分子生物学 - 图文(6)

?GTP

② 成肽 酶

?给位：肽-tRNA-mRNA

?受位：空留,下一个AA进入

方向

?转肽酶（大亚基）催化形成肽键

成键部位

?给位（P位）上f-met-（肽酰）的α-COO与受位（A位）上新的氨

-

基酰的α-NH4+ 反应部位

?mRNA：5?ˉ→3?ˉ 移动

?1个带有肽链的tRNA：从受位→给位 ?肽链合成：从N端→C端延长

3.3.3 肽链合成的终止

?反应在受位上进行（给位上的f-met退至受位），生成的二肽在受位

上。

给位上无负载tRNA

③ 移位 EF-G催化移位，移位的能量来自GTP的水解。移位后，EF-G和GDP释放，A位空出。 转位酶----EF-G

?有GTP酶活性

?协助mRNA前移,游离tRNA释放

位置

4. 真核生物多肽链的合成

真核生物

?终止密码的辨认

?肽链从肽酰-tRNA水解出 ?GTP →GDP+Pi

?mRNA从核糖体中分离及大小亚基的拆开 ?IF结合30小亚基 ?蛋白质因子

3

相同

原核生物 相同 偶联 少

遗传密码

转录与翻译

不偶联，mRNA的前体要加工

多、起始复杂 起始因子

5?ˉ端：帽子

无需加工 多顺反子 5?ˉ端：SD序列

mRNA

3?ˉ端：尾巴

核糖体

起始tRNA 合成过程 线粒体

单顺反子

大而复杂 Met-tRNAi需ATP 起始因子多 延长因子少 （EFT1、EFT2） 一种释放因子

met

简单 fmet-tRNAi

met

需ATP、GTP IF1、IF2、IF3

EF-TU、EF-TS、EFG RF1、RF2、RF3

独立的蛋白质合成系统

?

翻译后的加工

除去起始的甲硫氨酸残基或随后几个残基； 切除分泌蛋白或膜蛋白N－末端的信号肽； 形成分子内的二硫键以固定折叠构象； 肽链断裂或切除部分肽段；

末端或内部某些氨基酸的修饰，如甲基化、乙酯化、磷酸化等；

加上糖基（糖蛋白），脂类分子（脂蛋白）或配基（复合蛋白），这种后加工过程在基因表达的调控上起重要作用。 蛋白质加工的意义

蛋白质合成后的正确折叠是其行使功能的基础。

从核糖体释放的新生肽链，往往不具备生物活性，只有经过细胞内各种修饰处理后，才能成为有活性的成熟蛋白质。 二硫键对于蛋白质高级结构的维持和功能都是必须的。 第四节 蛋白质合成的调控

翻译水平的调控体现在翻译起始、延伸和终止这三个阶段，有各种不同的调节方式。 不同mRNA翻译能力的差异

?SD序列、常用密码子和稀有密码子、操纵子协同表达。

翻译阻遏作用

?按其自身需要的速度合成。如核糖体蛋白质，能和自身的mRNA起始控制部位相结合而影响翻译。

1. 重叠基因翻译的偶联

重叠基因中，一个基因的终止密码子与另一个基因的起始密码子重叠部分，使核糖体在前一个基因翻译结束时，尚未离开mRNA，便马上开始下一

个基因的翻译。

重叠基因中，一个基因的终止密码子前存在另一个基因的SD序列，同样使核糖体在前一个基因翻译结束时，尚未脱落，便马上开始下一个基因的翻译。

意义：翻译偶联保证相关基因的翻译步调一致，有利于代谢过程的进行，并避免浪费。 2. mRNA二级结构调控

?有的mRNA分子结构中存在互补序列，使其部分碱基自发地形成二级结构，这有可能使得基因的核糖体结合位点被纳入二级结构中，而无法与

核糖体结合，从而抑制翻译。

翻译的阻遏：某种蛋白质合成达到一定浓度后，可以特异地结合到某个基因的核糖体结合位点上，阻止核糖体的附着，从而成为翻译的阻遏物。 3. 翻译延伸的调控

细胞中对应于稀有密码子的tRNA含量很少；当某个基因的阅读框架中过多地出现稀有密码子时，在翻译过程中就会延长核糖体在mRNA上行经的时间，降低翻译的速度，即控制该基因表达量。 5.翻译水平的终止调控

mRNA的稳定性是影响翻译效率的一个重要因素，基因的表达量与mRNA半衰期成正比例关系。

?mRNA分子中类似终止子的茎环结构能阻碍核酸酶的降解作用。

严紧反应

6. 真核细胞蛋白质磷酸化与基因表达

蛋白质的磷酸化是指由蛋白质激酶催化的把ATP或GTP上γ位的磷酸基转移到底物蛋白质氨基 酸残基上的过程，其逆转过程是由蛋白质磷酸酶 催化的，称为蛋白质脱磷酸化。

被磷酸化的主要氨基酸残基：丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸。组氨酸和赖氨酸残基也可能被磷酸化。 7. 真核细胞mRNA的稳定性

真核生物mRNA的寿命比原核生物要长得多，细胞必需的mRNA一般是长寿命的。

?在高度分化的细胞中，许多mRNA极其稳定。寿命长，在蛋白质合成中就可重复使用，合成出大量的蛋白质。

?此外，mRNA寿命的延长以及转录又不断进行，必然增加细胞内某种mRNA的浓度，因而提高蛋白质合成起始的速度。这种翻译调控形式被称

为翻译扩增。对高度分化的细胞来说十分重要。 一、原位杂交

将标记探针与细胞或组织切片中的核酸进行杂交，进而检测特异的DNA或RNA序列 种类

细胞原位杂交（染色体原位杂交） 组织切片原位杂交 优点

不需提取核酸，故可完整保持组织或细胞的形态，因而更能准确地反映组织细胞的功能状态 染色体原位杂交

?染色体原位杂交技术是DNA探针与染色体上的DNA杂交，并在染色体上直接进行检测的分子标记技术。

?目前发展最快的是荧光素标记的原位DNA杂交技术，即荧光原位杂交技术（fluorescence in situ hybridization, 简称FISH技术），是利用与荧光

素分子偶联的单克隆抗体与抗原标记的探针分子特异性的结合来检测DNA序列在染色体上的位置。 二、 基因体外定点突变

体外定点突变，是指利用分子克隆技术在已知DNA序列中特异地产生所需位点的突变。 1985年加拿大的Michael Smith建立，于1993年获得了诺贝尔化学奖。 体外定向突变的方法 合成目的DNA片段； 合成含突变的引物；

扩增得到含突变的双链DNA； 转化，筛选，表达； 三、 基因芯片

基因芯片是在固相支持物上原位合成寡核苷酸或直接将大量DNA探针以点涂的方式有序地固化于支持物表面，然后与标记的样品杂交，通过对杂交信号的检测分析，即可得出样品的信号（即基因序列或表达的信息） 突出特点：高度并行性、多样性、微型化、自动化 2、基因芯片的杂交及检测

杂交的方式同核酸的杂交相似 ，用荧光素标记的DNA序列或样品，与芯片上的探针进行分子杂交 显色和分析测定方法主要为荧光法 3、基因芯片的应用 基因表达方式的检测

用于定位克隆，即进行新基因的寻找 在基因组文库中确定重叠群的排列 基因测序

测定基因突变的多态性 四、反义核酸技术

反义核酸（antisense nuleic acid）是根据碱基互补原理，用人工合成或生物体自身合成的特定互补的DNA或RNA片段（或其化学修饰的衍生物），能够与目的序列结合，通过空间位阻效应或诱导RNase活性，在复制、转录、剪接、mRNA转运及翻译等水平，抑制或封闭目的基因的表达 靶是 ―正义‖ 链，反义核酸与靶结合，为了区分，把补充进的链定义为―反义‖ 1、反义核酸的有效抑制结合区 mRNA5‘端非翻译区

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