蛋白質生物合成體系包括哪些組成部分?它們各起何作用

2021-05-30 14:48:17 字數 5338 閱讀 8674

1樓:匿名使用者

(一)蛋白質

合成體系的重要組分

翻譯:蛋白質的生物合成,即翻譯,就是將核酸中由 4 種核苷酸序列編碼的遺傳資訊,通過遺傳密碼破譯的方式解讀為蛋白質一級結構中20種氨基酸的排列順序 。

1.mrna與遺傳密碼;

mrna分子上從5』至3』方向,由aug開始,每3個核苷酸為一組,決定肽鏈上某一個氨基酸或蛋白質合成的起始、終止訊號,稱為三聯體密碼。

從mrna 5』端起始密碼子aug到3』端終止密碼子之間的核苷酸序列,各個三聯體密碼連續排列編碼一個蛋白質多肽鏈,稱為開放閱讀框架(orf)。

密碼子特點:

①閱讀方向:5』→3』;②無標點符號;③密碼子不重疊;④密碼子的簡併性;⑤密碼子與反密碼子的作用;⑥起始密碼子aug,終止密碼子uaa,uag,uga;⑦密碼子的通用性和例外。

2.trna

蛋白質合成過程中,起著運輸氨基酸的作用。有如下的功能:

①3』末端攜帶氨基酸;②識別氨基醯-trna合成酶的位點;③核糖體識別位點;④反密碼子的位點。

3.rrna與核糖體

⑴.rrna的主要功能是形成核糖體,是蛋白質合成的場所。

⑵.核糖體的活性中心:

二位點模型:a位(氨醯基部位),氨基醯-trna進入部位。

p位(肽基部位),為起始trna或正在延伸中的肽醯-trna結合部位。

三位點模型:除了a位和p位外,還有e位,空載trna離開的位點。

⑶.多核糖體:mrna同時與若干個核糖體結合形成的念珠狀結構,稱為多核糖體

4.輔助因子

⑴.起始因子:參與蛋白質生物合成起始的蛋白因子;

⑵.延伸因子:參與蛋白質生物合成過程中肽鏈延伸的蛋白因子;

⑶.釋放因子:作用是與終止密碼子結合終止肽鏈的的合成並使肽鏈從核糖體上釋放出來。

(二)蛋白質的生物合成過程

翻譯過程從閱讀框架的5´-aug開始,按mrna模板三聯體密碼的順序延長肽鏈,直至終止密碼出現。

1.氨基酸的活化;

⑴.氨基醯-trna合成酶

⑵.過程:

氨基醯-trna合成酶

atp + aa -----------------→ aa-amp-酶 + ppi

trna + aa-amp-酶 -----------------→ 氨基醯-trna + 酶

①氨基醯-trna合成酶對底物氨基酸和trna都有高度特異性。

②氨基醯-trna合成酶具有校正活性。

③氨基醯-trna的表示方法:

ala-trnaala 、ser-trnaser 、met-trnamet

2.肽鏈合成的起始 :

⑴.sd序列和起始因子

sd序列:mrna 5』翻譯起始區富含嘌呤的序列

起始因子:

原核生物:if-1、if-2、if-3

真核生物:eif-1、eif-2、eif-2a、eif-3等

⑵.起始氨醯-trna

真核生物: met-trnaimet

原核生物: fmet- trnaifmet

⑶.起始複合物的形成

①核蛋白體大小亞基分離;

②mrna在小亞基定位結合;

③起始氨基醯-trna的結合;

④核蛋白體大亞基結合。

3.肽鏈的延伸:

⑴.延伸過程所需蛋白因子稱為延長因子;

原核生物:ef-t(ef-tu, ef-ts)、ef-g

真核生物:ef-1 、ef-2

⑵.過程

進位:指根據mrna下一組遺傳密碼指導,使相應氨基醯-trna進入核蛋白體a位,消耗1分子atp;

轉肽:是由轉肽酶催化的肽鍵形成過程;

移位:肽醯-trna由a位→p位的過程,消耗1分子atp;

4.肽鏈合成的終止和釋放

⑴.原核生物釋放因子:rf-1,rf-2,rf-3

真核生物釋放因子:erf

⑵.釋放因子的功能:

一是識別終止密碼,如rf-1特異識別uaa、uag;而rf-2可識別uaa、uga。

二是誘導轉肽酶改變為酯酶活性,相當於催化肽醯基轉移到水分子-oh上,使肽鏈從核蛋白體上釋放。

5.gtp在蛋白質的生物合成中的作用

蛋白質合成過程是一個大量消耗能量的過程。除去氨基酸活化是消耗atp外,此外消耗的都是gtp。原因是gtp使一些蛋白質因子與trna或核糖體易於以非共價鍵結合。

(三)肽鏈合成後的加工與定向運輸

從核蛋白體釋放出的新生多肽鏈不具備蛋白質生物活性,必需經過不同的翻譯後複雜加工過程才轉變為天然構象的功能蛋白。

⑴.加工的方式:

①多肽鏈摺疊為天然的三維結構:新生肽鏈的摺疊在肽鏈合成中、合成後完成,新生肽鏈n端在核蛋白體上一出現,肽鏈的摺疊即開始。可能隨著序列的不斷延伸肽鏈逐步摺疊,產生正確的二級結構、模序、結構域到形成完整空間構象;一般認為,多肽鏈自身氨基酸順序儲存著蛋白質摺疊的資訊,即一級結構是空間構象的基礎;細胞中大多數天然蛋白質摺疊都不是自動完成,而需要其他酶、蛋白輔助。

幾種有促進蛋白摺疊功能的大分子:

a.分子伴侶:分子伴侶是細胞一類保守蛋白質,可識別肽鏈的非天然構象,促進各功能域和整體蛋白質的正確摺疊。

b. 蛋白二硫鍵異構酶:多肽鏈內或肽鏈之間二硫鍵的正確形成對穩定分泌蛋白、膜蛋白等的天然構象十分重要,這一過程主要在細胞內質網進行。

二硫鍵異構酶在內質網腔活性很高,可在較大區段肽鏈中催化錯配二硫鍵斷裂並形成正確二硫鍵連線,最終使蛋白質形成熱力學最穩定的天然構象。

c.肽-脯氨醯順反異構酶:多肽鏈中肽醯-脯氨酸間形成的肽鍵有順反兩種異構體,空間構象明顯差別。

肽醯-脯氨醯順反異構酶可促進上述順反兩種異構體之間的轉換。

肽醯-脯氨醯順反異構酶是蛋白質三維構象形成的限速酶,在肽鏈合成需形成順式構型時,可使多肽在各脯氨酸彎折處形成準確摺疊。

②肽鏈一級結構的修飾

a.肽鏈n端的修飾

b.個別氨基酸的修飾

c.多肽鏈的水解修飾

③高階結構修飾。

a.亞基聚合

b.輔基連線

c.疏水脂鏈的共價連線

⑵.運輸

①蛋白質合成後需要經過複雜機制,定向輸送到最終發揮生物功能的細胞靶部位,這一過程稱為蛋白質的靶向輸送。

②所有靶向輸送的蛋白質結構中存在分選訊號,主要為n末端特異氨基酸序列,可引導蛋白質轉移到細胞的適當靶部位,這一序列稱為訊號序列 。

③各種新生分泌蛋白的n端有保守的氨基酸序列稱訊號肽。

輸送的方式有兩種:「翻譯轉運同步機制」和「翻譯後轉運機制」

詳情見:

1.蛋白質的生物合成體系包括哪些物質及各物質的作用?舉例說明蛋白質合成的抑制與臨床的關係。

2樓:匿名使用者

你這個問題太大了,參看生物化學書,另外臨床關係主要考一些疾病。

簡單的說:

蛋白質生物合成亦稱為翻譯(translation),即把mrna分子中鹼基排列順序轉變為蛋白質或多肽鏈中的氨基酸排列順序過程。這也是基因表達的第二步,產生基因產物蛋白質的最後 蛋白質合成節段。不同的組織細胞具有不同的生理功能,是因為它們表達不同的基因,產生具有特殊功能的蛋白質,參與蛋白質生物合成的成份至少有200種,其主要體第主要由mrna、trna、核糖核蛋白體以及有關的酶和蛋白質因子共同組成原核生物與真核生物的蛋白質合成過程中有很多的區別,真核生物此過程更復雜,下面著重介紹原核生物蛋白質合成的過程,並指出真核生物與其不同這處。

蛋白質生物合成可分為五個階段,氨基酸的活化、多肽鏈合成的起始、肽鏈的延長、肽鏈的終止和釋放、蛋白質合成後的加工修飾。

參考

在蛋白質合成中,三種rna各起什麼作用

3樓:匿名使用者

在蛋白質生物合成中要涉及到三種rna:mrna、trna和rrna。

蛋白質生物合成的第一步是轉錄,也就是以dna分子的一條鏈為模板合成mrna的過程,所形成的mrna是單鏈結構的,它的作用是作為合成的蛋白質的模反,所以mrna被稱為信使rna。

信使rna進入細胞質後,與細胞質中的核糖體結合進來,而核糖體則是由蛋白質和rrna組成的,這裡的rrna叫核糖體rna,是組成核糖體的成分,而核糖體則是合成蛋白質的場所。

要想合成蛋白質,有了模板和場所還不夠,還需要另一種rna,這是一種用來搬運氨基酸的工具,被稱為轉運rna,簡寫成trna,它的作用是將細胞質中游離的氨基酸攜帶至核糖體中,與核糖體中的mrna進行鹼基互補配對,放下所攜帶的氨基酸,這些氨基酸經過酶的作用連線成多肽鏈,這樣,蛋白質的前身——多肽就形成了。

4樓:匿名使用者

在生物體內發現主要有三種不同的rna分子在基因的表達過程中起重要的作用。它們是信使rna(messengerrna,mrna)、轉移(tranfer rna,trna)、核糖體rna(ribosomal rna,rrna)。rna含有四種基本鹼基,即腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶。

此外還有幾十種稀有鹼基。

rna的一級結構主要是由amp、gmp、cmp和ump四種核糖核苷酸通過3',5'磷酸二酯鍵相連而成的多聚核苷酸鏈。

mrna

mrna的功能就是把dna上的遺傳資訊精確無誤地轉錄下來,然後再由mrna的鹼基順序決定蛋白質的氨基酸順序,完成基因表達過程中的遺傳資訊傳遞過程。在真核生物中,轉錄形成的前體rna中含有大量非編碼序列,大約只有25%序列經加工成為mrna,最後翻譯為蛋白質。因為這種未經加工的前體mrna在分子大小上差別很大,所以通常稱為不均一核rna(hnrna)。

trna

如果說mrna是合成蛋白質的藍圖,則核糖體是合成蛋白質的工廠。但是,合成蛋白質的原材料——20種氨基酸與mrna的鹼基之間缺乏特殊的親和力。因此,必須用一種特殊的rna——轉移rna(trna)把氨基酸搬運到核糖體上,trna能根據mrna的遺傳密碼依次準確地將它攜帶的氨基酸連結起來形成多肽鏈。

每種氨基酸可與1-4種trna相結合,現在已知的trna的種類在40 種以上。

trna是分子最小的rna,其分子量平均約為27000,由70到90個核苷酸組成。而且具有稀有鹼基的特點,稀有鹼基除假尿嘧啶核苷與次黃嘌呤核苷外,主要是甲基化了的嘌呤和嘧啶。這類稀有鹼基一般是在轉錄後,經過特殊的修飾而成的。

與dna不同,rna一般為單鏈長分子,不形成雙螺旋結構,

核糖核酸但是很多rna也需要通過鹼基配對原則形成一定的二級結構乃至**結構來行使生物學功能。rna的鹼基配對規則基本和dna相同,不過除了a-u、g-c配對外,g-u也可以配對。

在細胞中,根據結構功能的不同,rna主要分三類,即trna**運rna),rrna(核糖體rna),mrna(信使rna)。mrna是合成蛋白質的模板,內容按照細胞核中的dna所轉錄;trna是mrna上鹼基序列(即遺傳密碼子)的識別者和氨基酸的轉運者;rrna是組成核糖體的組分,是蛋白質合成的工作場所。

蛋白質合成 過程,蛋白質的合成過程

蛋白質的合成過程大致分為5個階段 1 氨基酸的啟用.2 肽鏈合成的啟動.3 肽鏈的延長.4 肽鏈合成的終止和釋放.5 肽鏈的摺疊和加工處理.經過轉錄和翻譯的過程形成多肽鏈 在經過脫水縮合就成蛋白質了 蛋白bai質生物合成亦稱為翻譯 dutranslation 即把 zhimrna分子中鹼基排列順序轉...

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第一個鹼基c變成了u,a或g,變化了的密碼子分別對應的氨基酸是 亮氨酸 異亮氨酸 纈氨酸 第二個鹼基u變成了c,a或g,變化了的密碼子分別對應的氨基酸是 脯氨酸 谷氨醯氨 精氨酸 第三個鹼基a變成了u,c或g,變化了的密碼子分別對應的氨基酸是 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸。這個例項說明密碼的簡併性在一定程...

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