2016臨床執業醫師生物化學第17章蛋白質的合成與運轉復習筆記|臨床執業醫師復習資料

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　　第二節翻譯的過程

　　一、準備

　　(一)肽鏈的合成是由氨基端向羧基端進行的，速度很快，大腸桿菌每秒可聚合20個氨基酸。信使RNA是從5’向3’翻譯的（環球網校醫學考試網整理2016臨床執業醫師生物化學第17章蛋白質的合成與運轉復習筆記）。

　　(二)氨基酸的活化：由氨酰tRNA合成酶催化，分兩步：

　　1. 形成氨基酸-AMP-酶復合物：氨基酸的羧基與5’磷酸形成高能酸酐鍵而活化。

　　2.轉移：氨基酸轉移到轉運RNA3’末端，與3’或2’羥基結合。總反應為：

　　氨基酸+tRNA+ATP=氨酰tRNA+AMP+PPi

　　此酶專一性很高，只作用于L-氨基酸，每種氨基酸都有一個專一的酶。酶有校對機制，一方面對轉運RNA有專一性，另一方面還有水解位點，可水解錯誤酰化的氨基酸。

　　(三)轉運RNA的作用：起接頭作用，根據密碼子決定氨基酸的去向。轉運RNA反密碼子的某些突變可抵銷一些有害突變，稱為校正突變。

　　二、肽鏈合成的起始

　　(一)起始信號：起始密碼子是AUG，其上游約10個核苷酸處有一段富含嘌呤的序列，可與16S rRNA的3’端互補，與起始有關。

　　(二)起始復合物的形成：

　　1.起始氨基酸：是N-甲酰甲硫氨酸，其轉運RNA也有所不同，稱為tRNAf，與甲硫氨酸結合后被甲酰化酶以甲酰四氫葉酸甲基化，生成fMet-tRNAf。

　　2.30S起始復合物：信使RNA先與小亞基結合，在起始因子3(IF3)的參與下形成mRNA-30S-IF3復合物，然后在IF1和IF2參與下與fMet-tRNAf和GTP結合，并釋放IF3，形成30S起始復合物。

　　3.30S起始復合物與大亞基結合，水解GTP，釋放IF1和IF2，形成70S起始復合物。此時轉運RNA占據肽酰位點，空著的氨酰位點可接受另一個轉運RNA，為肽鏈延長作好了準備。

　　三、肽鏈的延伸

　　(一)轉運RNA進入氨酰位點：需ATP和兩種延伸因子參加。EFTu與GTP結合，再與轉運RNA形成復合物，才能與起始復合物結合。然后釋放出EFTu-GDP，與EFTs和GTP反應，重新生成EFTu-GTP，參加下一輪反應。EFTu水解GTP前后構象不同，錯誤的轉運RNA會離去，而正確的則與兩種狀態都有強相互作用。EFTu-GDP離去之前不能形成肽鍵，它停留的時間越長，錯誤的轉運RNA被排除的幾率越大。這是翻譯的限速步驟。

　　(二)肽鍵的形成：肽酰基轉移到氨酰位點，同時形成肽鍵。需大亞基上的肽酰轉移酶和鉀離子參加。肽酰位點的轉運RNA成為空的。嘌呤霉素的結構與氨酰tRNA類似，可形成肽酰嘌呤霉素，易脫落，使合成中斷。

　　(三)移位：指核糖體沿信使RNA移動一個密碼子。原肽酰位點的轉運RNA離開，肽酰tRNA進入肽酰位點。需GTP和延伸因子G(EFG)，也叫移位酶。GTP的水解使EFG釋放出來。延伸與移位是兩個分離的獨立過程。

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　　四、終止

　　(一)終止信號的識別：

　　有三種蛋白因子：RF1識別UAA、UAG，RF2識別UAA、UGA。RF3協助肽鏈釋放。

　　(二)肽鏈釋放：釋放因子使肽酰轉移酶水解并釋放轉運RNA，然后核糖體離開，（環球網校醫學考試網整理2016臨床執業醫師生物化學第17章蛋白質的合成與運轉復習筆記）IF3使核糖體解離，并與小亞基結合，以防重新聚合。

　　五、真核生物的合成

　　(一)核糖體：更大，為60S和40S。

　　(二)起始氨基酸：是甲硫氨酸，但其轉運RNA無TΨC序列。

　　(三)起始信號：密碼子為AUG，無富含嘌呤的序列。因為是單順反子，只有一個起點，所以小亞基先與帽子結合，向3’端移動尋找即可。

　　(四)起始復合物：80S，起始因子(eIF)有多種。需GTP和ATP。

　　(五)延伸因子和終止因子：EF1a相當于EFTu，EF1bg相當于EFTs。終止因子(eRF)稱為信號釋放因子。

　　(六)蛋白激酶參與調節：可使eIF2磷酸化，抑制下一輪起始，小亞基不能與轉運RNA結合，翻譯受抑制。只有脫磷酸后才能重新起作用。缺乏血紅素時即激活蛋白激酶，抑制血紅蛋白合成。

　　六、抑制劑

　　白喉毒素可使移位酶(EF2)ADP-核糖化，抑制真核生物的移位作用。亞胺環己酮只作用于80S核糖體，抑制真核生物的翻譯。氯霉素、鏈霉素、四環素、新霉素、卡那霉素只作用于原核生物，鏈霉素、新霉素、卡那霉素與小亞基結合，引起錯讀。

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　　第三節多肽的運輸和加工

　　一、信號肽

　　(一)特點：長度為13-26個殘基，氨基端至少有一個堿性殘基，中部有10-15個殘基的疏水肽段，羧基端有信號肽酶酶切位點。一般位于新生肽的氨基端，某些位于多肽的中部。

　　(二)功能：信號肽合成后被信號識別體(SRP)識別。信號識別體與核糖體結合（環球網校醫學考試網整理2016臨床執業醫師生物化學第17章蛋白質的合成與運轉復習筆記），使肽鏈延伸暫停，將核糖體帶到內質網，形成粗糙內質網。這里合成溶酶體蛋白、分泌蛋白和構成質膜骨架的蛋白。信號識別體與內質網上的停泊蛋白結合，將核糖體送入多肽移位裝置，信號識別體被釋放，肽鏈繼續延伸。合成的肽鏈進入內質網小腔。

　　二、在內質網的修飾

　　多肽在內質網的修飾包括信號肽的切除、二硫鍵的形成、高級結構的折疊及核心糖化。在內質網中以長萜醇磷酸酯為載體合成核心糖鏈，然后轉移到蛋白質的天冬酰胺或絲氨酸、蘇氨酸上。

　　三、高爾基體的作用

　　高爾基體可對核心糖鏈進行修飾和調整，稱為末端糖化。多肽在此根據各自的結構進行分類，被運往溶酶體、分泌粒和質膜等目的地。

　　四、線粒體和葉綠體蛋白的合成

　　他們可編碼全部RNA，但所需的蛋白多數由核基因組編碼，在游離核糖體中合成。這些蛋白含有線粒體定向肽或葉綠體轉移肽，起信號肽的作用。

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