翻译: 是指生物细胞以mRNA为模板,以20种氨基酸为原料,按照mRNA分子中核苷酸的排列顺序所组成的密码信息合成特定蛋白质的过程。
第一节 蛋白质的生物合成
一、蛋白质的合成体系
1、基本原料:20种编码氨基酸
2、模板:mRNA
3、氨基酸运载工具:tRNA
4、合成场所:核蛋白体
5、酶和蛋白质:氨基酰-tRNA合成酶、转肽酶、起始因子、延长因子、释放因子
6、能源物质:ATP、GTP
7、无机离子:Mg2+、 K+
(一)蛋白质合成的模板—mRNA
1、原核生物翻译模板mRNA的特点
(1)、mRNA的AUG上游有S-D序列。
(2)、mRNA是多顺反子结构,可以为多个蛋白质编码,相应也存在多个S-D序列和AUG。
(3)、有的编码序列有互相重叠现象。
2、真核生物翻译模板mRNA的特点
1、没有S-D序列,但有5′端有帽子结构(核糖体识别位点);
2、起始密码子常处于-CCACCAUGG-的Kozak序列之中,该序列能增加翻译起始的效率。
3、真核生物的mRNA为单顺反子。只能编码一种蛋白质。
3、mRNA遗传密码的特点
遗传密码的概念:mRNA分子中每相邻的三个核苷酸编成一组,在蛋白质合成时代表某一种氨基 酸,称为遗传密码或密码子。共有64种不同的密码(起始密码AUG ,终止密码UAA,UAG,UGA )。
遗传密码的特点
①方向性:指密码阅读时只能沿5’→3’方向进行。
②连续性:指三联体密码连续阅读,密码间既无间断也无交叉。
③简并性:指一种氨基酸有两种以上密码子的现象。
④摆动性:指反密码与密码间不严格的碱基配对规律。
⑤通用性:指整套密码在生物界通用。
⑥有终止密码和起始密码
(二)蛋白质合成的场所—核糖体
核糖体是多肽链合成的场所,由多种rRNA与 蛋白质组装形成含大、小两个亚基的复合体。
原核生物核糖体的功能区

小亚基上有结合模板mRNA的位点。
结合氨基酰tRNA结合位点:A位。
结合肽酰tRNA 结合位点:P位。
tRNA排出位:E位(在大亚基上) 。
具有肽基转移酶活性部位
具有转位酶活性部位
(三)蛋白质合成的搬运工具—tRNA
tRNA具有的功能区:
tRNA的3′末端有氨基酸结合位点
tRNA反密码环中的反密码子与mRNA上的密码子配对识别。
具有与核糖体识别的位点
氨基酰-tRNA合成酶识别位点。
氨基酰-tRNA合成酶:催化氨基酸的活化并与相应的tRNA结合。具有绝对特异性和校正活性。
二、蛋白质的合成过程
蛋白质生物合成过程包括氨基酸的活化、多肽链的合成(起始、延伸和终止)、蛋白质合成后的修饰。
多肽链合成过程即翻译的过程。以mRNA为模板,核糖体从mRNA的5‘→3′方向进行阅读遗传密码合成多肽链。
(一)翻译的起始initiation
指mRNA和起始氨基酰-tRNA分别与核糖体结合而形成翻译起始复合物 (translational initiation complex)。
1、原核生物翻译起始过程
核糖体大小亚基分离;
mRNA在小亚基定位结合;
起始氨基酰-tRNA的结合;
核糖体大亚基结合。
2、真核生物翻译起始复合物形成
核蛋白体大小亚基分离;
起始氨基酰-tRNA与小亚基的结合;
mRNA在小亚基定位结合;
核蛋白体大亚基结合。
(二)肽链的延伸(Elongation)
肽链延长包括进位、成肽、转位三步,在核糖体上连续性循环式进行,又称为核糖体循环(ribosomal cycle),每次循环增加一个氨基酸。
(三)翻译的终止
当mRNA上终止密码出现时,释放因子识别终止密码,RF-1特异识别UAA、UAG;RF-2可识别UAA、 UGA。多肽链合成停止, 释放因子诱导改变转肽酶的酯酶活性为水解活性,使肽链从核糖体上释放。mRNA、核糖体等分离。

