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原 核 生 物 肽 链 合 成 终 止 二、真核生物的肽链合成过程 （一）起始 1. 核糖体大小亚基分离 北京世博翻译公司2. 起始氨基酰 起始氨基酰-tRNA同40S小亚基结合 同 小亚基结合 3. mRNA在小亚基定位结合 在小亚基定位结合 4. 核糖体大亚基结合 参与真核生物翻译的蛋白质因子 种类 起始因子 eIF-1 eIF-北京世博翻译公司2 eIF-北京世博翻译公司2B eIF-3 eIF-4A eIF-4B eIF-4E eIF-4G eIF-5 eIF-6 延长因子 eEF1-α α eEF1-βγ βγ eEF-北京世博翻译公司2 释放因子 eRF 生物学功能 多功能因子， 多功能因子，参与翻译的多个步骤 促进Met-tRNAiMet与小亚基结合 促进 结合小亚基，促进大、 结合小亚基，促进大、小亚基分离 结合小亚基，促进大、小亚基分离；介导eIF-4F复合物 复合物-mRNA 结合小亚基，促进大、小亚基分离；介导 复合物 与核糖体小亚基结合 eIF-4F复合物成分，有RNA解螺旋酶活性，解除 复合物成分， 解螺旋酶活性， 复合物成分 解螺旋酶活性 解除mRNA 5′-端的 ′ 端的 发夹结构， 发夹结构，使其与小亚基结合 结合mRNA，促进mRNA扫描定位起始 ，促进 扫描定位起始AUG 结合 扫描定位起始 eIF-4F复合物成分，结合mRNA 5′-帽子 复合物成分，结合 复合物成分 ′ 帽子 eIF-4F复合物成分，结合eIF-4E、eIF-3和PAB 复合物成分，结合 复合物成分 、 和 促进各种起始因子从小亚基解离， 促进各种起始因子从小亚基解离，进而结合大亚基 促进核糖体分离成大、 促进核糖体分离成大、小亚基 促进氨基酰-tRNA进入 位，结合分解 进入A位 结合分解GTP，相当于 促进氨基酰 进入 ，相当于EF-Tu 调节亚基，相当于 调节亚基，相当于EF-Ts 有转位酶活性，促进mRNA-肽酰 肽酰-tRNA由A位移至 位，促进 位移至P位 有转位酶活性，促进 肽酰 由 位移至 tRNA卸载与释放，相当于EF-G 卸载与释放，相当于 卸载与释放 识别所有终止密码子，具有原核生物各类RF的功能 识别所有终止密码子，具有原核生物各类 的功能 真核生物翻译起始特点： 真核生物翻译起始特点： 80S核糖体 核糖体 起始因子种类多 起始tRNA的Met不需甲酰化 的 起始 不需甲酰化 mRNA的5′-帽子和 ′-poly A尾结构与 的 ′ 帽子和 帽子和3′ 尾结构与 mRNA在核糖体就位有关 在核糖体就位有关 Met-tRNAiMet先与核糖体小亚基结合， 先与核糖体小亚基结合， 然后再结合mRNA 然后再结合 40S eIF-3 ② Met Met-tRNAiMet-eIF-北京世博翻译公司2-GTP 60S Met ① eIF-北京世博翻译公司2B、eIF-3、 、 、 eIF-6 eIF-5 Met ③ ATP eIF4E, eIF4G, eIF4A, eIF4B, PAB ADP+Pi mRNA ④ 各种eIF释放 各种 释放 GDP+Pi 40S 60S Met 真核生物翻译起始 复合物形成过程 ? ? Kozak共有序列 共有序列 (kozak consensus sequence) （二）延长 真核生物肽链合成的延长过程与原核 生物基本相似， 生物基本相似 ， 但有不同的反应体系和 延长因子。 延长因子。 真核细胞核糖体没有 位 ， 转位时卸 真核细胞核糖体没有E位 没有 载的tRNA直接从 位脱落。 直接从P位脱落 载的 直接从 位脱落。 （三）终止 真核生物翻译终止过程与原核 生物相似，但只有1个释放因子 个释放因子eRF， 生物相似，但只有 个释放因子 ， 可识别所有终止密码子， 可识别所有终止密码子，完成原核 生物各类RF的功能。 生物各类 的功能。 的功能 原核生物与真核生物肽链合成过程的主要差别 原核生物 mRNA 真核生物 一条mRNA编码几种蛋白质（多顺反子） 一条 编码几种蛋白质（多顺反子） 一条mRNA编码一种蛋白质（单顺反子） 编码一种蛋白质（ 一条 编码几种蛋白质 编码一种蛋白质 单顺反子） 转录后很少加工 转录、翻译、 转录、翻译、mRNA的降解可同时发生 的降解可同时发生 转录后进行首尾修饰及剪接 mRNA在核内合成，加工后进入胞液， 在核内合成，加工后进入胞液， 在核内合成 再作为模板指导翻译 40S小亚基＋60S大亚基 80S核糖体 小亚基＋ 小亚基 大亚基 核糖体 起始氨基酰-tRNA为Met-tRNAiMet 为 起始氨基酰 核糖体小亚基先与Met-tRNAiMet结合， 核糖体小亚基先与 结合， 再与mRNA结合 再与 结合 核糖体 30S小亚基＋50S大亚基 70S核糖体 小亚基＋ 小亚基 大亚基 核糖体 起始氨基酰-tRNA为fMet-tRNAfMet 起始阶段 起始氨基酰 为 核糖体小亚基先与mRNA结合，再与 核糖体小亚基先与 结合， 结合 fMet-tRNAfMet结合 mRNA中的 中的S-D序列与 序列与16S rRNA 3′-端的 mRNA中的帽子结构与帽子结合蛋白复 中的 序列与 ′ 端的 中的帽子结构与帽子结合蛋白复 合物结合 一段序列结合 有3种IF参与起始复合物的形成 种 参与起始复合物的形成 延长因子为EF-Tu、EF-Ts和EF-G 延长阶段 延长因子为 、 和 释放因子为RF-1、RF-北京世博翻译公司2和RF-3 终止阶段 释放因子为 、 和 有至少10种 参与起始复合物的形成 有至少 种eIF参与起始复合物的形成 延长因子为eEF-1α、eEF-1βγ和eEF-北京世博翻译公司2 α βγ和 延长因子为 βγ 释放因子为eRF 释放因子为 ? 多聚核糖体 (polysome) 1条mRNA模板链都可附着 ～100个核糖 条 模板链都可附着10～ 个核糖 模板链都可附着 体，这些核糖体依次结合起始密码子并沿5′→3′ 这些核糖体依次结合起始密码子并沿 ′ ′ 方向读码移动，同时进行肽链合成。 方向读码移动，同时进行肽链合成。这种 mRNA与多个核糖体形成的聚合物称为多聚核 与多个核糖体形成的聚合物称为多聚核 糖体(polysome) 。 糖体 多聚核糖体的形成可以使蛋白质生物合成以 高速度、高效率进行。 高速度、高效率进行。 多 聚 核 糖 体 电镜下的多聚核糖体 第四节 蛋白质翻译后修饰和靶向输送 Posttranslational Modification and Targeting Transfer of Protein 新生多肽链不具备蛋白质的生物学活性， 新生多肽链不具备蛋白质的生物学活性，必须 经过复杂的加工过程才能转变为具有天然构象的 功能蛋白质，这一加工过程称为翻译后修饰 (posttranslational modification)。 。 翻译后修饰包括多肽链折叠为天然的三维构象、 翻译后修饰包括多肽链折叠为天然的三维构象、 多肽链折叠为天然的三维构象 对肽链一级结构的修饰、空间结构的修饰等 对肽链一级结构的修饰、空间结构的修饰等。翻 译后修饰使得蛋白质组成更加多样化， 译后修饰使得蛋白质组成更加多样化，从而使蛋 白质结构上呈现更大的复杂性。 白质结构上呈现更大的复杂性。 蛋白质合成后被定向输送到 其发挥作用的靶位点的过程称 为蛋白质的靶向输送 蛋白质的靶向输送(protein targeting)。 。 一、多肽链折叠为天然构象的蛋白质 新生肽链的折叠在肽链合成中、后完成， 新生肽链的折叠在肽链合成中、后完成，新生 肽链N-端在核糖体上一出现 肽链的折叠即开始。 端在核糖体上一出现， 肽链 端在核糖体上一出现，肽链的折叠即开始。 可能随着序列的不断延伸肽链逐步折叠，产生正 可能随着序列的不断延伸肽链逐步折叠， 确的二级结构、模体、 确的二级结构、模体、结构域到形成完整空间构 象。 多肽链自身氨基酸顺序储存着蛋白质折叠的信 即一级结构是空间构象的基础。 息，即一级结构是空间构象的基础。 细胞中大多数天然蛋白质折叠都不是自动完成 的，需要其他酶和蛋白质辅助。 需要其他酶和蛋白质辅助。 几种有促进蛋白质折叠功能的大分子： 几种有促进蛋白质折叠功能的大分子： 1. 分子伴侣 (molecular chaperon) 北京世博翻译公司2. 蛋白质二硫键异构酶 (protein disulfide isomerase, PDI) 3. 肽-脯氨酰顺反异构酶 (peptide prolyl-cis脯氨酰顺反异构酶 trans isomerase, PPI) 1. 分子伴侣 分子伴侣: 分子伴侣是细胞内一类可识别肽链的非天然 构象、 构象、促进各功能域和整体蛋白质正确折叠的保 守蛋白质。 守蛋白质。 分子伴侣有以下功能： 分子伴侣有以下功能： ① 封闭待折叠蛋白质暴露的疏水区段 创建一个隔离的环境， ② 创建一个隔离的环境，可以使蛋白质的折叠互不 干扰 ③ 促进蛋白质折叠和去聚集 ④ 遇到应激刺激，使已折叠的蛋白质去折叠 遇到应激刺激， （1）热休克蛋白 ）热休克蛋白(heat shock protein, Hsp) 属于应激反应性蛋白质， 属于应激反应性蛋白质，高温应激可诱 导该蛋白质合成。 导该蛋白质合成。热休克蛋白可促进需要 折叠的多肽链折叠为有天然空间构象的蛋 白质。 白质。 E.coli热休克蛋白包括 热休克蛋白包括Hsp70 (Dna K)、 热休克蛋白包括 、 Hsp40 (Dna J)和Grp E三族。 三族。 和 三族 ? 热休克蛋白促进蛋白质折叠的基本 作用： 作用： 结合保护待折叠多肽链， 结合保护待折叠多肽链，再释放 该多肽链进行正确折叠。 该多肽链进行正确折叠。在蛋白质折 叠过程中形成Dna K和多肽链依次结 叠过程中形成 和多肽链依次结 合、解离的循环。 解离的循环。 Dna J结合未折叠或 结合未折叠或 部分折叠的多肽链 Dna K-ATP复合物 复合物 ATP水解 水解 Dna J-Dna K-ADP-多肽复合物 多肽复合物 ATP Grp E ADP 复合物解离， 复合物解离，释出完全折叠或部分折叠 的多肽链 翻译公司 (责任编辑：北京翻译公司) |