一、蛋白质生物合成体系
生物体内的各种蛋白质都是生物体利用约20种氨基酸为原料自行合成的。蛋白质的生物合成过程,就是将DNA传递给mRNA的遗传信息,再具体的解译为蛋白质中氨基酸排列顺序的过程,这一过程被称为翻译(translation)。参与蛋白质生物合成的各种因素构成了蛋白质合成体系,该体系包括:
1.mRNA:作为指导蛋白质生物合成的模板。
mRNA中每三个相邻的核苷酸组成三联体,代表一个氨基酸的信息,此三联体就称为密码。共有64种不同的密码。遗传密码具有以下特点:
①连续性;
②简并性;
③通用性;
④方向性;
⑤摆动性;
起始密码:AUG;终止密码:UAA、UAG、UGA。
2.tRNA:在氨基酰tRNA合成酶催化下,特定的tRNA可与相应的氨基酸结合,生成氨基酰tRNA。
能够识别mRNA中5′端起动密码AUG的tRNA称为起动tRNA。在原核生物中,起动tRNA是甲酰化的tRNAfmet;而在真核生物中,起动tRNA是tRNAmet。
3.rRNA和核蛋白体:原核生物中的核蛋白体大小为70S,可分为30S小亚基和50S大亚基。真核生物中的核蛋白体大小为80S,分为40S小亚基和60S大亚基。核蛋白体的大、小亚基分别有不同的功能:
⑴小亚基:可与mRNA、GTP和起动tRNA结合。
⑵大亚基:①具有两个不同的tRNA结合点。A位—— 受位或氨酰基位,可与新进入的氨基酰tRNA结合;P位——给位或肽酰基位,可与延伸中的肽酰基tRNA结合。②具有转肽酶活性。
4.起始因子(IF):其作用主要是促进核蛋白体小亚基与起动tRNA及模板mRNA结合。
5.延长因子(EF):其作用主要促使氨基酰tRNA进入核蛋白的受体,并可促进移位过程。
6.释放因子(RF):其主要作用是识别终止密码,协助多肽链的释放。
7.氨基酰tRNA合成酶:该酶存在于胞液中,与特异氨基酸的活化以及氨基酰tRNA的合成有关。每种氨基酰tRNA合成酶对相应氨基酸以及携带氨基酸的数种tRNA具有高度特异性。