蛋白質合成
| A+醫學百科 >> 蛋白質合成 |
蛋白質合成是生物按照從脫氧核糖核酸 (DNA)轉錄得到的信使核糖核酸（mRNA）上的遺傳信息合成蛋白質的過程。由於mRNA上的遺傳信息是以密碼形式存在的，只有合成為蛋白質才能表達出生物性狀，因此將蛋白質生物合成比擬為轉譯或翻譯。蛋白質生物合成包括胺基酸的活化及其與專一轉移核糖核酸(tRNA)的連接；肽鏈的合成（包括起始、延伸和終止）和新生肽鏈加工成為成熟的蛋白質 3大步驟。其中心環節是肽鏈的合成。蛋白質生物合成需核糖體、mRNA、tRNA、氨醯轉移核糖核酸 (氨醯tRNA)合成酶、可溶性蛋白質因子等大約200多種生物大分子協同作用來完成。
蛋白質生物合成過程：
1．胺基酸的活化與搬運：胺基酸的活化以及活化胺基酸與tRNA的結合，均由氨基醯tRNA合成酶催化完成。反應完成後，特異的tRNA3』端CCA上的2』或3』位自由羥基與相應的活化胺基酸以酯鍵相連接，形成氨基醯tRNA。
2．活化胺基酸的縮合——核蛋白體循環：活化胺基酸在核蛋白體上反覆翻譯mRNA上的密碼並縮合生成多肽鏈的循環反應過程，稱為核蛋白體循環。核蛋白體循環過程可分為三個階段：
⑴起動階段：①30S起動複合物的形成。在IF促進下，30S小亞基與mRNA的起動部位，起動tRNA（tRNAfmet），和GTP結合，形成複合體。②70S起動前複合體的形成。IF3從30S起動複合體上脫落，50S大亞基與複合體結合，形成70S起動前複合體。③70S起動複合體的形成。GTP被水解，IF1和IF2從複合物上脫落。
⑵肽鏈延長階段：①進位：與mRNA下一個密碼相對應的氨基醯tRNA進入核蛋白體的受位。此步驟需GTP，Mg2+，和EF參與。②成肽：在轉肽酶的催化下，將給位上的tRNA所攜帶的甲醯蛋氨醯基或肽醯基轉移到受位上的氨基醯tRNA上，與其α-氨基縮合形成肽鍵。給位上已失去蛋氨醯基或肽醯基的tRNA從核蛋白上脫落。③移位：核蛋白體向mRNA的3'- 端滑動相當於一個密碼的距離，同時使肽醯基tRNA從受體移到給位。此步驟需EF（EFG）、GTP和Mg2+參與。 此時，核蛋白體的受位留空，與下一個密碼相對應的氨基醯tRNA即可再進入，重複以上循環過程，使多肽鏈不斷延長。
⑶肽鏈終止階段：核蛋白體沿mRNA鏈滑動，不斷使多肽鏈延長，直到終止信號進入受位。①識別：RF識別終止密碼，進入核蛋白體的受位。②水解：RF使轉肽酶變為水解酶，多肽鏈與tRNA之間的酯鍵被水解，多肽鏈釋放。③解離：通過水解GTP，使核蛋白體與mRNA分離，tRNA、RF脫落，核蛋白體解離為大、小亞基。
真核生物翻譯起始的特點：
2.真核mRNA沒有S-D序列，但5'端帽子結構與其在核蛋白體就位相關。帽結合蛋白（CBP）可與mRNA帽子結合，促進mRNA與小亞基結合。
3.肽鏈的延長 ：延長階段為不斷循環進行的過程，也稱核蛋白體循環。分為進位、成肽和轉位三個步驟。
三、多肽鏈合成後的加工修飾：
1．一級結構的加工修飾：
⑴N端甲醯蛋氨酸或蛋氨酸的切除：N端甲醯蛋氨酸是多肽鏈合成的起始胺基酸，必須在多肽鏈摺疊成一定的空間結構之前被切除。其過程是：① 去甲醯化；② 去蛋氨醯基。
⑵胺基酸的修飾：由專一性的酶催化進行修飾，包括糖基化、羥基化、磷酸化、甲醯化等。
⑶二硫鍵的形成：由專一性的氧化酶催化，將-SH氧化為-S-S-。
⑷肽段的切除：由專一性的蛋白酶催化，將部分肽段切除。
2．高級結構的形成：
⑴構象的形成：在分子內伴侶、輔助酶及分子伴侶的協助下，形成特定的空間構象。
⑵亞基的聚合。 ⑶輔基的連接。
3．靶向輸送：蛋白質合成後，定向地被輸送到其執行功能的場所稱為靶向輸送。大多數情況下，被輸送的蛋白質分子需穿過膜性結構，才能到達特定的地點。因此，在這些蛋白質分子的氨基端，一般都帶有一段疏水的肽段，稱為信號肽。分泌型蛋白質的定向輸送，就是靠信號肽與胞漿中的信號肽識別粒子（SRP）識別並特異結合，然後再通過SRP與膜上的對接蛋白（DP）識別並結合後，將所攜帶的蛋白質送出細胞。
信號肽假說：信號肽位於新合成的分泌蛋白N端。對分泌蛋白的靶向運輸起決定作用。①細胞內的信號肽識別顆粒（SRP）識別信號肽，使肽鏈合成暫時停止，SRP引導核蛋白體結合粗面內質網膜；②SRP識別、結合內質網膜上的對接蛋白,水解GTP使SRP分離，多肽鏈繼續延長；③信號肽引導延長多肽進入內質網腔後，經信號肽酶切除。分泌蛋白在高爾基體包裝成分泌顆粒出胞。
| 關於「蛋白質合成」的留言： |  訂閱討論RSS
|
|
目前暫無留言 | |
| 添加留言 | |