA与携 带它的相应的tRNA结合成氨酰- tRNA的过程。活 化反应在氨酰-tRNA 合成酶的催化下进行。 1. 部位:细胞质 2. 酶:氨酰-tRNA合成酶 3. 能量:消耗2ATP 4. 产物: 氨酰-tRNA 甲酰化产物fMet-tRNA(原核生物起始AA)
第十一章
蛋白质的生物合成
第一节 遗传密码
一、遗传密码和密码单位 1. 遗传密码 指mRNA中的核苷酸序列与多肽中氨基酸序 列之间的对应关系, 通常是指核苷酸三联体决定 氨基酸的对应关系, 故也称三联体密码或密码子. 2. 密码单位 1954年物理学家Gamov G 首先对遗传密码 进行探讨: 41=4; 42=16; 43=64, 足以编码20种氨 基酸， 密码（ codon ）应是三联体（triplet）.
5.遗传密码的通用性和变异性 (1)通用性:指各种低等和高等生物,包括病毒、 细菌及真核生物,基本上共用一套遗传密码. (2)密码的变异性:目前已知线粒DNA(mtDNA)的 编码方式与通用遗传密码子有所不同.

6.密码子有起始密码子和终止密码子 （1）起始密码子:AUG(Met)多数原核,真核生物 GUG 少数情况 (2)终止密码子:UAA、UAG和UGA 不编码任何氨基酸, 又称为无义密码子 （nonsense codons）或终止密码子（chain－ terminating codons）， 它们单个或串联在一起用于多肽链翻译的 结束，没有相应的tRNA存在。 关于SD序列
第二节 核糖体
一、核糖体是蛋白质合成的工厂 用放射性同位素标记氨基酸，注射到小鼠 体内，经短时间后取出肝脏，制成匀浆，离 心，分离各细胞器，发现核糖体放射性最强， 说明核糖体是蛋白质合成部位。


二、核糖体的结构
原核生物
真核生物