从mRNA到蛋白质脑图思维导图

U531287664

2023-10-17

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遗传密码

营养物质

蛋白质

遗传密码三联字与蛋白质医学理论知识全内容讲解

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思维导图大纲

遗传密码——三联子

定义

mRNA链上的每三个核苷酸翻译成蛋白质多肽链上的一个氨基酸，这三个氨基酸就称为密码，也叫三联子密码即密码子

性质

简并性

简并

一种以上密码子编码同一个氨基酸的现象

同义密码子

同一氨基酸的密码子

连续性

由mRNA5'的起始密码子开始，一个密码子接一个密码子连续阅读，无间断也不重叠

通用性和特殊性

蛋白质生物合成的整套密码，从原核生物到动植物都适用

特例

动物细胞线粒体

植物细胞叶绿体

支原体

UGA被用来编码色氨酸

嗜热四膜虫

UAA被用来编码谷氨酰胺

摆动性

密码子第三位和反密码子第一位具有不完全互补配对的现象

蛋白质合成

氨基酸活化

氨基酸必须在氨酰tRNA合成酶作用下生成活化氨基酸——AA-tRNA

原核

起始AA-tRNA是甲酰甲硫氨酸fMet-tRNA^fMet

真核

起始AA-tRNA是甲硫氨酸Met-tRNA^Met

翻译起始

原核

七种成分

30S小亚基

50S大亚基

模板mRNA

翻译起始因子IF-1 IF-2 IF-3

GTP

甲酰甲硫氨酸

镁离子

三步走

第一步：30S小亚基首先与翻译起始因子 IF -1、 IF -3结合，通过 SD 序列与 mRNA 模板相结合。

第二步：在 IF -2和 GTP 的帮助下， fMet - tRNA^fMet进入小亚基的 P 位， tRNA 上的反密码子与 mRNA 上的起始密码子配对。

第三步：带有 tRNA 、 mRNA 、3个翻译起始因子的小亚基复合物与50S大亚基结合，GTP 水解，释放翻译起始因子。

真核

与原核基本相同，主要差异为核糖体较大，有较多起始因子参与，有5’帽子，3’尾巴参与

肽链延伸

后续AA-tRNA与核糖体结合

延伸因子

真核

EF-T EF-G

原核

EF-Ⅰ EF-Ⅱ

肽键的生成

肽基转移酶催化

移位

核糖体向mRNA3'端移动一个密码子

肽链终止

释放因子（RF）

具有GTP酶活性，催化GTP水解，使肽链和核糖体解离

真核

Ⅰ类

识别终止密码子，并能催化新合成的多肽链从 P 位点的 tRNA 中水解释放出来

Ⅱ类

在多肽链释放后刺激Ⅰ类释放因子从核糖体中解离出来

原核

Ⅰ类

eRF1

识别三个终止密码子

Ⅱ类

eRF3

蛋白质前体加工

N端fMet或Met切除

二硫键的形成

特定蛋白质修饰

磷酸化，糖基化，甲基化，乙基化，羟基化，羧基化

切除新生肽链非功能片段

蛋白质折叠

分子伴侣

热休克蛋白

伴侣素

蛋白质合成抑制剂

抗生素

蛋白质转运

翻译运转同步机制

免疫球蛋白，卵蛋白，水解酶，激素

翻译后转运机制

核，叶绿体，线粒体

蛋白质降解

泛素化（标记作用）

1.泛素激活酶E1通过 ATP 获取能量，与泛素结合而激活泛素

2.泛素从E1转到泛素结合酶E2

3.泛素﹣E2复合物与泛素连接酶E3结合

4.E3识别 cyclin ,E2将泛素转给 cyclin 使之泛素化

5.泛素化的蛋白在26S蛋白酶体复合物中降解

tRNA

结构

二级结构

三叶草型

受体臂

氨基酸与C3位连接

TψC臂

反密码子臂

D臂

多余臂

三级结构

倒”L“型

功能

解读mRNA遗传信息

运输工具：运载氨基酸

两个重要部位

3’端CCA

接受氨基酸，形成氨酰tRNA

反密码子部位

与mRNA结合部位

种类

起始tRNA和延伸tRNA

能特异性识别mRNA模板上起始密码子的tRNA叫起始tRNA，其余统称为延伸tRNA

真核生物起始密码子编码的氨基酸是甲硫氨酸（Met）

原核生物起始密码子编码的氨基酸是甲酰甲硫氨酸（fMet）

同工tRNA

几个代表相同氨基酸的tRNA

校正tRNA

无义突变

一个氨基酸的改变可能使代表某个氨基酸的密码子变为终止密码子，是蛋白质合成提前终止，从而合成无意义，无功能的多肽

错义突变

由于结构基因中某个氨基酸的变化使一种氨基酸的密码变成另一种氨基酸的密码

核糖体

结构

大小两个亚基

真核

40S+60S=80S

原核

30S+50S=70S

核糖体蛋白

rRNA

功能

合成蛋白质

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