36 proteins
原核生物核糖体结构示意图
原核生物的核糖体
核糖体结构模型及原核与 真核细胞核糖体大小亚基比较
不同核糖体的亚基组成
大 核糖体类型 亚基 小
细胞类型
原核细胞及真核细胞 叶绿体、线粒体
rRNA 5S 23S 16S 5S 28S 5.5S 18S
蛋白质 36种 21种 49种 33种
H 3’ 腺苷
tRNA的氨基酰化
tRNA
CH2 | O | O-P=O | O | tRNA
图示为第二类氨酰tRNA合
成酶催化的氨酰化结果，氨基 酸通过其羧基基团与tRNA末端
核苷酸的3’-OH相连。一类氨
酰tRNA合成酶将氨基酸连到 2’-OH基团。
三、核糖体
核糖体结合在内质网上
1.核糖体的组成
ATP +
第一步
E
氨基酸
AA
PPi
AA
E
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
AA
氨 基 酸 的 活 化
E-AMP
氨酰腺苷酸
E
tRNA
AA
第二步 AMP
E
tRNA AA
E
tRNA
E
3-氨酰-tRNA
+H
2N-CH-COO-tRNA
CHO-HN-CH-COO-tRNA
CH2 CH2 S COO-
转甲酰酶
CH2 CH2 S COO-
N10-甲酰FH4
IF2-GTP-fRNA-tRNA
5
IF-1 IF3 IF2 IF1 IF-3
3
IF3 30S• mRNA • GTP- fMet –tRNAIF2- IF1复合物 50S亚基 IF2+ IF1+GDP+Pi P位 anticodon A位
70S起始复合物
codon
1、30S 核糖体小亚基与
起始因子IF –1和IF-3 相结合，诱发模板mRNA
与小亚基结合。
合成的起始
2、由30S 小亚基、起始因 子IF-1和IF-3及模板mRNA 所组成的复合物立即与 GTP-IF-2及fMet-tRNAfMet 相结合。反密码子与密码 子配对。
合成的起始
3、上述六组分复合物再 与50S大亚基结合，水解 GTP生成并释放GDP和Pi。 释放三个起始因子。
eIF-1A,eIF-3 eIF-2 eIF-4A
促进大小亚基分离
促进大小亚基分离 GTP结合蛋白，促进起始tRNA与小亚基结合 eIF-4F复合物成分，促进mRNA结合小亚基 促进mRNA扫描起始AUG eIF-4F复合物成分，结合5’帽
起始
eIF-4B eIF-4E
eIF-4G
eIF-5B EF-Tu,EF-Ts
3
30S亚基
核糖体循环
多核糖体
5ˊ
3ˊmRNA
延伸中的肽链
合成完毕 的肽链
真核生物蛋白质合成的特点
合成起始 真核生物蛋白质生物合成起始过程中，需要甲硫氨 酰-tRNAi、GTP、ATP和十几种起始因子(eIF)参与。
40S + 三种起始因子 ＝ 43S (eIF-1A, eIF-3, eIF-3A)
FH4
Met-tRNAffMet
fMet-tRNAffMet
原核生物多肽链的合成分为三个阶段：肽 链合成的起始、肽链的延伸、肽链合成的终止 和释放。
1、肽链合成的起始 2、肽链的延长 3、肽链合成的终止和释放
mRNA +30S亚基-IF3
IF1
P位
GTP
A位
IF2
30S亚基• mRNA IF3- IF1复合物
合成的起始
进位
1 1 2
肽键形成
1 2
5 ´
GTP 3´ (Tu\Ts)
GTP
N-端 C-端
移位
（EF-G）
肽键形成
2 3 2 3
进位
2 3
5´
3´
RF
5
（ 1 ）释放因子 RF1 或 RF2 进入核糖体A位。 （2）多肽链的释放 （3）70S核糖体解离
UAG
3
50S 亚基
5
UAG
tRNA
eIF-4F复合物成分
促进各种起始因子从小亚基解离 促进氨基酰-tRNA进入A位，具GTP酶活性
延长
终止
EF-G
EF1-α,EF1-βγ EF-2 RF1 RF2 RF3 eRF1 ，eRF3
促进转位和卸载tRNA的释放，具GTP酶活性 促进氨基酰-tRNA进入A位，具GTP酶活性
促进转位和卸载tRNA的释放，具GTP酶活性 识别UAA,UAG 识别UAA,UGA 识别UAA,UGA,UAG
这就是翻译！
一、模板与遗传密码
（一） 遗传密码
遗传密码的几个重要特性 连续性
简并性
通用性
摆动性
摆 动 理 论
（二）开放阅读框（ORF)
真核细胞几乎只有一个ORF，原核细胞经常有2个或多个ORF
二、tRNA与氨基酸的活化
1.二级结构特征： 单链 三叶草叶形 2.三级结构 特征： 在二级结构基础上 进一步折叠扭曲形成倒 L型
四臂四环
3´ A C C 5´
Ala
氨基酸臂 左臂 右臂
DHU环
可变环 反密码臂 反密码环
TψC环
I
G
C
反密码子
臂
氨基酸受体臂
D臂
反密码子臂
tRNA的L形三级结构 反映了其生物学功能，因为它上所运载的 氨基酸必须靠近位于核糖体大亚基上的多肽合 成位点，而它的反密码子必须与小亚基上的 mRNA相配对，所以两个不同的功能基团最大限
氨酰tRNA合成酶的特征
特征 酶活性位点的结构 与tRNA的相互作用 结合的tRNA取向 氨基酸的结合 第一类酶 平行β 片层 受体臂的小沟 V环背向酶 第二类酶 反平行β 片层 受体臂的大沟 V环面向酶
结合到tRNA末端核苷酸 结合到tRNA末端核苷酸 2’-OH 3’-OH
氨基酸
+ NH3 | H-C-R | O=C | OH O
70S 80S
真核细胞
50S 30S 60S 40S
2.核糖体的功能
2.核糖体的功能
原核细胞70S核糖体的A位、P位 及mRNA结合部位示意图
3.核糖体循环
氨基酸活化
肽链的起始、延长和终止
肽链的折叠和加工
阶段
原核
IF-1 IF-2
真核
占据A位
功
能
GTP酶，促进起始tRNA与小亚基结合
IF-3
度分离。
3．tRNA的种类 起始tRNAi和延伸tRNAe 原核生物：fMet-tRNAifMet；真核生物：Met-tRNAiMet 原核Met残基被N-甲酰化的形式，由转甲酰基酶催化。
同工tRNA
均专一于相同的氨酰-tRNA合成酶
校正tRNA
抑制无义突变和错义突变
4. 氨酰-tRNA合成酶将氨基酸连到tRNA上 tRNA的氨酰化（负载）由氨酰-tRNA合成酶的一组酶 催化完成。生物体有20种氨酰-tRNA合成酶，每个对应一 种氨基酸，这意味着一组同工tRNA被一个酶酰氨化。