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2016臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師生物化學(xué)第17章蛋白質(zhì)的合成與運(yùn)轉(zhuǎn)復(fù)習(xí)筆記|臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師復(fù)習(xí)資料

更新時(shí)間:2015-11-18 13:29:53 來源:環(huán)球網(wǎng)校 瀏覽180收藏72

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摘要   2015年臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師考試順利結(jié)束,2016年臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師考試筆試時(shí)間預(yù)計(jì)為2016年9月10日、11日。為方便備考2016年臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師考試的考生復(fù)習(xí),環(huán)球網(wǎng)校醫(yī)學(xué)網(wǎng)整理2016臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師生物化學(xué)第17章蛋白質(zhì)的合成與運(yùn)

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  第一節(jié) 概述

  一、遺傳密碼

  (一)定義:密碼子、遺傳密碼字典

  (二)基本特性

  1.無標(biāo)點(diǎn):是連續(xù)閱讀的,若插入或刪除一個(gè)堿基,會(huì)使以后的讀碼發(fā)生錯(cuò)誤,稱為移碼。

  2.一般不重疊:只有少數(shù)基因的遺傳密碼是重疊的。

  3.簡(jiǎn)并性:多數(shù)氨基酸有幾個(gè)不同的密碼子,只有色氨酸和甲硫氨酸僅一個(gè)密碼子。編碼相同氨基酸的密碼子稱為同義密碼子。簡(jiǎn)并性可減少有害突變,也使DNA的堿基組成有較大的變化余地,在物種的穩(wěn)定性上起一定作用。

  4.擺動(dòng)性:密碼子的專一性主要由頭兩位堿基決定,第三位不重要,稱為擺動(dòng)性。反密碼子上的I可與U、A、C配對(duì),G可與U配對(duì)。

  5.UAG,UAA,UGA不編碼氨基酸,作為終止密碼子,只能被肽鏈釋放因子識(shí)別。AUG是起始密碼子。

  6.通用性:在各種生物中幾乎完全通用,但發(fā)現(xiàn)線粒體有所不同,如人線粒體中UGA編碼色氨酸。

  二、核糖體(環(huán)球網(wǎng)校醫(yī)學(xué)考試網(wǎng)整理2016臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師生物化學(xué)第17章蛋白質(zhì)的合成與運(yùn)轉(zhuǎn)復(fù)習(xí)筆記)

  (一)結(jié)構(gòu)

  1.核糖體RNA:有很多雙螺旋區(qū),16S在識(shí)別起始位點(diǎn)中起重要作用。

  2.核糖體蛋白:多數(shù)為纖維狀,極少數(shù)球狀。

  3.結(jié)構(gòu)模型:橢圓球狀,兩亞基結(jié)合面上有較大空隙,蛋白質(zhì)的合成在此進(jìn)行。大亞基上有兩個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA位點(diǎn):氨;稽c(diǎn)(A)和肽酰基位點(diǎn)(P),還有一個(gè)水解GTP的位點(diǎn)。兩個(gè)亞基的接觸面上有信使RNA結(jié)合位點(diǎn),核糖體上還有許多蛋白因子結(jié)合位點(diǎn)。

  (二)多核糖體:由一個(gè)信使RNA與一些單個(gè)核糖體結(jié)合而成,呈念珠狀。這樣可以同時(shí)合成許多肽鏈,提高了翻譯的效率。6個(gè)以上的多核糖體具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。

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  第二節(jié) 翻譯的過程

  一、準(zhǔn)備

  (一)肽鏈的合成是由氨基端向羧基端進(jìn)行的,速度很快,大腸桿菌每秒可聚合20個(gè)氨基酸。信使RNA是從5’向3’翻譯的(環(huán)球網(wǎng)校醫(yī)學(xué)考試網(wǎng)整理2016臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師生物化學(xué)第17章蛋白質(zhì)的合成與運(yùn)轉(zhuǎn)復(fù)習(xí)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(fù)合物:氨基酸的羧基與5’磷酸形成高能酸酐鍵而活化。

  2.轉(zhuǎn)移:氨基酸轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)運(yùn)RNA3’末端,與3’或2’羥基結(jié)合?偡磻(yīng)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(gè)專一的酶。酶有校對(duì)機(jī)制,一方面對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA有專一性,另一方面還有水解位點(diǎn),可水解錯(cuò)誤;陌被帷

  (三)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的作用:起接頭作用,根據(jù)密碼子決定氨基酸的去向。轉(zhuǎn)運(yùn)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(hào):起始密碼子是AUG,其上游約10個(gè)核苷酸處有一段富含嘌呤的序列,可與16S rRNA的3’端互補(bǔ),與起始有關(guān)。

  (二)起始復(fù)合物的形成:

  1.起始氨基酸:是N-甲酰甲硫氨酸,其轉(zhuǎn)運(yùn)RNA也有所不同,稱為tRNAf,與甲硫氨酸結(jié)合后被甲;敢约柞K臍淙~酸甲基化,生成fMet-tRNAf。

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

  3.30S起始復(fù)合物與大亞基結(jié)合,水解GTP,釋放IF1和IF2,形成70S起始復(fù)合物。此時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA占據(jù)肽酰位點(diǎn),空著的氨酰位點(diǎn)可接受另一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA,為肽鏈延長(zhǎng)作好了準(zhǔn)備。

  三、肽鏈的延伸

  (一)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA進(jìn)入氨酰位點(diǎn):需ATP和兩種延伸因子參加。EFTu與GTP結(jié)合,再與轉(zhuǎn)運(yùn)RNA形成復(fù)合物,才能與起始復(fù)合物結(jié)合。然后釋放出EFTu-GDP,與EFTs和GTP反應(yīng),重新生成EFTu-GTP,參加下一輪反應(yīng)。EFTu水解GTP前后構(gòu)象不同,錯(cuò)誤的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA會(huì)離去,而正確的則與兩種狀態(tài)都有強(qiáng)相互作用。EFTu-GDP離去之前不能形成肽鍵,它停留的時(shí)間越長(zhǎng),錯(cuò)誤的轉(zhuǎn)運(yùn)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(zhuǎn)移到氨酰位點(diǎn),同時(shí)形成肽鍵。需大亞基上的肽酰轉(zhuǎn)移酶和鉀離子參加。肽酰位點(diǎn)的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA成為空的。嘌呤霉素的結(jié)構(gòu)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(dòng)一個(gè)密碼子。原肽酰位點(diǎn)的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA離開,肽酰tRNA進(jìn)入肽酰位點(diǎn)。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(gè)分離的獨(dú)立過程。

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  四、終止

  (一)終止信號(hào)的識(shí)別:

  有三種蛋白因子:RF1識(shí)別UAA、UAG,RF2識(shí)別UAA、UGA。RF3協(xié)助肽鏈釋放。

  (二)肽鏈釋放:釋放因子使肽酰轉(zhuǎn)移酶水解并釋放轉(zhuǎn)運(yùn)RNA,然后核糖體離開,(環(huán)球網(wǎng)校醫(yī)學(xué)考試網(wǎng)整理2016臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師生物化學(xué)第17章蛋白質(zhì)的合成與運(yùn)轉(zhuǎn)復(fù)習(xí)筆記)IF3使核糖體解離,并與小亞基結(jié)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(zhuǎn)運(yùn)RNA無TΨC序列。

  (三)起始信號(hào):密碼子為AUG,無富含嘌呤的序列。因?yàn)槭菃雾樂醋,只有一個(gè)起點(diǎn),所以小亞基先與帽子結(jié)合,向3’端移動(dòng)尋找即可。

  (四)起始復(fù)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(dāng)于EFTu,EF1bg相當(dāng)于EFTs。終止因子(eRF)稱為信號(hào)釋放因子。

  (六)蛋白激酶參與調(diào)節(jié):可使eIF2磷酸化,抑制下一輪起始,小亞基不能與轉(zhuǎn)運(yùn)RNA結(jié)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(shí)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(huán)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(huán)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(jié)合,引起錯(cuò)讀。

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  第三節(jié) 多肽的運(yùn)輸和加工

  一、信號(hào)肽

  (一)特點(diǎn):長(zhǎng)度為13-26個(gè)殘基,氨基端至少有一個(gè)堿性殘基,中部有10-15個(gè)殘基的疏水肽段,羧基端有信號(hào)肽酶酶切位點(diǎn)。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(hào)肽合成后被信號(hào)識(shí)別體(SRP)識(shí)別。信號(hào)識(shí)別體與核糖體結(jié)合(環(huán)球網(wǎng)校醫(yī)學(xué)考試網(wǎng)整理2016臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師生物化學(xué)第17章蛋白質(zhì)的合成與運(yùn)轉(zhuǎn)復(fù)習(xí)筆記),使肽鏈延伸暫停,將核糖體帶到內(nèi)質(zhì)網(wǎng),形成粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。這里合成溶酶體蛋白、分泌蛋白和構(gòu)成質(zhì)膜骨架的蛋白。信號(hào)識(shí)別體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的停泊蛋白結(jié)合,將核糖體送入多肽移位裝置,信號(hào)識(shí)別體被釋放,肽鏈繼續(xù)延伸。合成的肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)小腔。

  二、在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的修飾

  多肽在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的修飾包括信號(hào)肽的切除、二硫鍵的形成、高級(jí)結(jié)構(gòu)的折疊及核心糖化。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中以長(zhǎng)萜醇磷酸酯為載體合成核心糖鏈,然后轉(zhuǎn)移到蛋白質(zhì)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(duì)核心糖鏈進(jìn)行修飾和調(diào)整,稱為末端糖化。多肽在此根據(jù)各自的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類,被運(yùn)往溶酶體、分泌粒和質(zhì)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(shù)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(zhuǎn)移肽,起信號(hào)肽的作用。

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