分子生物学第九章-蛋白质合成

Chapter9ProteinsynthesisCodingregion编码区isapartofthegenethatrepresentsaproteinsequence.Codingstrand编码链ofDNAhasthesamesequenceasmRNA.templatestrand 模板 个人简介word模板免费下载关于员工迟到处罚通告模板康奈尔office模板下载康奈尔 笔记本 模板 下载软件方案模板免费下载 链ofdouble-strandedDNAistheonethatisusedtospecifythesequenceofacomplementarysinglestrandofRNA.(Thenon-templatestrandisidenticalinsequencetotheRNAproduct.)Transcription转录issynthesisofRNAonaDNAtemplate.Translation翻译issynthesisofproteinonthemRNAtemplate.IntroductionTranscriptiongeneratesanRNAwhichiscomplementarytotheDNAtemplatestrandandhasthesamesequenceastheDNAcodingstrand.Translationreadseachtripletofbasesintooneaminoacid.ThreeturnsoftheDNAdoublehelixcontain30bp,whichcidefor10aminoacids.Aminoacyl氨酰-tRNAistransferRNAcarryinganaminoacid;thecovalent共价linkageisbetweentheNH2groupoftheaminoacidandeitherthe3′-or2′-OHgroupoftheterminalbaseofthetRNA.Aminoacyl-tRNAsynthetasesareenzymesresponsibleforcovalentlylinkingaminoacidstothe2′-or3′-OHpositionoftRNA.Anticodon反密码子isatrinucleotide三核苷酸sequenceintRNAwhichiscomplementarytothecodoninmRNAandenablesthetRNAtoplacetheappropriateaminoacidinresponsetothecodon.Loop环isasingle-strandedregionofahairpin发夹inRNA(orsingle-strandedDNA);correspondstothesequencebetweeninvertedrepeats反向重复induplexDNA.Stemisthebase-pairedsegmentofahairpin.TransferRNAistheadapterAtRNAhasthedualpropertiesofanadaptorthatrecognizesboththeaminoacidandcodon.Theadenosine腺苷at3’endiscovalentlylinkedtoanaminoacid.TheanticodonbasepairswiththecodononmRNA.ThetRNAcloverleaf三叶草结构hasinvariant不变的andsemi-invariantbases,andaconserved保守的setofbasepairinginteractions.TransferRNAfoldsintoacompactL-shapedtertiarystructure三级结构withtheaminoacidatoneendandtheanticodonattheotherend.Aspace-fillingmodelshowsthattRNAtertiarystructureiscompact紧密的.ThetwoviewsoftRNAarerotatedby90o.PhotographkindlyprovidedbyS.H.Kim.ThemeaningoftRNAisdeterminedbyitsanticodonandnotbyitsaminoacid.Aribosomeconsistsoftwosubunits亚基.MessengerRNAistranslatedbyribosomes核糖体Apolyribosome多核糖体consistsofanmRNAbeingtranslatedsimultaneouslybyseveralribosomesmovinginthedirectionfrom5’-3’.EachribosomehastwotRNAmolecules,onecarryingthenascentaminoacid初生氨基酸,thesecondcarryingthenextaminoacidtobeadded添加氨基酸.Aribosomeassembles装配fromitssubunitsonmRNA,translatesthenucleotidetripletsintoprotein,andthendissociates分离fromthemRNA.Proteinsynthesisoccursonpolyribosomes.多核糖体MessengerRNAistranslatedbyribosomesthatcyclethroughapool.ConsideringE.coliintermsofitsmacromolecularcomponents大分子成分.mRNAistranscribed,translated,anddegradedsimultaneously同时inbacteria.细菌中转录与翻译同时进行转录开始后核糖体附着在mRNA的5’端开始翻译同时，mRNA沿从5’至3’的方向迅速降解在37C，mRNA转录速度约为40核苷酸／秒。蛋白质合成速度约为15氨基酸／秒。转录并翻译180KD蛋白质的5000hp的mRNA需时2分钟Transcriptionunitscanbevisualizedinbacteria.BacterialmRNAincludesnon-translatedaswellastranslatedregions.Eachcodingregionhasitsowninitiationandterminationsignals.AtypicalmRNAmayhaveseveralcodingregions.大多数细菌基因通过多顺反子进行 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达位于编码区之前的5’端附加序列，叫做前导序列终止信号后组成3’末端的附加序列叫做跟踪序列。顺反子间区EukaryoticmRNAismodifiedbyadditionofacaptothe5’endandpoly(A)tothe3’end.TranslationofeukaryoticmRNAexpressionofmRNAinanimalcellsrequirestranscription,modification,processing,nucleocytoplasmictransport,andtranslationmRNA的表达需转录、修饰、加工、核质转运和翻译.真核生物mRNA只占整个细胞RNA的一小部分（质量的3％）。然而相对稳定。典型动物中mRNA的半衰期范围是4～24小时ExogenousmRNAscanbetranslatedbycell-freesystemsorbyinjectionintoXenopusoocytes非洲爪蟾卵母细胞.恢复cell－free系统包括核糖体、蛋白质因子和tRNA。1、转录开始于核苷三磷酸（通常是膘呤，A或G）2、转录物的起始序列：5’pppA(G)pNpNpNpNp3、鸟苷酸转移酶催化5’端添加甲基化的G，即RNA帽子，根据甲基化的位置和数目不同可分为帽子0、帽子1、帽子2等多种类型4、在真核生物中，每个mRNA分子都是戴帽的。不同类型帽子的比例是一种生物的特征。5、除了戴帽作用中的甲基化外，mRNA中的内部也存在低频率的甲基化作用The5endofeukaryoticmRNAiscapped帽子的种类帽子0：出现在所有真核生物中，在末端乌瞟吟的7位上添加一个甲基构成。担负这种修饰作用的酶是细胞质中的乌瞟鸣一7一甲基转移酶。帽子1：具有两个甲基团。再在转录物中第1个碱基2’－O位置上添加一个甲基，由2’一甲基一转移酶催化。是除单细胞生物以外所有其他真核生物中都有的最主要的帽子。在少量较高等真核生物中，当2’－O位置上已有甲基时，可将甲基团添加到该碱基的N6位。帽子2：有些物种，甲基基团可以添加到戴帽mRNA的第3碱基(转录物中第2个碱基)的2’－O位置。这种帽子具有三个甲基团，通常低于戴帽群体总量的10－15％。帽子结构的作用对mRNA的翻译活性很重要，可使之免受外切核酸酶的降解对mRNA与核糖体的结合包括起始区的辨认也很重要与蛋白质翻译的起始有关，没有帽子结构不能与核糖体的小亚基形成复合物Thecapblocksthe5’endofmRNAandmaybemethylatedatseveralpositions.cDNAisasingle-strandedDNAcomplementarytoanRNA,synthesizedfromitbyreversetranscriptioninvitro体外.The3terminusispolyadenylatedPoly(A)+RNAcanbeseparatedfromotherRNAsbyfractionationonSepharose琼脂糖(凝胶)-oligo(dT).多聚A尾的作用不是所有的mRNA都有多聚A尾，如组蛋白mRNA的3端有特殊的二级结构，没有多聚尾多聚A尾对mRNA的稳定性有一定作用，即与mRNA的降解有关。在多聚A尾上存在一些多聚A结合蛋白，可能与mRNA的稳定性有关。与mRNA通过核膜进入细胞质有关与翻译调控有关可利用poly(A)结构在dT分离柱上通过馏分将mRNA与其它RNA分开。Degradosome降解复合体isacomplexofbacterialenzymes,includingRNAases,ahelicase,andenolase磷酸丙酮酸水合酶(aglycolytic糖酵解enzyme),whichmaybeinvolvedindegradingmRNA.BacterialmRNAdegradationinvolvesmultipleenzymesDegradationofbacterialmRNAisatwostageprocess.Endonucleolyticcleavagesproceed5’-3’behindtheribosomes.Thereleasedfragmentsaredegradedbyexonucleasesthatmove3’-5’Exosome外切体isacomplexofseveralexonucleasesinvolvedindegradingRNA.YeastmRNAdegradationinvolvesmultipleactivitiesDegradationofyeastmRNArequiresdeadenylation脱腺苷,decapping去帽,andexonucleolysis外切核酸酶降解.AnAREina3’nontranslatedregioninitiatesdegradationofmRNA.Sequenceelementsmaydestabilize使不稳定mRNAARE:AU-richsequenceAnIREina3nontranslatedregioncontrolsmRNAstability.转铁蛋白mRNAIRE:IronregulatedelementSurveillancesystemschecknucleicacidsforvalidity正确性.Thetermisusedinseveraldifferentcontexts.OneexampleisthesystemthatdegradesmRNAsthathavenonsensemutations.Anotheristhesetofsystemsthatreacttodamageinthedoublehelix.Thecommonfeatureisthatthesystemrecognizesaninvalidsequenceorstructureandtriggersaresponse.Nonsensemutationstriggerasurveillance监管systemNonsensemutationsmaycausemRNAtobedegraded.1、DNA携带的遗传信息通过两种途径来表达：DNA转录成mRNA，mRNA翻译成蛋白质。信使RNA由DNA的一条链(模板链)转录而来，与这条链互补，与另外一条链(编码链)一致mRNA的序列，在三联密码子中从5’到3’，是与蛋白质的N-C端的序列相关的。2、解释密码子意义的是有致密L形三级结构的tRNA，tRNA的一端有反密码子与密码子互补，另一端可以共价地连接特定的与靶密码子一致的氨基酸。一个携带氨基酸的tRNA叫作氨酰基-tRNA。Summary3、核糖体提供了氨酰基tRNA连接到mRNA密码子上的环境。核糖体小亚基连接mRNA，大亚基携带新生的多肽。核糖体从5’端的起始位点向3’端的终止位点移动，氨酰基tRNA对应于它们的密码子，这样，延伸的多肽链每经历一个密码子增加一个残基。4、转录机器对于组织和器官不是特定的；一个来源的mRNA可以被另外一个来源的tRNA和核糖体所翻译。mRNA被翻译的次数决定于起始点与核糖体亲和力及mRNA的稳定性。在许多情况下，mRNA的翻译群体或单独的mRNA被特异地阻止：这被称作翻译控制。5、一条典型的mRNA包括非翻译的5’前导区和3’尾及编码区。细菌的mRNA通常是多顺反子，在顺反子间有非翻译区。每个顺反子代表由特定位点起始和终止位点结束的编码区。核糖体亚基连接起始位点，在每一个编码区的终止位点分开。6、许多核糖体可以同时翻译一条mRNA，生成一个多聚核糖体（或多聚体）。细菌的多聚体很大，典型情况下，一个mRNA上连接有10个核糖体。真核生物多聚体是较小的，通常少于10个，且每个mRNA仅带有一个编码序列。7、细菌mRNA的半衰期相当短，仅几分钟。基至当下游序列刚被转录5’端就已经开始翻译了。降解是由内切酶引起，在特定位点切割，并以从5’到3’的顺序紧跟在核糖体后面。在这之后，外切酶从释放的3’端到5’端降解碎片，使之还原为核苷酸。在细菌mRNA中，单独的序列可能会加速或减缓降解。真核生物mRNA可稳定存在几个小时，它们可能有几个序列引发降解。8、真核生物mRNA在它转移到细胞质翻译之前必需在核内被加工，甲基化帽扣在5’端。鸟苷酸转移酶催化5’端添加甲基化的G，根据甲基化的位置和数目不同可分为帽子0、帽子1、帽子2等多种类型。大多数真核mRNA转录之后在核中有200bp的poly(A)序列添到它的3’端，但poly(A)-mRNA被翻译和被降解好像与poly(A)+动力学历程相同。真核细菌mRNA以核糖核蛋白颗粒存在；在许多情况下不翻译的mRNPs被贮藏起来。