第十四第十四章章 蛋白质蛋白质的生物合成的生物合成（翻译）（翻译）蛋蛋白白质质的的生生物物合合成成过过程程，就就是是将将DNA传传递递给给mRNA的的遗遗传传信信息息，再再具具体体转转译译为为蛋蛋白白质质中中氨氨基基酸酸排排列列顺顺序序的的过过程程，这这一一过过程程被被称称为为翻翻译译(translation)。第一节第一节 蛋白质合成体系蛋白质合成体系20种氨基酸种氨基酸(AA)作为原料作为原料酶及众多蛋白因子，如酶及众多蛋白因子，如IF、EF、RF供能物质（供能物质（ATP、GTP）、无机离子）、无机离子参与蛋白质生物合成的物质参与蛋白质生物合成的物质三种三种RNAmRNA（messengerRNA,信使信使RNA）rRNA（ribosomalRNA,核蛋白体核蛋白体RNA）tRNA（transferRNA,转移转移RNA）一、一、mRNA模板及遗传密码模板及遗传密码mRNA是是翻译的直接模板翻译的直接模板遗传学将编码一个多肽的遗传单位称为遗传学将编码一个多肽的遗传单位称为顺反子顺反子。原原核核细细胞胞中中数数个个结结构构基基因因常常串串联联为为一一个个转转录录单单位位，转转录录生生成成的的mRNA可可编编码码几几种种功功能能相相关关的的蛋蛋白白质质，为为多多顺反子顺反子 。真核真核mRNA只编码一种蛋白质，为只编码一种蛋白质，为单顺反子单顺反子 。多顺反子与单顺反子多顺反子与单顺反子mRNA上的遗传密码上的遗传密码作作为为指指导导蛋蛋白白质质生生物物合合成成的的模模板板，mRNA中中每每三三个个相相邻邻的的核核苷苷酸酸组组成成三三联联体体，代代表表一一个个氨氨基基酸酸的的信信息息，此此三三联联体体就就称称为为密密码码。共共有有64种种不不同同的密码。其中：的密码。其中：起始密码起始密码:AUG终止密码终止密码:UAA，UAG，UGA 遗遗传传密密码码表表从从mRNA5 端端起起始始密密码码子子AUG到到3 端端终终止止密密码码子子之之间间的的核核苷苷酸酸序序列列，各各个个三三联联体体密密码码连连续续排排列列编编码码一一个个蛋蛋白白质质多多肽肽链链，称称为为开开放放阅阅读框（读框（ORF）。遗传密码具有以下特点：遗传密码具有以下特点： 连续性连续性；简并性简并性； 通用性通用性；方向性方向性； 摆动性摆动性。1.连续性连续性遗传密码的特点：遗传密码的特点：指编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连指编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连续阅读，密码间既无间断也无交叉。续阅读，密码间既无间断也无交叉。基因损伤引起基因损伤引起mRNA阅读框架内的碱基发生插阅读框架内的碱基发生插入或缺失，可能导致框移突变。入或缺失，可能导致框移突变。2.简并性简并性遗遗传传密密码码中中，除除色色氨氨酸酸和和甲甲硫硫氨氨酸酸仅仅有有一一个个密密码码子子外外，其余氨基酸有其余氨基酸有2 2、3 3、4 4个或多至个或多至6 6个三联体为其编码。个三联体为其编码。同同一一氨氨基基酸酸存存在在多多个个不不同同的的遗遗传传密密码码的的现现象象称称为为遗遗传传密密码的码的简并性简并性。遗传密码的简并性在保持遗传稳定性上具有重要意义。遗传密码的简并性在保持遗传稳定性上具有重要意义。遗传密码的简并性遗传密码的简并性3.通用性通用性蛋白质生物合成的整套密码，从原核生物到人类都通蛋白质生物合成的整套密码，从原核生物到人类都通用。用。已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植物细胞的已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿体等。叶绿体等。密码的通用性进一步证明各种生物进化自同一祖先。密码的通用性进一步证明各种生物进化自同一祖先。4.方向性方向性指阅读指阅读mRNA模板上的三联体密码时，只能沿模板上的三联体密码时，只能沿53方向进行。方向进行。5.摆动性摆动性转运氨基酸的转运氨基酸的tRNA的反密码需要通过碱基互的反密码需要通过碱基互补与补与mRNA上的遗传密码上的遗传密码反平行配对反平行配对结合，但结合，但反密码与密码间不严格遵守常见的碱基配对规反密码与密码间不严格遵守常见的碱基配对规律，称为律，称为摆动配对摆动配对。密码子与反密码子的摆动配对密码子与反密码子的摆动配对tRNA反密码子反密码子第第1位碱基位碱基IUGACmRNA密码子密码子第第3位碱基位碱基U,C,AA,GU,CUGU摆动配对现象示意图摆动配对现象示意图核核蛋蛋白白体体是是多多肽肽链链合合成成的的场场所所，是是由由多多种种rRNArRNA与与蛋蛋白白质质组装形成的复合体。组装形成的复合体。二、二、rRNA和核蛋白体和核蛋白体原原核核生生物物中中的的核核蛋蛋白白体体大大小小为为70S，可可分分为为30S小小亚亚基基和和50S大大亚亚基基。小小亚亚基基由由16SrRNA和和21种种蛋蛋白白质质构构成成，大亚基由大亚基由5SrRNA，23SRNA和和34种蛋白质构成。种蛋白质构成。真真核核生生物物中中的的核核蛋蛋白白体体大大小小为为80S，也也分分为为40S小小亚亚基基和和60S大大亚亚基基。小小亚亚基基由由18SrRNA和和30多多种种蛋蛋白白质质构构成成，大大亚亚基基则则由由5SrRNA，28SrRNA和和约约50种种蛋蛋白白质质构成，在哺乳动物中还含有构成，在哺乳动物中还含有5.8SrRNA。 原核生物真核生物核蛋白体小亚基大亚基核蛋白体小亚基大亚基S70S30S50S80S40S60SrRNA16S-rRNA5S-rRNA23S-rRNA18S-rRNA28S-rRNA5S-rRNA5.8S-rRNA蛋白质rpS 21种rpL 36种rpS 33种rpL 49种 不同细胞核蛋白体的组成不同细胞核蛋白体的组成 核核蛋蛋白白体体的的组组成成1与与模模板板mRNA和和起起始始tRNA结结合合位位点点：主主要要与与小小亚亚基基有有关。关。2三个不同的三个不同的tRNA结合位点：结合位点：A位位：又又称称受受位位或或氨氨酰酰基基位位，可可与与新新进进入入的的氨氨基基酰酰tRNA结合；由大、小亚基成分构成。结合；由大、小亚基成分构成。P位位：又又称称给给位位或或肽肽酰酰基基位位，可可与与延延伸伸中中的的肽肽酰酰基基tRNA结合；由大、小亚基成分构成。结合；由大、小亚基成分构成。E位位：又又称称排排出出位位，空空载载tRNA脱脱离离核核蛋蛋白白体体前前的的结结合位点；主要由大亚基成分构成。合位点；主要由大亚基成分构成。核蛋白体大、小亚基的功能：核蛋白体大、小亚基的功能：3. 3. 转转肽肽酶酶活活性性：将将给给位位上上的的肽肽酰酰基基转转移移给给受受位位上上的的氨氨基基酰酰tRNAtRNA，形成肽键；由大亚基成分构成。，形成肽键；由大亚基成分构成。4. 4. GTPaseGTPase活活性性：水水解解GTPGTP，获获得得能能量量；分分别别由由大大、小小亚亚基基成分构成。成分构成。5. 5. 起动因子、延长因子及释放因子的结合位点起动因子、延长因子及释放因子的结合位点：分别由大、：分别由大、小亚基成分构成。小亚基成分构成。原核生物翻译过程中核蛋白体结构模式原核生物翻译过程中核蛋白体结构模式A位：氨基酰位位：氨基酰位P位：肽酰位位：肽酰位E位：排出位位：排出位在蛋白质生物合成过程中，常常由若干核蛋白在蛋白质生物合成过程中，常常由若干核蛋白体结合在同一体结合在同一mRNA分子上，同时进行翻译，分子上，同时进行翻译，但每两个相邻核蛋白之间存在一定的间隔，形但每两个相邻核蛋白之间存在一定的间隔，形成念球状结构。成念球状结构。由若干核蛋白体结合在一条由若干核蛋白体结合在一条mRNA上同时进行上同时进行多肽链的翻译所形成的念球状结构称为多肽链的翻译所形成的念球状结构称为多聚核多聚核蛋白体（蛋白体（polysome）。 多聚核蛋白体示意图多聚核蛋白体示意图电镜下的多聚核蛋白体电镜下的多聚核蛋白体氨基酸臂氨基酸臂反密码环反密码环三、三、tRNA与氨基酸的活化与氨基酸的活化tRNAtRNA的三级结构示意图的三级结构示意图氨基酸的活化与携带反应由氨基酰氨基酸的活化与携带反应由氨基酰tRNA合成酶催化。合成酶催化。特特定定的的tRNA与与相相应应的的氨氨基基酸酸结结合合，生生成成氨氨基基酰酰tRNA，从从而而由由tRNA携携带带活活化化的的氨氨基基酸酸参参与与蛋蛋白白质质的的生生物物合合成。成。（一）氨基酰（一）氨基酰-tRNA合成酶合成酶氨基酸氨基酸 + tRNA氨基酰氨基酰- tRNAATP AMPPPi氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶 tRNA tRNA与酶结合的模型与酶结合的模型tRNA氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶ATP氨基酰氨基酰tRNA合成酶催化的反应：合成酶催化的反应：氨基酸氨基酸ATP-E氨基酰氨基酰-AMP-EPPi 第一步：活化反应第一步：活化反应第二步：连接反应第二步：连接反应氨基酰氨基酰-AMP-E tRNA 氨基酰氨基酰-tRNA AMP E氨基酰氨基酰-tRNA合成酶对底物氨基酸和合成酶对底物氨基酸和tRNA都有都有高度特异性。高度特异性。氨基酰氨基酰-tRNA合成酶具有校正活性合成酶具有校正活性。氨基酰氨基酰-tRNA的表示方法：的表示方法：Ala-tRNAAlaSer-tRNASerMet-tRNAMet能能够够识识别别mRNA中中5端端起起始始密密码码AUG的的tRNA是是一一种种特特殊的殊的tRNA，称为，称为起始起始tRNA。在在原原核核生生物物中中，起起始始tRNA是是一一种种携携带带甲甲酰酰蛋蛋氨氨酸酸的的tRNA，即即fMet-tRNAifmet；而而在在真真核核生生物物中中，起起始始tRNA是一种携带蛋氨酸的是一种携带蛋氨酸的tRNA，即，即Met-tRNAimet。在在原原核核生生物物和和真真核核生生物物中中，均均存存在在另另一一种种携携带带蛋蛋氨氨酸酸的的tRNA，识别非起动部位的蛋氨酸密码，识别非起动部位的蛋氨酸密码AUG。 （二）起始（二）起始tRNA与多肽链合成起始有关的蛋白因子称为与多肽链合成起始有关的蛋白因子称为起始因子（起始因子（IF）。原原核核生生物物中中存存在在3种种起起始始因因子子，分分别别称称为为IF1-3。在在真真核核生物中存在生物中存在9种起始因子（种起始因子（eIF）。）。IF的的作作用用主主要要是是促促进进核核蛋蛋白白体体小小亚亚基基与与起起始始tRNA及及模模板板mRNA结合。结合。 四、起始因子（四、起始因子（IF）原核和真核生物中各种起始因子的生物功能原核和真核生物中各种起始因子的生物功能与多肽链合成的延伸过程有关的蛋白因子称为与多肽链合成的延伸过程有关的蛋白因子称为延长因延长因子（子（EFEF）。原核生物中存在原核生物中存在3 3种延长因子（种延长因子（EFTEFTU U，EFTEFTS S，EFGEFG），真），真核生物中存在核生物中存在2 2种（种（EFEF1 1，EFEF2 2）。）。EFEF的作用主要促使氨基酰的作用主要促使氨基酰tRNAtRNA进入核蛋白的受体，并进入核蛋白的受体，并可促进移位过程。可促进移位过程。 五、延长因子（五、延长因子（EF）多肽链合成的延长因子多肽链合成的延长因子 与多肽链合成终止并从核蛋白体上释放有关的蛋白因子称与多肽链合成终止并从核蛋白体上释放有关的蛋白因子称为为释放因子（释放因子（RF）。RF在原核生物中有在原核生物中有3种，在真核生物中只有种，在真核生物中只有1种。种。六、释放因子（六、释放因子（RF）原核生物释放因子：原核生物释放因子：RF-1，RF-2，RF-3真核生物释放因子：真核生物释放因子：eRFRF的生物学功能主要有：的生物学功能主要有：识别终止密码，如识别终止密码，如RF-1特异识别特异识别UAA、UAG；而；而RF-2可识别可识别UAA、UGA。诱导转肽酶改变为酯酶活性，相当于催化诱导转肽酶改变为酯酶活性，相当于催化肽酰基转移到水分子肽酰基转移到水分子-OH上，使肽链从核上，使肽链从核蛋白体上释放。蛋白体上释放。多多肽肽链链合合成成时时，需需ATP、GTP作作为为供供能能物物质质，并需并需Mg2+、K+参与。参与。氨氨基基酸酸活活化化时时需需消消耗耗2分分子子高高能能磷磷酸酸键键，肽肽键键形形成成时时又又消消耗耗2分分子子高高能能磷磷酸酸键键，故故缩缩合合一一分分子子氨氨基酸残基需消耗基酸残基需消耗4分子高能磷酸键分子高能磷酸键。 七、供能物质和无机离子七、供能物质和无机离子第二节第二节 蛋白质生物合成过程蛋白质生物合成过程蛋白质生物合成过程包括蛋白质生物合成过程包括三大步骤：三大步骤：氨基酸的活化与搬运；氨基酸的活化与搬运；活化氨基酸在核蛋白体上的缩合；活化氨基酸在核蛋白体上的缩合；多肽链合成后的加工修饰。多肽链合成后的加工修饰。本节主要介绍活化氨基酸在核蛋白体上的缩合本节主要介绍活化氨基酸在核蛋白体上的缩合过程，这一过程包括多肽链合成的过程，这一过程包括多肽链合成的起始起始、延长延长和和终止终止三个阶段。三个阶段。包括以下几个步骤：包括以下几个步骤：核蛋白体大小亚基分离；核蛋白体大小亚基分离；mRNA在小亚基定位结合；在小亚基定位结合；起始氨基酰起始氨基酰-tRNA的结合；的结合；核蛋白体大亚基结合。核蛋白体大亚基结合。一、多肽链合成的起始一、多肽链合成的起始（一）原核生物翻译起始复合物形成（一）原核生物翻译起始复合物形成IF-3IF-11. 1. 核蛋白体大、小亚基分离：核蛋白体大、小亚基分离：IF-1和和IF-3与小亚基结合，促进核蛋白体大、小亚基拆离，与小亚基结合，促进核蛋白体大、小亚基拆离，为新一轮合成作准备。为新一轮合成作准备。A U G53IF-3IF-12.mRNA在小亚基的精确定位结合：在小亚基的精确定位结合：S-D序列序列原原核核mRNA的的起起始始部部位位由由一一段段富富含含嘌嘌呤呤的的特特殊殊核核苷苷酸酸顺顺序序组组成成，称称为为S-D序序列列（核核蛋蛋白白体体结结合合位点，位点，RBS）。）。而而原原核核16SrRNA存存在在一一段段富富含含嘧嘧啶啶的的序序列列，二二者者之之间间可可通通过过碱碱基基配配对对，使使mRNA与与核核蛋蛋白白体体小小亚基结合。亚基结合。在在mRNA上紧接上紧接S-D序列之后的序列，可被核序列之后的序列，可被核蛋白体小亚基蛋白蛋白体小亚基蛋白rpS-1辨认结合。辨认结合。通过上述两种机制，使通过上述两种机制，使mRNA能与核蛋白体小能与核蛋白体小亚基精确定位结合。亚基精确定位结合。IF-2GTP3.起始氨基酰起始氨基酰tRNA(fMet-tRNAimet)结合到小亚基结合到小亚基IF-3IF-1A U G53起始起始fMet-tRNAimet以及以及IF2-GTP一起，识别结合小亚基一起，识别结合小亚基P位，并对应模板位，并对应模板mRNA的起始密码的起始密码AUG。IF-3IF-1IF-2-GTP-GDPPi4.核蛋白体大亚基结合，起始复合体形成：核蛋白体大亚基结合，起始复合体形成：A U G53IF2结合的结合的GTP被水解，三种被水解，三种IF脱离，脱离，50S大亚基与大亚基与30S小亚基、模板小亚基、模板mRNA以及起始以及起始fMet-tRNAifMet构成起始复构成起始复合体。合体。IF-3IF-1A U G53IF-2GTPIF-2-GTPGDPPi（二）真核生物翻译起始复合体形成（二）真核生物翻译起始复合体形成真核生物翻译起始复合体的形成过程与原核生真核生物翻译起始复合体的形成过程与原核生物类似，但参与的蛋白因子更多。物类似，但参与的蛋白因子更多。核蛋白体大小亚基分离；核蛋白体大小亚基分离；起始氨基酰起始氨基酰-tRNA结合；结合；mRNA在核蛋白体小亚基就位；在核蛋白体小亚基就位；核蛋白体大亚基结合。核蛋白体大亚基结合。metmet40S40S60S60SMeMet tMetMet40S40S60S60SmRNAeIF-2BeIF-2B、eIF-3eIF-3、 eIF-6 elF-3elF-3GDP+Pi各种各种各种各种elFelF释放释放释放释放elF-5ATPADP+PielF4E, elF4G, elF4A, elF4B,PABMetMet-tRNAiMet-elF-2 -GTP真核生物翻译起始复合真核生物翻译起始复合体形成过程体形成过程多多肽肽链链合合成成的的延延长长阶阶段段由由一一循循环环反反应应过过程程来来完完成成，每每次次循环增加一个氨基酸残基。循环增加一个氨基酸残基。在在翻翻译译起起始始复复合合体体形形成成的的基基础础上上，活活化化氨氨基基酸酸在在核核蛋蛋白白体体上上反反复复翻翻译译mRNA上上的的密密码码并并缩缩合合生生成成多多肽肽链链的的循循环反应过程，称为环反应过程，称为核蛋白体循环核蛋白体循环。核核蛋蛋白白体体循循环环包包括括多多肽肽链链合合成成的的进进位位、成成肽肽和和转转位位三三步步反应。反应。（二）肽链的延长（二）肽链的延长1.进位：进位：又又 称称 注注 册册 ， 即即 与与mRNA下下一一个个密密码码相相对对应应的的氨氨基基酰酰tRNA进进入入核核蛋蛋白白体体的的A位位。此此步步骤骤 需需 GTP， Mg2+， 和和EF-T参与。参与。2.2.成肽成肽是是由由转转肽肽酶酶催催化化的的肽肽键键形形成成过过程程。即即在在转转肽肽酶酶的的催催化化下下，将将给给位位上上的的tRNA所所携携带带的的甲甲酰酰蛋蛋氨氨酰酰基基或或肽肽酰酰基基转转移移到到受受位位上上的的氨氨基基酰酰tRNA上上，与与其其 -氨氨基基缩缩合合形形成成肽键。此步骤需肽键。此步骤需Mg2+，K+。成肽反应过程成肽反应过程3.转位：转位：延延长长因因子子EF-G有有转转位位酶酶活活性性，可可结结合合并并水水解解1分分子子GTP，促促进进核核蛋蛋白白体体向向mRNA的的3侧侧移移动动相相当当于于一一个个密密码码的的距距离离，同同时时使使肽肽酰酰基基tRNA从从A位位移移到到P位位。此此步步骤骤需需GTP和和Mg2+参与。参与。此此时时，核核蛋蛋白白体体的的A位位留留空空，与与下下一一个个密密码码相相对对应应的的氨氨基基酰酰tRNA即即可可再再进进入入，重重复复以以上上循循环环过过程程，使使多多肽肽链链不不断断延延长长。已已失失去去蛋蛋氨氨酰酰基基或或肽肽酰酰基基的的tRNA从从核核蛋蛋白白体体E位上脱落。位上脱落。转位反应过程转位反应过程进进位位转转位位成肽成肽核蛋白体循环的反应过程核蛋白体循环的反应过程fMetA U G53fMetTuGTP核核蛋蛋白白体体沿沿mRNA链链滑滑动动，不不断断使使多多肽肽链链延延长长，直到终止信号进入直到终止信号进入A位。位。1识别：识别：RF识别终止密码，进入核蛋白体的识别终止密码，进入核蛋白体的A位。位。2水水解解：RF使使转转肽肽酶酶变变为为酯酯酶酶，多多肽肽链链与与tRNA之之间间的酯键被水解，多肽链释放。的酯键被水解，多肽链释放。3.脱脱离离：模模板板mRNA、RF以以及及空空载载tRNA与与核核蛋蛋白白体体脱离。脱离。（三）肽链合成的终止（三）肽链合成的终止多多肽肽链链合合成成的的终终止止过过程程 多肽链合成终止演示多肽链合成终止演示U A G53RFCOO-第三节第三节 蛋白质合成后加工和输送蛋白质合成后加工和输送从核蛋白体释放出的新生多肽链不具备蛋白从核蛋白体释放出的新生多肽链不具备蛋白质生物活性，必需经过不同的翻译后复杂加工过质生物活性，必需经过不同的翻译后复杂加工过程才转变为天然构象的功能蛋白。程才转变为天然构象的功能蛋白。主要包括：主要包括：多肽链折叠为天然的三维结构肽链；多肽链折叠为天然的三维结构肽链；一级结构的修饰；一级结构的修饰；高级结构修饰。高级结构修饰。新新生生肽肽链链的的折折叠叠在在肽肽链链合合成成中中、合合成成后后完完成成，新新生生肽肽链链N端端在在核核蛋蛋白白体体上上一一出出现现，肽肽链链的的折折叠叠即即开开始始。可可随随着着序序列列的的不不断断延延伸伸肽肽链链逐逐步步折折叠叠，产产生生正正确确的的二二级级结结构构、模模序、结构域到形成完整的空间构象。序、结构域到形成完整的空间构象。一般认为，多肽链自身氨基酸顺序储存着蛋白质折叠的一般认为，多肽链自身氨基酸顺序储存着蛋白质折叠的信息，即一级结构是空间构象的基础。信息，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，而需要细胞中大多数天然蛋白质折叠都不是自动完成，而需要其他酶、蛋白辅助。其他酶、蛋白辅助。一、多肽链折叠为天然功能构象的蛋白质一、多肽链折叠为天然功能构象的蛋白质几种有促进蛋白折叠功能的大分子几种有促进蛋白折叠功能的大分子分子伴侣分子伴侣蛋白二硫键异构酶蛋白二硫键异构酶(PDI)肽肽-脯氨酰顺反异构酶脯氨酰顺反异构酶(PPI)1.分子伴侣：分子伴侣：分子伴侣是细胞一类保守蛋白质，可识别肽链分子伴侣是细胞一类保守蛋白质，可识别肽链的非天然构象，促进各功能域和整体蛋白质的的非天然构象，促进各功能域和整体蛋白质的正确折叠。包括：正确折叠。包括：热休克蛋白热休克蛋白(HSP)：HSP70、HSP40和和GreE族族伴侣素伴侣素(chaperonins)GroEL和和GroES家族家族2.蛋白二硫键异构酶：蛋白二硫键异构酶：多肽链内或肽链之间二硫键的正确形成对稳定分泌蛋多肽链内或肽链之间二硫键的正确形成对稳定分泌蛋白、膜蛋白等的天然构象十分重要，这一过程主要在白、膜蛋白等的天然构象十分重要，这一过程主要在细胞内质网进行。细胞内质网进行。二硫键异构酶在内质网腔活性很高，可在较大区段肽二硫键异构酶在内质网腔活性很高，可在较大区段肽链中催化错配二硫键断裂并形成正确二硫键连接，最链中催化错配二硫键断裂并形成正确二硫键连接，最终使蛋白质形成热力学最稳定的天然构象。终使蛋白质形成热力学最稳定的天然构象。3.肽肽-脯氨酰顺反异构酶：脯氨酰顺反异构酶：多多肽肽链链中中肽肽酰酰-脯脯氨氨酸酸间间形形成成的的肽肽键键有有顺顺反反两两种种异异构构体体，空间构象明显差别。空间构象明显差别。肽肽酰酰-脯脯氨氨酰酰顺顺反反异异构构酶酶可可促促进进上上述述顺顺反反两两种种异异构构体体之之间间的转换。的转换。肽肽酰酰-脯脯氨氨酰酰顺顺反反异异构构酶酶是是蛋蛋白白质质三三维维构构象象形形成成的的限限速速酶酶，在在肽肽链链合合成成需需形形成成顺顺式式构构型型时时，可可使使多多肽肽在在各各脯脯氨氨酸酸弯弯折处形成准确折叠。折处形成准确折叠。N端端甲甲酰酰蛋蛋氨氨酸酸或或蛋蛋氨氨酸酸残残基基，必必须须在在多多肽肽链链折折迭迭成成一一定的空间结构之前被切除。定的空间结构之前被切除。二、一级结构的加工修饰二、一级结构的加工修饰去甲酰化：去甲酰化：甲酰化酶甲酰化酶甲酰蛋氨酸甲酰蛋氨酸-肽肽甲酸甲酸+蛋氨酸蛋氨酸-肽肽去蛋氨酰基：去蛋氨酰基：蛋氨酸氨基肽酶蛋氨酸氨基肽酶蛋氨酰蛋氨酰-肽肽蛋氨酸蛋氨酸+肽肽 （一）（一）N端甲酰蛋氨酸或蛋氨酸的切除端甲酰蛋氨酸或蛋氨酸的切除由专一性的蛋白酶催化，将部分肽段切除。由专一性的蛋白酶催化，将部分肽段切除。（二）氨基酸的共价修饰（二）氨基酸的共价修饰由专一性的酶催化进行修饰，包括糖基化、羟由专一性的酶催化进行修饰，包括糖基化、羟基化、磷酸化、甲酰化等。基化、磷酸化、甲酰化等。（三）多肽链的水解修饰（三）多肽链的水解修饰鸦片促黑皮质素原鸦片促黑皮质素原(POMC)(POMC)的水解修饰的水解修饰NC信号肽信号肽PMOCKRKR103肽肽 ( ？)ACTH -LT -MSH -MSHEndophin三、空间结构的修饰三、空间结构的修饰（一）亚基的聚合（一）亚基的聚合具有四级结构的蛋白质由两条以上的多肽链通过非共具有四级结构的蛋白质由两条以上的多肽链通过非共价键聚合形成寡聚体。价键聚合形成寡聚体。（二）辅基的连接（二）辅基的连接结合蛋白合成后需要结合相应的辅基才能成为具有天结合蛋白合成后需要结合相应的辅基才能成为具有天然活性的蛋白质。然活性的蛋白质。某些蛋白质需要在肽链的特定位点区价连接一某些蛋白质需要在肽链的特定位点区价连接一个疏水性的脂链，并借此嵌入膜脂双层。个疏水性的脂链，并借此嵌入膜脂双层。（三）疏水脂链的共价连接（三）疏水脂链的共价连接蛋蛋白白质质合合成成后后，定定向向地地被被输输送送到到其其执执行行功功能能的的场场所所称称为为靶向输送靶向输送。大大多多数数情情况况下下，被被输输送送的的蛋蛋白白质质分分子子需需穿穿过过膜膜性性结结构构，才能到达特定的地点。才能到达特定的地点。所所有有靶靶向向输输送送的的蛋蛋白白质质结结构构中中存存在在分分选选信信号号，主主要要为为N末末端端特特异异氨氨基基酸酸序序列列，可可引引导导蛋蛋白白质质转转移移到到细细胞胞的的适适当当靶靶部位，这一序列称为部位，这一序列称为信号序列。信号序列。四、蛋白质合成后的靶向输送四、蛋白质合成后的靶向输送（一）分泌型蛋白的靶向输送（一）分泌型蛋白的靶向输送真核细胞分泌型蛋白前体合成后的靶向输送过程首先要真核细胞分泌型蛋白前体合成后的靶向输送过程首先要进入内质网。进入内质网。各种新生分泌蛋白的各种新生分泌蛋白的N端有保守的氨基酸序列，引导分端有保守的氨基酸序列，引导分泌蛋白进入内质网，称为泌蛋白进入内质网，称为信号肽信号肽 。1.信号肽：信号肽：常常见见的的信信号号肽肽由由1040个个氨氨基基酸酸残残基基组组成成，可可分分为为三三段段。N端端为为带带正正电电荷荷的的氨氨基基酸酸残残基基，中中间间为为疏疏水水的的核核心心区区，而而C端端由由小小分分子子氨氨基基酸酸残残基组成。接着是信号肽酶的裂解位点。基组成。接着是信号肽酶的裂解位点。在在蛋蛋白白质质被被分分泌泌后后，信信号号肽肽序序列列可可被被信信号号肽肽酶酶识别并裂解。识别并裂解。常见分泌型蛋白质的信号肽序列常见分泌型蛋白质的信号肽序列2.分泌型蛋白进入内质网的过程：分泌型蛋白进入内质网的过程：分分泌泌型型蛋蛋白白的的定定向向输输送送，就就是是靠靠信信号号肽肽与与胞胞浆浆中中的的信信号号肽肽识识别别颗颗粒粒（SRP）识识别别并并特特异异结结合合，然然后后再再通通过过SRP与与膜膜上上的的对对接接蛋蛋白白（DP）或或SRP受受体体识识别别并并结结合合后后，将将所所携携带带的的蛋蛋白白质质送送出细胞。出细胞。 信号肽引导分泌型蛋白进入内质网信号肽引导分泌型蛋白进入内质网 （二）线粒体蛋白的靶向输送（二）线粒体蛋白的靶向输送 （三）细胞核蛋白的靶向输送（三）细胞核蛋白的靶向输送第四节第四节 蛋白质生物合成的蛋白质生物合成的干扰和抑制干扰和抑制一、抗生素类一、抗生素类抗生素抑制蛋白质生物合成的原理抗生素抑制蛋白质生物合成的原理 二、其他干扰蛋白质生物合成的物质二、其他干扰蛋白质生物合成的物质如白喉毒素如白喉毒素(diphtheriatoxin)，可使真核生物延长因，可使真核生物延长因子子eEF-2发生发生ADP糖基化失活，阻断肽链合成的延长糖基化失活，阻断肽链合成的延长过程。过程。（一）毒素（一）毒素（二）干扰素（二）干扰素干扰素能诱导特异的蛋白激酶，使真核生物起干扰素能诱导特异的蛋白激酶，使真核生物起始因子始因子eIF2磷酸化失活，抑制病毒蛋白质合成。磷酸化失活，抑制病毒蛋白质合成。多选题多选题蛋白质生物合成体系包括 mRNA tRNA rRNA 蛋白质因子 EhnRNA（答案：A、B、C、D）终止密码子是 UAA UAG UGG UGA EAUG（答案：A、B、D）翻译的特点是 沿的方向进行起始密码子位于开放阅读框的端终止密码子位于开放阅读框端多肽链合成方向是从端端进行 E需要消耗ATP和GTP（答案：B、C、E）直接参与蛋白质生物合成的核酸包括mRNADNAsnRNAtRNA EhnRNA（答案：A、D）