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生物化学基础
1.13.4.1 一、三种RNA在蛋白质生物合成中的作用

一、三种RNA在蛋白质生物合成中的作用

(一)犿犚犖犃是蛋白质生物合成的直接模板

mRNA分子中含有A、G、C、U这4种核苷酸,从5′→3′方向,每3个相邻的核苷酸为一组,构成一个三联体,称为遗传密码或密码子。4种核苷酸可组成64(即43)个密码子,其中有61个密码子分别代表不同的氨基酸(表10-1)。AUG既代表多肽链中的蛋氨酸(在原核生物中是甲酰蛋氨酸),又是肽链合成的起始密码子。UAA、UAG、UGA不代表任何氨基酸,是肽链合成的终止密码。

表10-1 遗传密码表

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起始密码AUG总是位于mRNA分子的5′端一边,终止密码位于3′端一边,中间是信息区,所以翻译过程是沿mRNA的5′→3′方向进行的。翻译时连续读码,每个碱基只读一次。正是mRNA的碱基顺序决定了蛋白质中氨基酸的排列。

这套遗传密码基本上适用于生物界的所有物种,表明各种生物是从同一祖先进化而来的。

遗传密码的破译

20世纪60年代,Nirenbreg等人推断出64个三联体密码子,在体外合成了多聚苯丙氨酸,从而解读出第一个遗传密码——UUU代表苯丙氨酸。

Nirenbreg荣获1968年诺贝尔生理医学奖。

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(二)狋犚犖犃是氨基酸的运载工具

tRNA具有两个关键部位:一个是氨基酸结合部位,另一个是mRNA结合部位。

tRNA以其3′端—CCA—OH结构与特定的氨基酸结合,以其反密码子与mRNA序列中相应的密码子互补结合。在肽链合成时,正是tRNA将氨基酸运至细胞质,使得tRNA所携带的氨基酸可以准确地在mRNA序列上“对号入座”。

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图10-10 密码子与反密码子的碱基配对

(三)核糖体是蛋白质生物合成的场所

核糖体是由rRNA和蛋白质组成的复合体,是蛋白质生物合成的场所。

核糖体由大、小两个亚基构成,大小亚基间存在裂隙,是mRNA的结合部位(图10-11)。核糖体上主要有两个位点,结合氨酰-tRNA的A位和结合肽酰-tRNA的P位,这两个位点分别与mRNA序列上两个相邻的密码子相对应。转肽酶位于A位与P位之间,可催化肽键形成。

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图10-11 核糖体的结构