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微生物发酵产酶(上)


蛋白质的合成过程
肽链合成的起始 initiation 肽链合成的延伸 elongation 肽链合成的终止与释放 termination and release 多肽的输送和加工 transport and modification 蛋白质分子的折叠 folding
蛋白质合成起始
进 位
成肽 转 位
合成终止
高效率的蛋白 质合成体系
蛋白质合成的几个要素
(1) mRNA(模板,template)
mRNA是带有DNA遗传信息指导蛋白质合成的直 接模板。 以mRNA为模板,合成一定结构的多肽链的过程 (翻译),就是将mRNA分子中的核苷酸排列顺序转 变成蛋白质分子中的氨基酸排列顺序。
在原核生物和真核生物中,转录酶有所不同。 原核生物的转录酶比较简单,由1种RNA聚合酶催化所有转录反应。 真核生物中RNA聚合酶有3种,RNA聚合酶Ⅰ、RNA聚合酶Ⅱ和RNA聚 合酶Ⅲ,均为寡聚酶。
2、RNA的生物合成- 转录(Transcription)
细胞内RNA的生物功能
(1) 在蛋白质的生物合成过程中,各种RNA起着重要的作用
tRNAF -IF2-GTP; (4)在起始因子IF1的参与下,fMet- tRNAF-IF2-GTP与30
S-IF3-mRNA结合生成30 S起始复合物。在此30 S起始复 合物中,fMet- tRNAF上的反密码子正好与mRNA上的起 始密码子AUG结合; (5)50 S亚基与上述30 S起始复合物结合,形成完整的70 S 核糖体。同时放出IF1,IF2,IF3 ,并使GTP水解生成 GDP和Pi。在此70 S核糖体形成时,fMet- tRNAF 位于70 S核糖体的“P”位(肽酰基位),而它的“A”位(氨酰 基位)是空位。
蛋白质合成的几个要素
(3) 转运RNA (transporter)
tRNA是氨基酸的转运工具,携带活化的氨基酸到核蛋白体。 tRNA有特异性,至少有20种以上。每种tRNA的反密码环顶端
均有由三个核苷酸组成的反密码,能与mRNA上相应的密码互 补结合。
反义链 antisense strand(无意义链,负链): ——在RNA的转录中,用作模板的DNA链称为反义链。
有义链 coding strand(编码链,正链): ——在RNA的转录中,不作为模板的DNA链称为有义链。
2、转录所需酶:依赖DNA的RNA聚合酶又称为转录酶,是以 DNA为模板的一类RNA聚合酶。
1、中心法则-Central Dogma
Reverse transcription
Replication 复制:亲代DNA或RNA在一系列酶的作用下,
生成与亲代相同的子代DNA或RNA的过程。
Transcription 转录:以DNA为模板,以核苷三磷酸为
底物,按照碱基配对原则,在RNA聚合酶作用下形成与DNA链 互补的RNA的过程。转录过程 (原核物和真核生物的)转录过程
起始位点的识别 recognition 转录起始 initiation 链的延伸 elongation 转录终止 termination 转录后加工 modification
转录过程的特点
1、转录的不对称性:在RNA的合成中,DNA的两条链中仅有 一条链可作为转录的模板,称为转录的不对称性。
mRNA:蛋白质合成的模板,由其分子上的三联体密码控制蛋白质分 子中氨基酸的排列顺序;
tRNA:氨基酸载体,识别mRNA分子上的密码子; rRNA与蛋白质一起组成核糖核蛋白体(核糖体),作为蛋白质生物
合成的场所。
(2) 在某些RNA病毒中,其所含的双链RNA作为遗传信息的载体 (3) 某些RNA具有生物催化活性,属于核酸类酶,在一定条件下,
微生物发酵产酶
酶的生产方法
提取分离法
微生物培养
化学合成
动植物细胞提取
按培养方式: 固体发酵 液体发酵 固定化微生物细胞发酵 固定化微生物原生质体发酵
第一节 酶生物合成过程
酶生物合成过程
Go 1、中心法则- Central Dogma Go 2、RNA的生物合成-转录(Transcription) Go 3、蛋白质的生物合成-翻译(Translation) Go 4、酶生物合成的调节- 调节(Regulation)
蛋白质合成的几个要素
(2) 遗传密码 (nucleotide triplet codon)
mRNA分子中,每三个相邻的核苷酸组成的三联体代表某种 氨基酸或其它信息,称为密码子或三联密码。
四种核苷酸编成三联体可形成43个即64个密码子。其中: 一个起始密码: AUG 三个终止密码: UAA UGA UAG 多数氨基酸拥有 2-4个密码
原核生物肽链合成的起始阶段是在GTP和起始因子 (Initiation Factor)的参与下,核糖体30 S亚基,fMettRNAF ,mRNA和50 S 亚基结合,组成起始复合物的过程。 主要包括5个步骤: (1)30 S亚基与起始因子IF3 结合; (2)30 S亚基与mRNA结合,形成30 S-IF3-mRNA复合物; (3)fMet- tRNAF 与起始因子IF2以及GTP结合,生成fMet-
Translation 翻译:以mRNA为模板,将mRNA的密码解读
成蛋白质的氨基酸顺序的过程。
Reverse translation 逆转录:以RNA为模板,在逆转
录酶的作用下,生成DNA的过程。
2、RNA的生物合成- 转录(Transcription)
转录:以DNA为模板,以核苷三磷酸为底物,按照碱基配对 原则,在RNA聚合酶作用下形成与DNA链互补的RNA的过程。
可以催化有关的生化反应 (4) 各种小分子RNA在分子修饰和代谢调节等方面有重要作用
3、蛋白质的合成-翻译(Translation)
翻译: 以mRNA为模板,以各种氨基酸为底物,在核糖 体上通过各种tRNA、酶和辅因子的作用,合成多肽链 的过程。
翻译
mRNA
蛋白质
各种信息
各种蛋白质
(核苷酸排列顺序) (氨基酸排列顺序)
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