•核糖体识别位点
•反密码子位点
四、tRNA的种类(p119)
（一）起始tRNA和延伸tRNA
一类特异地识别mRNA模板上起始密码子的
tRNA叫起始tRNA，其他tRNA为延伸tRNA.
•原核起始tRNA携带fMet •真核起始tRNA携带Met
（二）同工tRNA
携带相同氨基酸而反密码子不同的 一组tRNA称为同功受体tRNA
原核生物： fMet-tRNAifMet
Met + tRNA +ATP → Met-tRNAfMet +AMP +PPi
甲酰基转移酶 四氢叶酸
fMet-tRNAfMet
二、翻译的起始
mRNA和起始氨酰-tRNA分别与核蛋白体 结合而形成翻译起始复合物. • 原核生物翻译起始复合物形成
• 真核生物翻译起始复合体形成
第四节 蛋白质合成的生物学机制
参与蛋白质生物合成的物质包括

三种RNA
–mRNA（messenger RNA, 信使RNA） –rRNA（ribosomal RNA, 核蛋白体RNA） –tRNA（transfer RNA, 转移RNA）

20种氨基酸(AA)作为原料
酶及众多蛋白因子，如IF、eIF ATP、GTP、无机离子
第二步：转移反应
氨基酰-AMP-E ＋ tRNA
↓
氨基酰-tRNA ＋ AMP ＋ E
tRNA与 酶结合的 模型
tRNA
ATP
氨基酰-tRNA合成酶
氨基酰-tRNA的表示方法
Ala-tRNAAla
Ser-tRNASer Met-tRNAMet
真核生物： Met-tRNAiMet
原核生物： fMet-tRNAifMet
移码突变(p109)
2、密码的简并性
•大多数氨基酸都存在几个密码，由一种以上 密码子编码同一个氨基酸的现象称为密码子的 简并性（degeneracy）。
•确定同一个氨基酸的不同密码称为同义密码 （synonymous codons）。 •密码的简并性可以减少碱基突变造成的有害 效应。 •在标准遗传密码表中，只有一个密码子的氨 基酸是Trp和Met。
•二级结构：三叶草型 •三级结构：倒L型 •稀有核苷含量多
二、tRNA的三级结构(p117)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ、tRNA的功能
在蛋白质合成中，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。
•3’端CCA－OH上的氨基酸接受臂 •识别氨酰tRNA合成酶的位点
+NH 3
二硫键
胱氨酸
3、特定氨基酸的修饰
蛋白质侧链的修饰作用包括：磷酸化、糖基化、甲 基化、乙基化、羟基化和羧基化等. –羟脯氨酸,羟赖氨酸的羟化; –含-OH的丝氨酸,苏氨酸,酪氨酸的磷酸化; –组蛋白的乙基或甲基化
四 、肽链合成的终止和释放
• 核糖体沿mRNA链滑动，不断使多肽链延长，
直到终止信号进入A位。 I. 识别：RF识别终止密码，进入核糖体的A位
II. 水解：RF使转肽酶变为酯酶，多肽链与tRNA之 间的酯键被水解，多肽链释放 III. 脱离：模板mRNA、RF以及空载tRNA与核糖体 脱离
多 肽 链 合 成 的 终 止 过 程
Missense suppression
五、氨酰-tRNA合成酶
氨基酸 ＋ tRNA ATP
*
氨基酰－ tRNA
AMP + PPi
绝对专一性
*
氨基酰－ tRNA 合成酶
校正活性
氨基酰tRNA合成酶催化的反应：
第一步：活化反应 氨基酸 ＋ATP+E → 氨基酰-AMP-E ＋ PPi
第二步：转移反应
1、无义突变与无义突变校正
在蛋白质的结构基因中,一个核苷酸的改变可 能使代表某个氨基酸的密码子变成终止密码子 (UAG、UGA、UAA),使蛋白质合成提前终止, 合成无功能的或无意义的多肽,这种突变就称 为无义突变.
Nonsense suppressor
2、错义突变与错义突变校正
错义突变是由于结构基因中某个核苷酸的变化使 一种氨基酸的密码变成另外一种氨基酸的密码. 错义突变的校正tRNA通过反密码子区的改变 把正确的氨基酸加到肽链上,合成正常的蛋白质
第四章 生物信息的传递（下）
从mRNA到蛋白质
第一节 遗传密码－三联子
（一）三联子密码及其破译 •多聚同一核苷酸的翻译
•核糖体结合技术
•多聚重复核苷酸的翻译
遗传密码
阅读方向为5‘-3’
（二）遗传密码的性质
•1.密码的连续性
•2.密码的简并性 •3.密码的方向性 •4.密码的摆动性 •5.密码的普遍性与特殊性
遗传密码的简并性
3、密码的方向性
• 指阅读mRNA模板上的三联体密码时，
只能沿5’→3’方向进行。
5‘
起始密 码子 3‘
4、密码的摆动性
1966年，Crick提出摆动假说（Wobble hypothesis） •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，这种现象称 为密码的摆动性或变偶性（wobble）。
•IA、U、C配对。
A U C
5、密码的普遍性与特殊性
•在各种生物中几乎完全通用，具有普遍性。
•在真核细胞线粒体中， •UGA不是终止密码子，是Trp的密码子； •AUA不是Ile的密码子，而是Met的密码子； •AGA和AGG不是Arg密码子，而是终止密码子。
第二节 tRNA
一、tRNA的二级结构
-GTP IF-2 -GDP
Pi
5' IF-3
AUG
3' IF-1
(二)真核生物翻译起始复合物形成

真核生物翻译起始复合体的形成过程与
原核生物类似，但参与的蛋白因子更多。
①
核糖体大小亚基分离；
②
③ ④
起始氨基酰-tRNA结合；
mRNA在核糖体小亚基就位； 核糖体大亚基结合。
elF-3
② Met Met-tRNAiMet-elF-2 -GTP met
肽酰结合位 点（P位）
AAC
肽基转移 酶位点
氨酰接受位 点 （A位）
肽酰-tRNA
UAC
氨酰-tRNA
E
mRNA结 合位点
大亚基
P
A
小亚基
原核生物翻译过程中核糖体结构模式
P位：肽酰位 (peptidyl site) A位：氨基酰位 (aminoacyl site) E位：排出位 (exit site)
2
Tu -GTP Ts Tu -GTP
2
GTP Pi Tu -GDP Tu Ts
Ts
GDP
2. 转肽
是由肽基转移酶(peptidyltransferase)催化
的肽键形成过程。
在肽基转移酶的催化下，将给位上的tRNA所
携带的fMet基或肽酰基转移到受位上的氨基酰
tRNA上，与其-氨基缩合形成肽键。
原核生物
•16S rRNA
•5.8S rRNA
•18S rRNA
•28S rRNA
三、核糖体的功能
•包括至少5个活性中心：
•mRNA结合部位
•结合或接受AA-tRNA部位 •结合或接受肽基tRNA的部位 •肽基转移部位 •形成肽键的部位（转肽酶的中心） •负责肽链合成的各种因子的结合位点
功能位点
1、密码的连续性
5‘
3‘
起始密 码子
•读码无标点、无重叠，阅读方向为5’→3’
遗传密码的连续性
open reading frame, ORF(p108)
从mRNA 5端起始密码子AUG到3端终 止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 为开放阅读框架(open reading frame, ORF)。
① 去甲酰化：
脱甲酰化酶 甲酰蛋氨酸-肽 甲酸 + 蛋氨酸-肽
② 去蛋氨酰基： 蛋氨酸氨基肽酶 蛋氨酰-肽 蛋氨酸 + 肽
2、二硫键的形成 两个Cys的氧化形成二硫键
半胱氨酸
-OOC-CH-CH
+NH 3
-SH + HS-CH2-CH-COO2
-HH
+NH 3
-OOC-CH-CH
+NH 3
-S S-CH2-CH-COO2
蛋白质生物合成的过程
•氨基酸的活化
•肽链合成的起始
•肽链的延长
•肽链合成的终止和释放
•新合成多肽链的折叠和加工处理
一、氨基酸的活化
氨基酸 + tRNA
氨基酰-tRNA合成酶 ATP 氨基酰- tRNA AMP＋PPi
•第一步：活化 •第二步：转移
氨基酰tRNA合成酶催化的反应：
第一步：活化反应 氨基酸 ＋ATP-E → 氨基酰-AMP-E ＋ PPi
多聚核糖体
(polysome)
——使蛋白质 合成高速、高 效进行。
多聚核糖体

由若干核蛋白体结合在一条mRNA上同 时进行多肽链的翻译所形成的念球状结 构称为多聚核蛋白体（polysome）。
电镜下的多聚核蛋白体现象
五、蛋白质前体的加工
(一)一级结构的加工修饰
1、N端fMet或Met的切除 •脱甲酰基酶或氨基肽酶
核糖体大亚基结合。
1） 核糖体大、小亚基分离
IF-1和IF-3与小亚基结合，促进核糖体大、小亚
基拆离，为新一轮合成作准备。
IF-1 IF-3
2) mRNA在小亚基的精确定位结合：