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蛋白质的生物合成,

  • 生物
  • 2024-10-01

蛋白质的生物合成?那么,蛋白质的生物合成?一起来了解一下吧。

蛋白质的生物合成也称为翻译,是把mRNA分子中碱基排列顺序转变为蛋白质或多肽链中的氨基酸排列顺序的过程,这是基因表达的第二步,也是产生基因产物蛋白质的最后阶段。

一、参与蛋白质合成的主要物质

mRNA(信使RNA)

是蛋白质合成过程中直接指令氨基酸掺入的模板,是遗传信息的载体。mRNA从5'端 - 3'端中每三个相邻核苷酸组成一组,其顺序是蛋白质合成中某一特定氨基酸的密码单位,称为三联体密码或密码子。mRNA上核苷酸排列顺序决定所合成多肽链中氨基酸的排列顺序。它具有一些特点,如连续性(两个密码子之间无任何核苷酸加以隔开和重叠,如插入/删除碱基,可发生移码突变或框移)、简并性(除Met,Trp外,其余氨基酸均由2个以上密码子编码)、通用性(所有的生物使用同一套密码子,仅有少数例外)、摆动性(一种氨基酸可有多个密码子,反密码子与mRNA的第三个核苷酸配对时,不严格遵从碱基配对原则,可出现U - G,I - C,I - A等不稳定配对)。原核生物的mRNA多为多顺反子,真核生物多为单顺反子,同时还包含5'非翻译区、编码区(开放阅读框)、3'非翻译区等结构。

tRNA(转运RNA)

是氨基酸的搬运工具,一种tRNA可携带一种氨基酸,而一种氨基酸可以由数种tRNA携带。tRNA分子上有决定其携带氨基酸的区域叫做副密码子。在氨基酰 - tRNA合成酶催化下,特定的氨基酸与特异的tRNA相结合,生成各种氨基酰 - tRNA。tRNA上有A位(受位,位于大小亚基接合处,结合氨酰 - tRNA)和P位(给位,主要位于大亚基,结合肽酰和起始Met - tRNA)。

rRNA(核糖体RNA):与蛋白质结合形成核糖体,是蛋白质合成的场所。

酶和蛋白质因子:例如氨基酰 - tRNA合成酶,它对tRNA和氨基酸两者具有专一性,能催化特定的氨基酸与特异的tRNA相结合,并且对氨基酸的识别特异性很高,对tRNA识别的特异性较低;还有起始因子、延长因子、终止因子等多种蛋白质因子参与蛋白质合成过程。

ATP和GTP:为蛋白质合成提供能量。

二、蛋白质生物合成的过程(以原核生物为例)

氨基酸的活化

在进行合成多肽链之前,氨基酸必须先经过活化,然后再与其特异的tRNA结合,带到mRNA相应的位置上,这个过程靠tRNA合成酶催化。此酶催化特定的氨基酸与特异的tRNA相结合,生成各种氨基酰 - tRNA。每种氨基酸都靠其特有合成酶催化,使之和相对应的tRNA结合,在氨基酰 - tRNA合成酶催化下,利用ATP供能,在氨基酸羧基上进行活化,形成氨基酰 - AMP,再与氨基酰 - tRNA合成酶结合形成三联复合物,此复合物再与特异的tRNA作用,将氨基酰转移到tRNA的氨基酸臂(即3' - 末端CCA - OH)上。原核细胞中起始氨基酸活化后,还要甲酰化,形成甲酰蛋氨酸tRNA,由N10甲酰四氢叶酸提供甲酰基,而真核细胞没有此过程。

多肽链合成的起始

大肠杆菌细胞翻译起始复合物形成的过程

核糖体30S小亚基附着于mRNA起始信号部位:原核生物中每一个mRNA都具有其核糖体结合位点,它是位于AUG上游8 - 13个核苷酸处的一个短片段叫做SD序列。这段序列正好与30S小亚基中的16SrRNA3'端一部分序列互补,因此SD序列也叫做核糖体结合序列,这种互补就意味着核糖体能选择mRNA上AUG的正确

以上就是蛋白质的生物合成的全部内容。

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