(一)核糖体(核蛋白体)
核蛋白体的组成
s:沉降系数,与 相对分子质量 相关
原核生物翻译过程中核糖体结构模式 :
- 识别mRNA的位点:30S小亚基上,可容2个密码子
- 转肽酶活性:50S大亚基上,催化肽键的形成(原核23srRNA)
- P位点(肽酰基位点):结合肽酰-tRNA的位点
- A位点(氨酰基位点):结合氨酰-tRNA的位点; 更靠近3‘端
- E位点(排出位):tRNA排出
(二)tRNA和氨基酰-tRNA合成酶
tRNA的接头(adaptor)作用 :
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3´-端上的氨基酸接受位点
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识别氨酰-tRNA合成酶的位点
氨基酸与tRNA的特异结合:依靠氨酰tRNA合成酶的特异识别作用实现
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核糖体识别位点
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反密码子位点
- 密码子与反密码子的特异结合:依靠碱基互补配对结合实现,也有赖于核糖体的构象正常而实现正常的装配功能
- 密码子与反密码子的阅读方向均为5´→ 3´,两者反向平行配对。
基因间的校正突变:
校正突变可为二类:
一是发生在同一基因内,但不在该基因的同一部位,称为基因内突变校正 (Intragenic suppression);
二是发生在另一基因内,称为基因间突变校正 (Intergenic suppression)。
无意义和误义突变校正均可通过突变tRNA (或校正rRNA)介导。
氨基酸活化形成氨基酰-tRNA :
- An aminoacyl-tRNA synthetase attaches an amino acid to its tRNA
- 消耗ATP——>AMP
- 氨基酰-tRNA合成酶具有绝对专一性,对氨基酸、tRNA两种底物都能高度特异性地识别。
- 氨基酰-tRNA合成酶具有校正活性。
氨基酰-tRNA的表示方法:
起始肽链合成的氨基酰-tRNA:
tRNA 3′末端
N-甲酰甲硫氨酸(fmet)的合成
(三)mRNA是蛋白质合成的模板
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辨认起始密码子是翻译起始的必须步骤:确定阅读框架
开放阅读框架(可译框):
以起始密码AUG开头,终止密码UAA,UAG,UGA结束,读框为三的倍数
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按照不重叠三联体密码子翻译产生对应的氨基酸并形成肽键
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当到达终止密码时,合成结束,肽链释放
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通常终止密码不止一个,而是连续出现2-3个终止密码
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对于某些病毒,如果中间有起始密码,则一条mRNA可产生2条或多条肽链
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真核(单顺反子),原核(多顺反子)
- 编码一个多肽的遗传单位称为顺反子(cistron)。
- 原核细胞中数个结构基因常串联为一个转录单位,转录生成的mRNA可编码几种功能相关的蛋白质,为多顺反子(polycistron)。
- 真核生物一个mRNA只编码一种蛋白质,为单顺反子(single cistron)。
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起始密码的选择
- 原核:SD序列——保守序列,富含嘌呤碱基,位于起始密码子上游- - 核糖体结合位点
- 真核:5'端有甲基鸟苷酸构成的帽子;3'端有poly(A)尾巴,在其上游存在腺苷酸化的信号序列AAUAAA。真核生物mRNA无SD序列,在5'非翻译区和3'非翻译区存在调控序列,可结合各种调节因子以影响翻译的进行。在5'端起始密码子AUG附近常存在不同的茎环结构,它们或起正调节,或起负调节——在最适宜的序列(例如ACCAUGG)和二级结构环境中,起始密码子具有最高的起始频率。而在3'非翻译区除具有调节因子结合位点外,还有mRNA的定位信号序列。