目录目录蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成翻译翻译第第12章章Protein Biosynthesis (Translation)目录目录本章重要知识点本章重要知识点蛋白质生物合成翻译的概念蛋白质生物合成翻译的概念mRNA、tRNA、核蛋白体在翻译过程中的作、核蛋白体在翻译过程中的作用，遗传密码的特点用，遗传密码的特点氨基酰氨基酰-tRNA合成酶的作用特点合成酶的作用特点 原核、真核生物翻译过程的异同原核、真核生物翻译过程的异同分子伴侣的作用，翻译后修饰的方式分子伴侣的作用，翻译后修饰的方式信号肽及其作用，各类蛋白质靶向保送的特点信号肽及其作用，各类蛋白质靶向保送的特点抗生素、毒素和干扰素抑制翻译的机制抗生素、毒素和干扰素抑制翻译的机制目录目录蛋白质生物合成的概念蛋白质生物合成的概念蛋蛋白白质质生生物物合合成成(protein biosynthesis)也也称称翻翻译译(translation)，是是生生物物细细胞胞以以mRNA为为模模板板，按按照照mRNA分分子子中中核核苷苷酸酸的的陈陈列列顺顺序序所所组成的密码信息合成蛋白质的过程。组成的密码信息合成蛋白质的过程。 n定义定义目录目录1氨基酸的活化氨基酸的活化2肽链的生物合成肽链的生物合成3肽链构成后的加工和靶向保送肽链构成后的加工和靶向保送n反响过程反响过程目录目录1维持多种生命活动维持多种生命活动2顺应环境的变化顺应环境的变化3参与组织的更新和修复参与组织的更新和修复n生物学意义生物学意义目录目录第一第一节蛋白蛋白质生物合成体系生物合成体系Protein Biosynthesis System目录目录1.根本原料：根本原料：20种编码氨基酸种编码氨基酸2.模板：模板：mRNA3.适配器：适配器：tRNA4.装配机：核蛋白体装配机：核蛋白体5.主要酶和蛋白质因子：氨基酰主要酶和蛋白质因子：氨基酰-tRNA合成酶、合成酶、转肽酶、起始因子、延伸因子、释放因子等转肽酶、起始因子、延伸因子、释放因子等6.能源物质：能源物质：ATP、GTP7.无机离子：无机离子：Mg2+、 K+蛋白质生物合成体系蛋白质生物合成体系目录目录一、一、mRNA是蛋白质生物合成的直接模板是蛋白质生物合成的直接模板nmRNA的根本构造的根本构造Start of genetic messageCapEndTail5-端非翻端非翻译区区 5 3 3-端非翻端非翻译区区 开放阅读框架开放阅读框架 从从mRNA 5 -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，称称为为开开放放阅阅读读框框架架(open reading frame, ORF)。原核生物的多顺反子原核生物的多顺反子真核生物的单顺反子真核生物的单顺反子非编码序列非编码序列核蛋白体结合位点核蛋白体结合位点起始密码子起始密码子终止密码子终止密码子编码序列编码序列PPP5 3 蛋白质蛋白质PPPmG -5 3 蛋白质蛋白质AAA 目录目录n遗传密码遗传密码在在mRNA的开放阅读框架区，以每的开放阅读框架区，以每3个相邻的个相邻的核苷酸为一组，代表一种氨基酸核苷酸为一组，代表一种氨基酸(或其他信息或其他信息)，这种三联体方式的核苷酸序列称为密码子。这种三联体方式的核苷酸序列称为密码子。起始密码子起始密码子(initiation codon)：AUG终止密码子终止密码子(termination codon) ：UAA、UAG、UGA密码子密码子codon起始密码子和终止密码子：起始密码子和终止密码子：目录目录遗遗传传密密码码表表目录目录n遗传密码的特点遗传密码的特点1. 方向性方向性(directional)翻翻译时遗传密密码的的阅读方向是方向是53，即，即读码从从mRNA的起始密的起始密码子子AUG开开场，按，按53的方向逐一的方向逐一阅读，直至，直至终止密止密码子。子。 NC肽链延伸方向肽链延伸方向53读码方向读码方向目录目录2. 延续性延续性(non-punctuated)编码蛋白蛋白质氨基酸序列的各个三氨基酸序列的各个三联体密体密码延延续阅读，密，密码子及密子及密码子的各碱基之子的各碱基之间既无既无间隔也无交叉。隔也无交叉。 5.A U G G C A G U A C A U U A A 3 5.A U G G C A G U A C A U U A A 3AlaValHisMet终止密码终止密码目录目录基因损伤引起基因损伤引起mRNA阅读框架内的碱基发阅读框架内的碱基发生插入或缺失，能够导致框移突变生插入或缺失，能够导致框移突变(frameshift mutation)。缬缬 脯脯 苏苏 天冬天冬缬缬 丙丙 酪酪 甘甘缬缬 丙丙 丝丝 精精目录目录许多真核生物基因转录后有一个对许多真核生物基因转录后有一个对mRNA外显子外显子加工的过程，可经过特定碱基的插入、缺失或置加工的过程，可经过特定碱基的插入、缺失或置换，使换，使mRNA序列中出现移码突变、错义突变或序列中出现移码突变、错义突变或无义突变，导致无义突变，导致mRNA与其与其DNA模板序列不匹配，模板序列不匹配，使同一前体使同一前体mRNA翻译出序列、功能不同的蛋白翻译出序列、功能不同的蛋白质。这种基因表达的调理方式称为质。这种基因表达的调理方式称为mRNA编辑编辑mRNA editing。 目录目录3. 简并性简并性(degenerate)一一种种氨氨基基酸酸可可具具有有2个个或或2个个以以上上的的密密码子子为其其编码。这一一特特性性称称为遗传密密码的的简并并性。性。除除色色氨氨酸酸和和甲甲硫硫氨氨酸酸仅有有1个个密密码子子外外，其其他他氨氨基基酸酸有有2、3、4个个或或多多至至6个个三三联体体为其其编码。为同同一一种种氨氨基基酸酸编码的的各各密密码子子称称为简并性密并性密码子，也称同子，也称同义密密码子子 。目录目录各种氨基酸的密码子数目各种氨基酸的密码子数目目录目录4. 通用性通用性(universal)从从简单的病毒到高等的人的病毒到高等的人类，几乎运用，几乎运用同一套同一套遗传密密码，因此，因此，遗传密密码表中的表中的这套套“通用密通用密码根本上适用于生物界的一切根本上适用于生物界的一切物种，具有通用性。物种，具有通用性。密密码的通用性的通用性进一步一步证明各种生物明各种生物进化化自同一祖先。自同一祖先。目录目录已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿体。植物细胞的叶绿体。 通用密码通用密码 线粒体密码线粒体密码AUA 异亮异亮 蛋、起始蛋、起始AGA 精精 终止终止AGG 精精 终止终止UGA 终止终止 色色目录目录5. 摆动性摆动性(wobble) 反密码子与密码子之间的配对有时反密码子与密码子之间的配对有时并不严厉遵守常见的碱基配对规律，这种景并不严厉遵守常见的碱基配对规律，这种景象称为摆动配对象称为摆动配对(wobble base pairing)(wobble base pairing)。 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, CUGU3 2 11 2 3摆摆动动配配对对目录目录二、核蛋白体是蛋白质生物合成的场所二、核蛋白体是蛋白质生物合成的场所n核蛋白体的组成核蛋白体的组成核核蛋蛋白白体体又又称称核核糖糖体体，是是由由rRNA和和多多种种蛋蛋白白质质结结合合而而成成的的一一种种大大的的核核糖糖核核蛋蛋白白颗颗粒粒，是是蛋白质生物合成的场所。蛋白质生物合成的场所。目录目录原核生物原核生物真核生物真核生物核蛋白核蛋白体体小亚基小亚基大亚基大亚基核蛋白核蛋白体体小亚基小亚基大亚基大亚基S值值70S30S50S80S40S60SrRNA16S-rRNA23S-rRNA5S-rRNA18S-rRNA28S-rRNA5.8S-rRNA5S-rRNA蛋白质蛋白质rpS 21种种rpL 36种种rpS 33种种rpL 49种种 不同细胞核蛋白体的组成不同细胞核蛋白体的组成核蛋白体核蛋白体的组成的组成目录目录n原核生物核蛋白体构造方式原核生物核蛋白体构造方式 目录目录三、三、tRNAtRNA是氨基酸的运载工具及蛋白质是氨基酸的运载工具及蛋白质生物合成的适配器生物合成的适配器ntRNA的作用的作用运运载氨氨基基酸酸：氨氨基基酸酸各各由由其其特特异异的的tRNA携携带，一一种种氨氨基基酸酸可可有有几几种种对应的的tRNA，氨氨基基酸酸结合合在在tRNA 3-CCA的位置，的位置，结合需求合需求ATP供能；供能；充充任任“适适配配器器：每每种种tRNA的的反反密密码子子决决议了了所携所携带的氨基酸能准确地在的氨基酸能准确地在mRNA上上对号入座。号入座。二级构造三级构造反密码环反密码环氨基酸臂氨基酸臂ntRNA的构象的构象目录目录四、蛋白质生物合成需求酶类、四、蛋白质生物合成需求酶类、蛋白质因子等蛋白质因子等一重要的酶类一重要的酶类氨氨基基酰-tRNA合合成成酶(aminoacyltRNA synthetase)，催化氨基酸的活化；，催化氨基酸的活化；转肽酶(peptidase)，催催化化核核蛋蛋白白体体P位位上上的的肽酰基基转移移至至A位位氨氨基基酰-tRNA的的氨氨基基上上，使使酰基基与与氨氨基基结合合构构成成肽键;并并受受释放放因因子子的的作作用用后后发生生变构构，表表现出出酯酶的水解活性，使的水解活性，使P位上的位上的肽链与与tRNA分分别；转位位酶(translocase)，催催化化核核蛋蛋白白体体向向mRNA3-端端挪挪动一个密一个密码子的子的间隔，使下一个密隔，使下一个密码子定位于子定位于A位。位。 目录目录二蛋白质因子二蛋白质因子起始因子起始因子initiation factor，IF延伸因子延伸因子elongation factor，EF释放因子释放因子release factor，RF目录目录参与原核生物翻译的各种蛋白质因子及其生物学功能参与原核生物翻译的各种蛋白质因子及其生物学功能种类种类生物学功能生物学功能起始因子起始因子IF-1占据占据A位防止结合其他位防止结合其他tRNAIF-2促进起始促进起始tRNA与小亚基结合与小亚基结合IF-3促进大小亚基分离，提高促进大小亚基分离，提高P位对结合起始位对结合起始tRNA的敏的敏感性感性延长因子延长因子EF-Tu促进氨基酰促进氨基酰-tRNA进入进入A位，结合并分解位，结合并分解GTPEF-Ts调节亚基调节亚基EF-G有转位酶活性，促进有转位酶活性，促进mRNA-肽酰肽酰-tRNA由由A位移至位移至P位，促进位，促进tRNA卸载与释放卸载与释放释放因子释放因子RF-1特异识别特异识别UAA、UAG，诱导转肽酶转变为酯酶，诱导转肽酶转变为酯酶RF-2特异识别特异识别UAA、UGA，诱导转肽酶转变为酯酶，诱导转肽酶转变为酯酶RF-3可与核蛋白体其他部位结合，有可与核蛋白体其他部位结合，有GTP酶活性，能介酶活性，能介导导RF-1及及RF-2与核蛋白体的相互作用与核蛋白体的相互作用参与真核生物翻译的各种蛋白质因子及其生物学功能参与真核生物翻译的各种蛋白质因子及其生物学功能种种类生物学功能生物学功能起始因子起始因子eIF-1多功能因子，参与多个翻多功能因子，参与多个翻译步步骤eIF-2促促进起始起始tRNA与小与小亚基基结合合eIF-2B, eIF-3最先最先结合小合小亚基，促基，促进大小大小亚基分离基分离eIF-4AeIF-4F复合物成分，有复合物成分，有RNA解螺旋解螺旋酶酶活性，能解除活性，能解除mRNA5-端的端的发夹结构，使其与小构，使其与小亚基基结合合eIF-4B结合合mRNA，促，促进mRNA扫描定位起始描定位起始AUGeIF-4EeIF-4F复合物成分，复合物成分，结合合mRNA 5帽子帽子eIF-4GeIF-4F复合物成分，复合物成分，结合合eIF-4E、eIF-3和和PolyA 结合蛋白合蛋白eIF-5促促进各种起始因子从小各种起始因子从小亚基解离，基解离，进而而结合大合大亚基基eIF-6促促进核蛋白体分离成大小核蛋白体分离成大小亚基基延延长因子因子eIF1-促促进氨基氨基酰-tRNA进入入A位，位，结合分解合分解GTP，相当于，相当于EF-TueIF1-调节亚基，相当于基，相当于EF-TseIF-2有有转位位酶酶活性，促活性，促进mRNA-肽酰-tRNA由由A位移至位移至P位，促位，促进tRNA卸卸载与与释放，相当于放，相当于EF-G 释放因子放因子eRF识别所有所有终止密止密码子，具有原核生物各子，具有原核生物各类RFRF的功能的功能目录目录蛋白质生物合成的能源物质为蛋白质生物合成的能源物质为ATP和和GTP;参参与与蛋蛋白白质质生生物物合合成成的的无无机机离离子子有有Mg2+、K+ 等。等。三能源物质及离子三能源物质及离子目录目录第二第二节氨基酸的活化氨基酸的活化Activation of Amino Acids目录目录氨基酸与特异的氨基酸与特异的tRNA结合构成氨基酰结合构成氨基酰-tRNA的的过程称为氨基酸的活化。过程称为氨基酸的活化。参与氨基酸的活化的酶：氨基酰参与氨基酸的活化的酶：氨基酰-tRNA合成酶。合成酶。目录目录n反响过程反响过程一、一、 氨基酸活化构成氨基酰氨基酸活化构成氨基酰-tRNA氨基酸氨基酸 + tRNA氨基酰氨基酰- tRNAATP AMPPPi氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶目录目录氨基酸氨基酸 ATP-E 氨基酰氨基酰-AMP-E PPi 第一步反响第一步反响目录目录第二步反响第二步反响氨基酰氨基酰-AMP-E tRNA氨基酰氨基酰-tRNA AMP E目录目录n氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶构造构造氨基酰氨基酰tRNA合成酶的合成酶的3个结合位点个结合位点氨基酸和氨基酸和ATP构成氨基酰腺苷构成氨基酰腺苷氨基酰转移到氨基酰转移到tRNA上上tRNA负载了氨基酸负载了氨基酸目录目录l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都都有高度特异性。有高度特异性。特性特性tRNA氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶ATP目录目录l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。动动力力学学校校正正化化学学校校正正特性特性目录目录n氨基酰氨基酰-tRNA的表示方法的表示方法丙氨丙氨酰-tRNA：Ala-tRNAAla精氨精氨酰-tRNA：Arg-tRNAArg甲硫氨甲硫氨酰-tRNA： Met-tRNAMet各种氨基酸和对应的各种氨基酸和对应的tRNA结合后构成的结合后构成的氨基酰氨基酰-tRNA表示为：表示为：氨基酸的三字母缩写氨基酸的三字母缩写-tRNA氨基酸的三字氨基酸的三字母缩写母缩写 例如：例如：目录目录tRNA目录目录二、真核生物起始氨基酰二、真核生物起始氨基酰-tRNA是是Met-tRNAiMettRNAiMet与与甲甲硫硫氨氨酸酸结结合合后后构构成成Met-tRNAiMet，可可以以在在mRNA的的起起始始密密码码子子AUG处处就就位位，参参与与构构成成翻翻译译起起始始复复合合物物。起始密码子只能识别起始密码子只能识别Met-tRNAiMet。tRNAMet和和甲甲硫硫氨氨酸酸结合合后后生生成成Met-tRNAMet，必必要要时进入入核核蛋蛋白白体体，为延延伸伸中中的的肽链添加甲硫氨酸。添加甲硫氨酸。 起始氨基酰起始氨基酰-tRNA: Met-tRNAiMet 参与参与肽链延伸的甲硫氨延伸的甲硫氨酰-tRNA：Met-tRNAMetn真核生物真核生物目录目录具具有有起起始始功功能能的的tRNAfMet与与甲甲硫硫氨氨酸酸结合合后后，甲甲硫硫氨氨酸酸很很快快被被甲甲酰化化为N-甲甲酰甲甲硫硫氨氨酸酸(N-formyl methionine, fMet)，于于是是构构成成N-甲甲酰甲甲 硫硫 氨氨 酰 -tRNA(fMet-tRNAfMet)， 可可 以以 在在mRNA的的起起始始密密码子子AUG处就就位位，参参与与构构成成翻翻译起起始始复复合合物物。起起始始密密码子子只只能能识别fMet-tRNAfMet。 n原核生物原核生物起始氨基酰起始氨基酰-tRNA: fMet-tRNAfMet 目录目录fMet-tRNAfMet的的生生成成是是一一碳碳化化合合物物转移移和和利利用用的的过程程之之一一，反反响响由由转甲甲酰基基酶催催化化，甲甲酰基基从从N10-甲甲酰四四氢叶叶酸酸转移移到到甲甲硫硫氨氨酸酸的的-氨基上。氨基上。 目录目录第三第三节肽链的生物合成的生物合成过程程The Biosynthesis Process of Peptide Chain目录目录肽链的的生生物物合合成成过程程是是翻翻译的的中中心心环节。翻翻译时，从从mRNA的的起起始始密密码子子AUG开开场，按按53方方向向逐逐一一读码，直直至至终止止密密码子子。于于是是，合合成成中中的的肽链从从起起始始甲甲硫硫氨氨酸酸开开场，从从N-端端C-端端延延伸伸，直直至至终止止密密码子子前前一一位位密密码子子所所编码的氨基酸。的氨基酸。 目录目录起始起始(initiation)延伸延伸(elongation)终止止(termination )n整个整个过程可分程可分为 ：一、原核生物的肽链合成过程一、原核生物的肽链合成过程目录目录一起始一起始 指指mRNA和起始氨基酰和起始氨基酰-tRNA分别与核蛋分别与核蛋白体结合而构成翻译起始复合物的过程。白体结合而构成翻译起始复合物的过程。1. 核蛋白体大小核蛋白体大小亚基分基分别；2. mRNA在小在小亚基定位基定位结合；合；3. 起始氨基起始氨基酰-tRNA的的结合；合； 4. 核蛋白体大核蛋白体大亚基基结合。合。目录目录IF-3IF-11.1.核蛋白体大小亚基分别核蛋白体大小亚基分别目录目录A U G53IF-3IF-12.mRNA2.mRNA在小亚基定位结合在小亚基定位结合目录目录n原核生物原核生物mRNA在核蛋白体小亚基上的准确定位在核蛋白体小亚基上的准确定位和结合涉及两种机制：和结合涉及两种机制：在在各各种种mRNA起起始始AUG上上游游约约813核核苷苷酸酸部部位位，存存在在一一段段由由49个个核核苷苷酸酸组组成成的的一一致致序序列列，富富含含 嘌嘌 呤呤 碱碱 基基 ， 如如 -AGGAGG-， 称称 为为 Shine-Dalgarno序序列列(S-D序序列列)，又又称称核核蛋蛋白白体体结结合合位位点点(ribosomal binding site, RBS)。一一条条多多顺顺反反子子mRNA序序列列上上的的每每个个基基因因编编码码序序列列均均拥拥有有各各自的自的S-D序列和起始序列和起始AUG。目录目录S-D序列序列小小亚基基中中的的16S-rRNA 3-端端有有一一富富含含嘧啶碱碱基基的的短短序序列列，如如-UCCUCC-，经过与与S-D序序列列碱碱基互基互补而使而使mRNA与小与小亚基基结合。合。目录目录mRNA序序列列上上紧紧接接S-D序序列列后后的的小小核核苷苷酸酸序序列列，可被核蛋白体小亚基蛋白可被核蛋白体小亚基蛋白rpS-1识别并结合。识别并结合。目录目录IF-3IF-1IF-2GTP3.起始氨基酰起始氨基酰tRNA(fMet-tRNAfMet )结合到小亚基结合到小亚基A U G53目录目录IF-3IF-1IF-2GTPGDPPi4.4.核蛋白体大亚基结合，起始复合物构成核蛋白体大亚基结合，起始复合物构成A U G53目录目录IF-3IF-1A U G53IF-2GTPIF-2-GTPGDPPi起始复合物构成过程起始复合物构成过程目录目录指指在在mRNA模模板板的的指指点点下下，氨氨基基酸酸依依次次进进入入核蛋白体并聚合成多肽链的过程。核蛋白体并聚合成多肽链的过程。1. 进位位(positioning)/注册注册(registration)2. 成成肽(peptide bond formation)3. 转位位(translocation) 二延伸二延伸肽链延延伸伸在在核核蛋蛋白白体体上上延延续循循环式式进展展，又又称称为核核蛋蛋白白体体循循环(ribosomal cycle)，包包括括以下三步：以下三步：每每轮循循环使多使多肽链添加一个氨基酸残基。添加一个氨基酸残基。目录目录1. 进位进位 又称注册又称注册(registration)，是指一个氨基酰是指一个氨基酰-tRNA按照按照mRNA模板的指令进入并结模板的指令进入并结合到核蛋白体合到核蛋白体A位的过程。位的过程。目录目录 进位需求延伸因子进位需求延伸因子EF-Tu与与EF-Ts参与。参与。 目录目录Tu TsGTPGDPA U G53TuTsGTPn进位的反响过程：进位的反响过程：目录目录2.成肽成肽 成成肽是在是在转肽酶(peptidase)的催化下，核的催化下，核蛋白体蛋白体P位上起始氨基位上起始氨基酰-tRNA的的N-甲甲酰甲硫氨甲硫氨酰基或基或肽酰-tRNA的的肽酰基基转移到移到A位并与位并与A位位上氨基上氨基酰-tRNA的的-氨基氨基结合构成合构成肽键的的过程。程。 目录目录n成肽的反响过程成肽的反响过程目录目录3. 转位转位 转位是在位是在转位位酶的催化下，核蛋白体向的催化下，核蛋白体向mRNA的的3-端挪端挪动一个密一个密码子的子的间隔，使隔，使mRNA序列上的下一个密序列上的下一个密码子子进入核蛋白体入核蛋白体的的A位、而占据位、而占据A位的位的肽酰-tRNA移入移入P位的位的过程。程。 转位需求延伸因子转位需求延伸因子EF-G参与。参与。目录目录EF-G有有转位位酶translocase活性，可活性，可结合并合并水解水解1分子分子GTP，释放的能量促放的能量促进核蛋白体向核蛋白体向mRNA的的3侧挪挪动，使起始二，使起始二肽酰-tRNA-mRNA相相对位移位移进入核蛋白体入核蛋白体P位，而卸位，而卸载的的tRNA那么移入那么移入E位。位。n转位转位目录目录目录目录fMetA U G53fMetTuGTP成成肽转位位下一下一轮进位位进进位位转转位位成肽成肽n肽链合成延伸肽链合成延伸(核蛋白体循环核蛋白体循环)过程过程目录目录三终止三终止 指核蛋白体指核蛋白体A位出现位出现mRNA的终止密码子的终止密码子后，多肽链合成停顿，肽链从肽酰后，多肽链合成停顿，肽链从肽酰-tRNA中中释出，释出，mRNA、核蛋白体大、小亚基等分别、核蛋白体大、小亚基等分别的过程。的过程。 终止止阶段需求段需求释放因子放因子RF-1、 RF-2和和 RF-3参与。参与。 目录目录RF-3可可结合核蛋白体其他部位，有合核蛋白体其他部位，有GTP酶活性，活性，能介能介导RF-1、RF-2与核蛋白体的相互作用。与核蛋白体的相互作用。 n释放因子的功能：释放因子的功能：识别终止密止密码子子RF-1特异特异识别UAA、UAG； RF-2特异特异识别UAA、UGA。诱导转肽酶转变为酯酶活性活性催化新生催化新生肽链与与结合在合在P位的位的tRNA之之间的的酯键水解，使水解，使肽链从核蛋白体上从核蛋白体上释放。放。原原核核肽肽链链合合成成终终止止过过程程 目录目录n原核肽链合成终止过程：原核肽链合成终止过程：目录目录 多聚核蛋白体的构成可以使蛋白质生物多聚核蛋白体的构成可以使蛋白质生物合成以高速度、高效率进展。合成以高速度、高效率进展。四多聚核蛋白体四多聚核蛋白体(polysome) 1条条mRNA模板模板链都可附着都可附着10100个核个核蛋白体，蛋白体，这些核蛋白体依次些核蛋白体依次结合起始密合起始密码子子并沿并沿53方向方向读码挪挪动，同，同时进展展肽链合成，合成，这种种mRNA与多个核蛋白体构成的聚合物称与多个核蛋白体构成的聚合物称为多聚核蛋白体多聚核蛋白体(polysome) 。 目录目录多聚核蛋白体多聚核蛋白体目录目录电镜下的多聚核蛋白体电镜下的多聚核蛋白体目录目录二、真核生物的肽链合成过程二、真核生物的肽链合成过程一起始一起始1. 核蛋白体大小核蛋白体大小亚基分基分别；2. 起始氨基起始氨基酰-tRNA的的结合；合； 3. mRNA在小在小亚基定位基定位结合；合；4. 核蛋白体大核蛋白体大亚基基结合。合。MetMet40S40S60S60SMetMetMetMet40S40S60S60SmRNAeIF-2BeIF-2B、eIF-3eIF-3、 eIF-6 eIF-6 elF-3elF-3GDP+Pi各种各种各种各种elFelF释释放放放放elF-5ATPADP+PielF4E, elF4G, elF4A, elF4B,PABMetMet-tRNAiMet-elF-2 -GTP真核生物翻译起始真核生物翻译起始复合物构成过程复合物构成过程目录目录真真核核生生物物肽肽链链合合成成的的延延伸伸过过程程与与原原核核生生物物根本类似，但有不同的反响体系和延伸因子。根本类似，但有不同的反响体系和延伸因子。另另外外，真真核核细细胞胞核核蛋蛋白白体体没没有有E位位，转转位位时卸载的时卸载的tRNA直接从直接从P位零落。位零落。二延伸二延伸目录目录三终止三终止 真核生物翻译终止过程与原核生物类似，真核生物翻译终止过程与原核生物类似，但只需但只需1个释放因子个释放因子eRF，可识别一切终止密码，可识别一切终止密码子，完成原核生物各类子，完成原核生物各类RF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与真核生物肽链合成过程的主要差别原核生物原核生物真核生物真核生物mRNA一条一条mRNA编码几种蛋白几种蛋白质（多（多顺反子）反子） 一条一条mRNA编码一种蛋白一种蛋白质（单顺反子）反子）转录后很少加工后很少加工转录后后进行首尾修行首尾修饰及剪接及剪接转录、翻、翻译和和mRNA的降解可同的降解可同时发生生mRNA在核内合成，加工后在核内合成，加工后进入胞液，再入胞液，再作作为模板指模板指导翻翻译核蛋白体核蛋白体30S小小亚基基50S大大亚基基 70S核蛋白体核蛋白体40S小小亚基基60S大大亚基基 80S核蛋白体核蛋白体起始阶段起始阶段起始氨基起始氨基酰-tRNA为fMet-tRNAfMet起始氨基起始氨基酰-tRNA为Met-tRNAiMet核蛋白体小核蛋白体小亚基先与基先与mRNA结合合,再与再与fMet-tRNAfMet结合合核蛋白体小核蛋白体小亚基先与基先与Met-tRNAiMet结合，合，再与再与mRNA结合合mRNA中的中的S-D序列与序列与16S rRNA 3 -端端的一段序列的一段序列结合合mRNA中的帽子中的帽子结构与帽子构与帽子结合蛋白复合合蛋白复合物物结合合有有3种种IF参与起始复合物的形成参与起始复合物的形成有至少有至少10种种eIF参与起始复合物的形成参与起始复合物的形成延长阶段延长阶段延延长因子因子为EF-Tu、EF-Ts和和EF-G延延长因子因子为eEF-1、eEF-1和和eEF-2终止阶段终止阶段释放因子放因子为RF-1、RF-2和和RF-3释放因子放因子为eRF目录目录第四第四节蛋白蛋白质翻翻译后修后修饰和靶向保送和靶向保送Posttranslational Modification and Targeting Transfer of Protein目录目录新新生生多多肽肽链链不不具具备备蛋蛋白白质质的的生生物物学学活活性性，必必需需经经过过复复杂杂的的加加工工过过程程才才干干转转变变为为具具有有天天然然构构象象的的功功能能蛋蛋白白质质，这这一一加加工工过过程程称称为为翻翻译译后后修修饰饰(posttranslational modification)。翻翻译译后后修修饰饰包包括括多多肽肽链链折折叠叠为为天天然然的的三三维维构构象象及及对对肽肽链链一一级级构构造造的的修修饰饰、空空间间构构造造的的修修饰饰等等。翻翻译译后后修修饰饰使使得得蛋蛋白白质质组组成成更更加加多多样样化化，从从而而使蛋白质构造上呈现更大的复杂性。使蛋白质构造上呈现更大的复杂性。目录目录蛋蛋白白质质合合成成后后被被定定向向保保送送到到其其发发扬扬作作用用的的靶靶位位点点的的过过程程称称为为蛋蛋白白质质的的靶靶向向保保送送(protein targeting)。 目录目录一、多肽链折叠为天然构象的蛋白质一、多肽链折叠为天然构象的蛋白质新生新生肽链的折叠在的折叠在肽链合成中、合成后完成，新合成中、合成后完成，新生生肽链N-端在核蛋白体上一出端在核蛋白体上一出现，肽链的折叠的折叠即开即开场。能。能够随着序列的不断延伸随着序列的不断延伸肽链逐逐渐折叠折叠，产生正确的二生正确的二级构造、模序、构造域到构成完构造、模序、构造域到构成完好空好空间构象。构象。普通以普通以为，多，多肽链本身氨基酸本身氨基酸顺序序储存着蛋白存着蛋白质折叠的信息，即一折叠的信息，即一级构造是空构造是空间构象的根底。构象的根底。细胞中大多数天然蛋白胞中大多数天然蛋白质折叠都不是自折叠都不是自动完成，完成，而需求其他而需求其他酶和蛋白和蛋白质辅助。助。目录目录n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.分子伴侣分子伴侣 (molecular chaperon) 2.蛋白质二硫键异构酶蛋白质二硫键异构酶 (protein disulfide isomerase, PDI)3.3. 肽肽-脯氨酰顺反异构酶脯氨酰顺反异构酶 (peptide prolyl-cis-trans isomerase, PPI)目录目录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分子伴侣是细胞内一类可识别肽链的非天然构象、促进各功能域和整体蛋白质的正确折然构象、促进各功能域和整体蛋白质的正确折叠的保守蛋白质。叠的保守蛋白质。 n分子伴分子伴侣有以下功能：有以下功能：封封锁待折叠蛋白待折叠蛋白质的暴露的疏水区段；的暴露的疏水区段；创建一个隔离的建一个隔离的环境，可以使蛋白境，可以使蛋白质的折叠的折叠互不干互不干扰；促促进蛋白蛋白质折叠和去聚集；折叠和去聚集；遇到遇到应激刺激，使已折叠的蛋白激刺激，使已折叠的蛋白质去折叠。去折叠。 目录目录(1) 热休克蛋白热休克蛋白(heat shock protein, HSP) (2) 伴侣蛋白伴侣蛋白(chaperonin) n分子伴侣主要有：分子伴侣主要有：目录目录(1) 热休克蛋白热休克蛋白(heat shock protein, HSP)热休克蛋白属于应激反响性蛋白质，高温应激可热休克蛋白属于应激反响性蛋白质，高温应激可诱导该蛋白质合成。热休克蛋白可促进需求折诱导该蛋白质合成。热休克蛋白可促进需求折叠的多肽折叠为有天然空间构象的蛋白质。叠的多肽折叠为有天然空间构象的蛋白质。 热休克蛋白包括热休克蛋白包括HSP70、HSP40和和GrpE三族。三族。目录目录它它有有两两个个主主要要功功能能域域：一一个个是是存存在在于于N-端端的的高高度度保保守守的的ATP酶构构造造域域，能能结合合和和水水解解ATP；另另一一个个是是存存在在于于C-端端的的多多肽链结合合构构造造域域。蛋蛋白白质的折叠需求的折叠需求这两个构造域的相互作用。两个构造域的相互作用。 大肠杆菌的大肠杆菌的HSP70 (DnaK)ATP酶肽链结合构造域H2NEEVD-COOHGrp E结合部位结合部位DnaJ/HSP40结合部位结合部位目录目录大大肠杆杆菌菌的的HSP40 (Dna J)可可激激活活Dna K中中的的ATP酶，生生成成稳定定的的Dna J -Dna K-ADP-被被折折叠叠蛋蛋白白质复复合合物物，以以利利于于Dna K发扬分分子子伴伴侣作作用用。在在ATP存存在在的的情情况况下下，Dna J和和Dna K的相互作用能抑制蛋白的相互作用能抑制蛋白质的聚集。的聚集。Grp E，核核苷苷酸酸交交换因因子子，与与Dna K的的ATP酶构构造造域域结合合，使使Dna K的的构构象象发生生改改动、ADP从从复复合合物物中中释放放出出来来并并由由ATP替代替代ADP，从而控制，从而控制Dna K的的ATP酶活性。活性。在在蛋蛋白白质的的折折叠叠过程程中中，HSP70还需需2个个辅助助因因子子HSP40和和Grp E。目录目录大肠杆菌中的大肠杆菌中的HSP70 反响循环反响循环目录目录人类细胞中人类细胞中HSP蛋白质家族可存在于胞浆、蛋白质家族可存在于胞浆、内质网腔、线粒体、胞核等部位，涉及多种细胞内质网腔、线粒体、胞核等部位，涉及多种细胞维护功能：如使线粒体和内质网蛋白质坚持未折维护功能：如使线粒体和内质网蛋白质坚持未折叠形状而转运、跨膜，再折叠胜利能构象；经过叠形状而转运、跨膜，再折叠胜利能构象；经过类似上述机制，防止或消除蛋白量变性后因疏水类似上述机制，防止或消除蛋白量变性后因疏水基团暴露而发生的不可逆聚集，以利于去除变性基团暴露而发生的不可逆聚集，以利于去除变性或错误折叠的多肽中间物等。或错误折叠的多肽中间物等。目录目录(2) 伴侣蛋白伴侣蛋白(chaperonin)伴侣蛋白是分子伴侣的另一家族，如大肠伴侣蛋白是分子伴侣的另一家族，如大肠杆菌的杆菌的Gro EL和和Gro ES真核细胞中同源真核细胞中同源物为物为HSP60和和HSP10等家族。等家族。其主要作用是为非自发性折叠蛋白质提供其主要作用是为非自发性折叠蛋白质提供能折叠构成天然空间构象的微环境。能折叠构成天然空间构象的微环境。 目录目录当待折叠当待折叠肽链进入入Gro EL的桶状空腔后，的桶状空腔后，Gro ES可作可作为“盖子瞬盖子瞬时封封锁Gro EL空腔出口。封空腔出口。封锁后的桶状空腔提供了能完成后的桶状空腔提供了能完成该肽链折叠的微折叠的微环境。境。nGro EL-Gro ES复合物复合物目录目录nGro EL-Gro ES反响循环反响循环 目录目录2. 蛋白质二硫键异构酶蛋白质二硫键异构酶多肽链内或肽链之间二硫键的正确构成对稳定多肽链内或肽链之间二硫键的正确构成对稳定分泌型蛋白质、膜蛋白质等的天然构象非常重分泌型蛋白质、膜蛋白质等的天然构象非常重要，这一过程主要在细胞内质网进展。要，这一过程主要在细胞内质网进展。二硫键异构酶在内质网腔活性很高，可在较大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构成正确二区段肽链中催化错配二硫键断裂并构成正确二硫键衔接，最终使蛋白质构成热力学最稳定的硫键衔接，最终使蛋白质构成热力学最稳定的天然构象。天然构象。目录目录3. 肽肽-脯氨酰顺反异构酶脯氨酰顺反异构酶 多肽链中肽酰多肽链中肽酰-脯氨酸间构成的肽键有顺反两种脯氨酸间构成的肽键有顺反两种异构体，空间构象有明显差别。异构体，空间构象有明显差别。肽酰肽酰-脯氨酰顺反异构酶可促进上述顺反两种异脯氨酰顺反异构酶可促进上述顺反两种异构体之间的转换。构体之间的转换。肽酰肽酰-脯氨酰顺反异构酶是蛋白质三维构象构成脯氨酰顺反异构酶是蛋白质三维构象构成的限速酶，在肽链合成需构成顺式构型时，可的限速酶，在肽链合成需构成顺式构型时，可使多肽在各脯氨酸弯折处构成准确折叠。使多肽在各脯氨酸弯折处构成准确折叠。 目录目录二、蛋白质一级构造修饰主要是二、蛋白质一级构造修饰主要是肽键水解和化学修饰肽键水解和化学修饰 一肽链末端的修饰一肽链末端的修饰二个别氨基酸的共价修饰二个别氨基酸的共价修饰 1糖基化糖基化 2羟基化羟基化 3甲基化甲基化 4磷酸化磷酸化 5二硫键构成二硫键构成 6亲脂性修饰亲脂性修饰目录目录例：鸦片促黑皮质素原例：鸦片促黑皮质素原(POMC)的水解修饰的水解修饰三多肽链的水解修饰三多肽链的水解修饰目录目录三、空间构造的修饰三、空间构造的修饰结合蛋白质合成后都需求结合相应辅基，结合蛋白质合成后都需求结合相应辅基，才干成为具有功能活性的天然蛋白质。才干成为具有功能活性的天然蛋白质。 具有四级构造的蛋白质由两条以上的肽链具有四级构造的蛋白质由两条以上的肽链经过非共价键聚合，构成寡聚体经过非共价键聚合，构成寡聚体(oligomer)。一经过非共价键亚基聚合构成具有四级一经过非共价键亚基聚合构成具有四级构造的蛋白质构造的蛋白质二辅基衔接后构成完好的结合蛋白质二辅基衔接后构成完好的结合蛋白质目录目录四、合成后蛋白质可被靶向保送至四、合成后蛋白质可被靶向保送至细胞特定部位细胞特定部位 蛋蛋白白质质在在核核蛋蛋白白体体上上合合成成后后，必必需需分分选选出出来来，定定向向保保送送到到一一个个适适宜宜的的部部位位才才干干行行使使各各自自的的生生物物学学功功能能。蛋蛋白白质质的的靶靶向向保保送送与与翻翻译译后后修修饰饰过过程程同同步进展。步进展。 目录目录新生蛋白质的去向：新生蛋白质的去向：目录目录一一切切靶靶向向保保送送的的蛋蛋白白质质构构造造中中存存在在分分选选信信号号，主主要要是是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部位位，这这类类序序列列称称为为信信号号序列序列(signal sequence)。信信号号序序列列是是决决议议蛋蛋白白质质靶靶向向保保送送特特性性的的最最重重要要元元件件，提提示示指指点点蛋蛋白白质质靶靶向向保保送送的的信信息息存存在在于于蛋白质本身的一级构造中。蛋白质本身的一级构造中。 一靶向保送的蛋白质一靶向保送的蛋白质N-端存在信号序列端存在信号序列目录目录N-端端含含1个个或或几几个个带带正正电电荷荷的的碱碱性性氨氨基基酸酸残残基基，如赖氨酸、精氨酸；如赖氨酸、精氨酸；中中段段为为疏疏水水中中心心区区，主主要要含含疏疏水水的的中中性性氨氨基基酸酸，如亮氨酸、异亮氨酸等；如亮氨酸、异亮氨酸等；C-端端加加工工区区由由一一些些极极性性相相对对较较大大、侧侧链链较较短短的的氨氨基基酸酸如如甘甘氨氨酸酸、丙丙氨氨酸酸、丝丝氨氨酸酸组组成成，紧紧接接着着是是被被信信号号肽肽酶酶(signal peptidase)裂裂解解的的位点位点 。n信号肽有以下共性：信号肽有以下共性：目录目录目录目录靶向保送到细胞核的蛋白质其多肽链内含有特异靶向保送到细胞核的蛋白质其多肽链内含有特异信号序列，称为核定位序列信号序列，称为核定位序列(nuclear localization sequence, NLS) 。NLS为含为含48个氨基酸残基的短序列，富含带正个氨基酸残基的短序列，富含带正电荷的赖氨酸、精氨酸和脯氨酸，可位于肽链的电荷的赖氨酸、精氨酸和脯氨酸，可位于肽链的不同部位，而不只在不同部位，而不只在N末端。末端。不同的不同的NLS间未发现共有序列；间未发现共有序列； 在蛋白质进核定在蛋白质进核定位后，位后，NLS不被切除。不被切除。 n核定位序列核定位序列目录目录真核细胞分泌型蛋白质的靶向保送过程为：核蛋真核细胞分泌型蛋白质的靶向保送过程为：核蛋白体上合成的肽链先由信号肽引导进入内质网腔白体上合成的肽链先由信号肽引导进入内质网腔并被折叠成为具有一定功能构象的蛋白质，在高并被折叠成为具有一定功能构象的蛋白质，在高尔基复合体中被包装进分泌小泡，转移至细胞膜，尔基复合体中被包装进分泌小泡，转移至细胞膜，再分泌到细胞外。再分泌到细胞外。二分泌型蛋白质由分泌小泡靶向保送至胞外二分泌型蛋白质由分泌小泡靶向保送至胞外目录目录n信号序列引导蛋白质进入内质网信号序列引导蛋白质进入内质网目录目录三蛋白质三蛋白质6-磷酸甘露糖基化是靶向保送至磷酸甘露糖基化是靶向保送至溶酶体的信号溶酶体的信号 目录目录与分泌型蛋白质一样，内质网中的驻留蛋白质先与分泌型蛋白质一样，内质网中的驻留蛋白质先经粗面内质网上的附着核蛋白体合成并进入内质经粗面内质网上的附着核蛋白体合成并进入内质网腔，然后随囊泡保送到高尔基复合体。但是，网腔，然后随囊泡保送到高尔基复合体。但是，内质网蛋白质多肽链的内质网蛋白质多肽链的C-端含有滞留信号序列，端含有滞留信号序列，可与相应受体结合。在高尔基复合体上，内质网可与相应受体结合。在高尔基复合体上，内质网蛋白质经过其滞留信号序列与受体结合后，随囊蛋白质经过其滞留信号序列与受体结合后，随囊泡保送回内质网。泡保送回内质网。 四靶向保送至内质网的蛋白质四靶向保送至内质网的蛋白质C-C-端含有端含有滞留信号序列滞留信号序列目录目录五质膜蛋白质的靶向保送由囊泡转移到五质膜蛋白质的靶向保送由囊泡转移到细胞膜细胞膜质膜蛋白质合成时在粗面内质网上的跨膜机质膜蛋白质合成时在粗面内质网上的跨膜机制与分泌型蛋白质的跨膜机制类似，但是，制与分泌型蛋白质的跨膜机制类似，但是，质膜蛋白质的肽链并不完全进入内质网腔，质膜蛋白质的肽链并不完全进入内质网腔，而是锚定在内质网膜上。而是锚定在内质网膜上。不同类型的跨膜蛋白质以不同的方式锚定于不同类型的跨膜蛋白质以不同的方式锚定于膜上。膜上。 目录目录六线粒体蛋白质以其前体方式在胞液合六线粒体蛋白质以其前体方式在胞液合成后靶向输入线粒体成后靶向输入线粒体绝大部分线粒体蛋白质是由核基因组编码、绝大部分线粒体蛋白质是由核基因组编码、在胞液中的游离核蛋白体上合成后释放、在胞液中的游离核蛋白体上合成后释放、靶向保送到线粒体中的。靶向保送到线粒体中的。目录目录真核细胞线粒体蛋白质的靶向保送真核细胞线粒体蛋白质的靶向保送目录目录七细胞核蛋白质在胞液中合成后经核孔七细胞核蛋白质在胞液中合成后经核孔靶向保送入核靶向保送入核目录目录第五第五节蛋白蛋白质生物合成的干生物合成的干扰和抑制和抑制Interference and Inhibition of Protein Biosynthesis目录目录蛋白质生物合成是很多天然抗生素和某些毒素的蛋白质生物合成是很多天然抗生素和某些毒素的作用靶点。抗生素等就是经过阻断真核、原核生作用靶点。抗生素等就是经过阻断真核、原核生物蛋白质翻译体系某组分功能、干扰和抑制蛋白物蛋白质翻译体系某组分功能、干扰和抑制蛋白质生物合成过程而起作用的。质生物合成过程而起作用的。 可针对蛋白质生物合成必需的关键组分作为研讨可针对蛋白质生物合成必需的关键组分作为研讨新抗菌药物的作用靶点。同时尽量利用真核、原新抗菌药物的作用靶点。同时尽量利用真核、原核生物蛋白质合成体系的任何差别，以设计、挑核生物蛋白质合成体系的任何差别，以设计、挑选仅对病原微生物特效而不损害人体的药物。选仅对病原微生物特效而不损害人体的药物。 目录目录一、许多抗生素经过抑制蛋白质一、许多抗生素经过抑制蛋白质生物合成发扬作用生物合成发扬作用抗抗生生素素(antibiotics)是是一一类类由由某某些些真真菌菌、细细菌菌等等微微生生物物产产生生的的药药物物，有有抑抑制制其其他他微微生生物物生生长长或或杀杀死死其其他他微微生生物物的的才才干干，对对宿宿主主无无毒毒性性的的抗抗生生素素可可用用于于预预防防和和治治疗疗人人、动动物物和和植物的感染性疾病。植物的感染性疾病。目录目录影响翻译起始的抗生素影响翻译起始的抗生素影响翻译延伸的抗生素影响翻译延伸的抗生素 干扰进位的抗生素干扰进位的抗生素引起读码错误的抗生素引起读码错误的抗生素 影响肽键构成的抗生素影响肽键构成的抗生素 影响转位的抗生素影响转位的抗生素 抗生素抗生素 作用位点作用位点 作用原理作用原理应用应用 伊短菌素伊短菌素 原核、真核核蛋白体原核、真核核蛋白体小小亚基基 阻碍翻阻碍翻译起始复合物的形成起始复合物的形成抗抗肿瘤瘤药四四环素、土霉素素、土霉素 原核核蛋白体小原核核蛋白体小亚基基 抑制氨基抑制氨基酰-tRNA与小与小亚基基结合合 抗菌抗菌药链霉素、新霉素、霉素、新霉素、巴巴龙霉素霉素 原核核蛋白体小原核核蛋白体小亚基基 改改变构象引起构象引起读码错误、抑、抑制起始制起始抗菌抗菌药氯霉素、林可霉霉素、林可霉素、素、红霉素霉素 原核核蛋白体大原核核蛋白体大亚基基抑制抑制转肽酶、阻断、阻断肽链延延长抗菌抗菌药嘌呤霉素呤霉素 原核、真核核蛋白体原核、真核核蛋白体 使使肽酰基基转移到它的氨基上移到它的氨基上后脱落后脱落抗抗肿瘤瘤药放放线菌菌酮 真核核蛋白体大真核核蛋白体大亚基基 抑制抑制转肽酶、阻断、阻断肽链延延长医学研究医学研究 夫西地酸、夫西地酸、细球球菌素菌素EF-G 抑制抑制EF-G、阻止、阻止转位位抗菌抗菌药壮壮观霉素霉素原核核蛋白体小原核核蛋白体小亚基基 阻止阻止转位位抗菌抗菌药常用抗生素抑制蛋白质生物合成的原理与运用常用抗生素抑制蛋白质生物合成的原理与运用目录目录 嘌呤霉素作用表示图目录目录四四环环素素族族氯霉素霉素链霉素和卡那霉素链霉素和卡那霉素嘌呤霉素嘌呤霉素放线菌酮放线菌酮目录目录二、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某某些些毒毒素素能能在在肽链延延伸伸阶段段阻阻断断蛋蛋白白质合合成成而而呈呈现毒毒性性，如如白白喉喉毒毒素素是是真真核核细胞胞蛋蛋白白质合合成成的的抑抑制制剂，它它作作为一一种种修修饰酶，可可使使eEF-2发生生ADP糖糖基基化化共共价价修修饰，生生成成eEF-2腺苷二磷酸核糖衍生物，使腺苷二磷酸核糖衍生物，使eEF-2失活。失活。一毒素一毒素1白喉毒素白喉毒素(diphtheria toxin) n白喉毒素的作用机理：白喉毒素的作用机理：白白喉喉毒毒素素+延伸因子延伸因子-2有活性有活性延伸因子延伸因子-2无活性无活性目录目录2蓖麻蛋白蓖麻蛋白(ricin) 蓖蓖麻麻蛋蛋白白是是蓖蓖麻麻籽籽中中所所含含的的植植物物糖糖蛋蛋白白，由由A、B两条多肽链组成。两条多肽链组成。A链链是是一一种种蛋蛋白白酶酶，可可作作用用于于真真核核生生物物核核蛋蛋白白体体大大亚亚基基的的28S rRNA，催催化化其其中中特特异异腺腺苷苷酸酸发发生生脱脱嘌嘌呤呤基基反反响响，使使28S rRNA降降解解，使使核核蛋白体大亚基失活；蛋白体大亚基失活；B链链对对A链链发发扬扬毒毒性性具具有有重重要要的的促促进进作作用用，且且B链链上上的的半半乳乳糖糖结结合合位位点点也也是是毒毒素素发发扬扬毒毒性性作作用的活性部位。用的活性部位。目录目录二干扰素二干扰素干干扰素素(interferon, IFN)是是真真核核细胞胞被被病病毒毒感感染染后后分分泌泌的的一一类具具有有抗抗病病毒毒作作用用的的蛋蛋白白质，可可抑抑制病毒的繁衍。制病毒的繁衍。干干扰素素分分为-白白细胞胞型型、-成成纤维细胞胞型型和和-淋淋巴巴细胞胞型型三三大大类，每每类各各有有亚型型，分分别具有其特异作用。具有其特异作用。 目录目录n干扰素抑制病毒的作用机制有两方面：干扰素抑制病毒的作用机制有两方面：一一是是干干扰素素在在某某些些病病毒毒双双链RNA存存在在时，能能诱导特特异异的的蛋蛋白白激激酶活活化化，该活活化化的的蛋蛋白白激激酶使使eIF-2磷酸化而失活，从而抑制病毒蛋白磷酸化而失活，从而抑制病毒蛋白质合成；合成；二二是是干干扰素素能能与与双双链RNA共共同同活活化化特特殊殊的的2-5寡寡聚聚腺腺苷苷酸酸2-5A合合成成酶，催催化化ATP聚聚合合，生生成成单核核苷苷酸酸间以以2-5磷磷酸酸二二酯键衔接接的的2-5A，经2-5A活活化化核核酸酸内内切切酶RNase L，后后者者可可降降解解病病毒毒mRNA，从而阻断病毒蛋白，从而阻断病毒蛋白质合成。合成。 n干扰素的作用机制干扰素的作用机制:干扰素诱导的蛋白激酶干扰素诱导的蛋白激酶dsRNA1. 干干扰素素诱导eIF2磷酸化而失活磷酸化而失活ATPeIF2ADPeIF2-P失活失活Pi磷酸酶磷酸酶2. 干干扰素素诱导病毒病毒RNA降解降解dsRNA干扰素干扰素AAPAPPPP2 5 2 5 5 2 - 5 AAPPPATP2-5A合成酶合成酶降解降解mRNARNaseLRNaseL活化活化