• fmet-tRNAfmet先形成fmet •tRNAfmet •IF2 •GTP，再与 小亚基和mRNA形成复合物 ，最后形成70S起始复合物。 •A位P20位2空0/1为0缺/2m2。RNA上的AUG及分f子m生et物•学tR原理NAfmet 所占据 ,
原核生物起始过程
2020/10/22
分子生物学原理
第十二章 翻 译
• 翻译：translation 即蛋白质生物合成。
• 把核酸中四种符号(AGCT/U)组成的遗 传信息，以遗传密码破读的手段转变 为蛋白质的氨基酸排列顺序的过程。
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第一节、参与蛋白质合成的物质
• 各种RNA、核糖体、氨基酸、酶 • 起始阶段：起始因子 • 延长阶段：延长因子 • 终止阶段：核糖体释放因子
fmet-tRNAfmet+GTP+IF2
fmet •tRNAfmet •IF2 •GTP +mRNA 30S •mRNA •fmet •tRNAfmet •GTP •IF1 •IF2 •IF3
＋50S －IF1,IF2,IF3,GDP+Pi
70S •mRNA •fmet •tRNAfmet 70S起始复合物
• 核糖体结合序列：原核生物的mRNA有一 非常保守的序列，与核糖体的16S-rRNA结 合，引导mRNA进入核糖体，这样的序列 称为S-D序列，也叫核糖体结合序列。
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核糖体结合序列
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分子生物学原理
原核生物起始过程
70S核糖体＋IF3＋IF1
30S小亚基•IF3 •IF1 + 50S大亚基
分子生物学原理
• 除了色 氨酸和 蛋氨酸 外，其 余氨基 酸均有2 -6个三 联体为 其编码。
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简并性
*
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摆动性
• 密码与反密码配对辨认 时，有时并不完全按照 碱基互补规律。尤其是 密码的第三碱基对反密 码的第一位碱基，更常 出现这种摆动现象。
C－G－I 反密码子 G－C－C 密码子
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氨基酰-tRNA的生成
• 氨基酰-AMP-E + tRNA 氨基酰-tRNA + AMP + E • 氨基酸＋ATP－E 氨基酰－AMP-E + PPi • E : 氨基酰-tRNA合成酶，具高度专一性
1 . 存在于胞质中 2 . 需ATP供能, 需Mg++, Mn++ 3 . 有二个识别位点来自二、核糖体是肽链合成的场所
• 氨基酸首先在 核糖体内合成 蛋白质，再输 送至细胞其它 组分中。
• 核糖体由大、 小亚基构成。 亚基中含有不 同的蛋白质和 RNA。
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二、核糖体是肽链合成的场所
• 大亚基： • tRNA结合位点：
P位：给出AA，释放 tRNA A位：接受tRNA-AA • 转肽酶，合成肽键 • 转位酶 • 小亚基： • 识别起始位点 • 与mRNA形成复合物
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注册
• 注册：氨 基酰-tRNA 根据遗传 密码的指 引，进入 核糖体的 A位。
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第二节、蛋白质生物合成过程
• 起始 • 延长 • 终止
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原核生物的翻译起始
• 起始因子(IF)：胞液中的可溶性因子。 已知有三种： IF-1：促进IF-3与小亚基结合 IF-2：使 fMet-tRNAmetf 与小亚基结合 IF-3：使大小亚基分离
mRNA
密码子
t R N A 反 密 码 碱 基I
U
C
m R N A 密 码 碱 基 A ， C ， U A ， G C ， G ， U
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通用性
除了动物细胞中的线粒体和植物细胞中的叶绿体外，
从最简单的病毒、原核生物到人类都使用一套遗传密
码。
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氨基酰-tRNA的书写
• Arg-tRNAarg • Met-tRNAmetm • fMet-tRNAmetf • 原核生物起始密码子需要在
Met-tRNAmetf上进行甲酰化， 而真核生物不需要。 • Met-tRNAmetf+FH4-CHO
转甲酰基酶
fMet-tRNAmetf
称 (EF)。 • 核糖体循环分为注册、成肽和转位三个
步骤。
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二、肽链的延长
原核生物
功能
EF-Tu EF-Ts
EF-G
协助氨基酰-tRNA 进 入 A 位, 结合 GTP
转位酶, 协助 mRNA 前移,由 A 位进至 P 位; 释放 tRNA
真核生物
EF-1
EF-2
大多数氨基酸有2~6个密码 • 摆动性(wobble)：密码的第三位碱基与反
密码的第一位碱基配对不严格 • 通用性(universal)：全世界生物共用
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连续性
GCAGUACAUGUC
不连续的读法：
GCA CAG
密码之间没有 核苷酸间断
AGU
GUA
………….
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一、 mRNA是翻译的模板
• 原核生物的一种mRNA往往编码几种功 能相近的蛋白质。
• 真核生物的mRNA比原核生物多，但一 个RNA分子一般只带有一种蛋白质的编 码信息。
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遗传密码的特点
• 连续性(commaless)：密码之间没有间断 • 简并性(degeneracy)：
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三、tRNA和氨基酰tRNA
• tRNA在蛋白质翻译中起接合的作用。 • tRNA的氨基酸臂上携带氨基酸。 • tRNA分子的反密码环与mRNA上的密码配
对。 • 密码-反密码-氨基酸三联体保证了翻译的
准确性。
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真核生物的翻译起始
• 起始因子（eIF）：有10种 • 起始甲硫氨酰tRNAmet无甲酰化 • mRNA结构有所不同 • 核糖体有所不同 • 原核生物与真核生物的翻译起始比较
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真核生物的翻译起始
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二、肽链的延长
• 核糖体循环：翻译过程中的肽链延长， • 延长因子：延长过程所需的蛋白质因子