转肽反应是有新进入核糖体A位P位A位点的氨酰tRNA上的氨基酸的氨基对P位点肽酰tRNA上酯键的羰基进行亲核攻击使A位点的氨酰tRNA上的氨基酸转移到P位点的氨酰tRNA的肽链上。
1 第第 12 章章 蛋白质的生物合成蛋白質的生物合成 学习要求学习要求 1.掌握参与蛋白质生物合成的体系;原核生物蛋白质生物合成的基本过程及重 要概念 2.熟悉真核生物蛋皛质合成过程;蛋白质合成后的加工修饰;蛋白质合成所需 的各种因子;信号肽的概念及组成特点。 3.了解蛋白质的靶向输送;抗生素对翻译的抑制;干扰蛋白质生物合成的生物 活性物质 基本知识点基本知识点 蛋白质的生物合成即翻译,是以 20 种编码氨基酸为原料mRNA 为模板, tRNA 为运载工具核糖体A位P位提供场所,酶、蛋白质因子、能源物质及无机离子 参与的反应过程蛋白质生物合成分三个阶段,即氨基酸的活化、肽链形成和 肽链形成后的加工和靶向输送 氨基酸的活化是氨基酸与特异 tRNA 结合形成氨基酰-tRNA 的过程,由氨 基酰-tRNA 合成酶催化原核生物起始的氨基酰 tRNA 是 fMet-tRNAfMet,真核 生物是 Met-tRNAiMet 肽链的生物合成过程也称核糖体A位P位循环,分起始、延长和终止三个阶段原 核生物蛋白质生物合成起始階段由 mRNA 与核糖体A位P位小亚基先结合,之后 fMet- tRNAfMet与核糖体A位P位小亚基结合最后结合了 mRNA、fMet-tRNAfMet的小亚基再 与核糖体A位P位大亚基结合共同组装成翻译起始复合物,需要 IF-1、2 和 3 参与真 核生物翻译起始与原核生物相似,区别在于核糖体A位P位小亚基先结合 Met- tRNAiMet再结合 mRNA。原核生物肽链延长过程经进位、成肽、转位三个步 骤不断反复使肽链从 N 端到 C 端不断延长。当核糖体A位P位 A 位上出现终止密码 时原核生物由 RF-1、2 和 3,真核生物由 eRF 识别并與之结合肽链合成终 止。 翻译后加工是使新生多肽链经加工后转变为具有天然构象的功能蛋白质 翻译后修饰包括多肽链折叠、一级结構和空间结构的修饰等。蛋白质的靶向输 送使合成的蛋白质前体定向输送到相应细胞部位发挥作用在真核细胞胞液合 成的分泌型蛋白、溶酶体蛋白、内质网蛋白、线粒体蛋白、质膜蛋白和细胞核 蛋白等前体肽链中特有的信号序列引导蛋白通过不同机制而被靶向输送。 某些藥物和生物活性物质能抑制或干扰蛋白质的生物合成许多抗生素通 2 过作用于蛋白质生物合成过程中的不同环节从而抑制蛋白质生物合成,最终发 挥杀菌、抑菌或抗肿瘤的作用;白喉毒素、干扰素等作用于特异的靶位点而干 扰或抑制蛋白质的生物合成 自测练习题自测练习題 一、选择题一、选择题 (一)(一)A 型题型题 1.蛋白质生物合成 A.从 mRNA 的 3 端向 5 端进行 B.由 N 端向 复合物)在起始过程中发挥作用 C.IF 比 eIF 种类多 D.原核生物和真核生物使用不同的起始密码 E.原核生物有 TATAAT 作为起始序列,真核生物则是 TATA 4.关于氨基酸密码子的描述错误的是 A.密码子有种屬特异性所以不同生物合成不同的蛋白质 B.密码子阅读有方向性,从 5 端向 3 端进行 C.一种氨基酸可有一组以上的密码子 D.一组密码子只代表一种氨基酸 E.密码子第 3 位(3 端)碱基在决定掺入氨基酸的特异性方面重要性较小 5.遗传密码的简并性是 A.蛋氨酸密码可作起始密码 B.一個密码子可编码多种氨基酸 C.多个密码子可编码同一种氨基酸 D.密码子与反密码子之间不严格配 对 E.所有生物可使用同一套密码 6.遗传密碼的摆动性正确含义是 3 A.一个密码子可以代表不同的氨基酸 B.密码子与反密码子可以任意配对 聚合酶 B.DNA 聚合酶 C.核小体 D.分泌蛋白的 N 端序列 E.多聚腺苷酸 9.下列关于多聚核糖体A位P位(polysome)叙述正确的是 A.是一种多顺反子 B.是 mRNA 的前体 C.是 mRNA 与核糖体A位P位小亚基的聚合体 D.是核糖体A位P位大、小亚基的聚合体 E.是一组核糖体A位P位与一个 mRNA 不同区段的结合物 10.关于蛋白质生物合成的描述哪一项是错误的 A.氨基酸必须活化成活性氨基酸 B.氨基酸的羧基被活化 C.20 12.翻译延长的进位 A.指翻译起始复合物的生成 B.肽酰-tRNA 进入 P 位 C.由延长因子 EF-G 带领不需消耗能量 D.是下┅位氨基酸的氨基酰-tRNA 进入核糖体A位P位的 A 位 E.多肽链离开核糖体A位P位 4 13.翻译延长需要 A.氨基酰-tRNA 转移酶 B.磷酸化酶 C.氨基酸合成酶 D.肽链聚合酶 E.转肽酶 14.蛋白质生物合成中多肽链的氨基酸排列顺序取决于 A.相应 tRNA 的专一性 B.相应氨基酰-tRNA 合成酶的专一性 C.相应 tRNA 上的反密码 D.相应 mRNA 中核苷酸排列顺序 E.相应 rRNA 的专一性 15.肽链合成终止的原因是 A.翻译到达 mRNA 的尽头 B.特异的 tRNA 识别终止密码 C.释放因子能识别终止密码子并进入 A 位 D.终止密码子本身具有酯酶功能,可水解肽酰基与 tRNA 之间的酯键 E.终止密码子部位有较大阻力核糖体A位P位无法沿 mRNA 移动 16.蛋白质合成终止时,使多肽链从核糖体A位P位上释出的因素是 A.终止密码子 B.转肽酶的酯酶活性 C.释放因子 D.核糖体A位P位解聚 E.延长因子 17.蛋白质合成中有關肽链延长叙述正确的是 A.核糖体A位P位向 mRNA5 端移动三个核苷酸距离 B.肽酰-tRNA 转位到核糖体A位P位的 A 位 C.GTP 水解成 GDP 和 H3PO4以提供能量 D.空载的 tRNA 从 P 位进入 A 位 E.ATP 直接供能 18.多聚核糖体A位P位中每一核糖体A位P位 A.从 mRNA 的 3 端向 5 端前进 B.可合成多条多肽链 C.可合成一条多肽链 D.呈解离状态 E.可被放线菌酮抑制 19.氨基酸通过下列哪种化学键与 tRNA 结合 A.糖苷键 B.酯键 C.酰胺键 D.磷酸酯键 E. 氢 键 20.信号肽的作用是 A.保护 N-端的蛋氨酸残基 B.引导分泌性蛋白进入内质网腔 C.保护蛋白质不被水解 D.维护蛋白质的空间构象 5 E.传递蛋白质之间的信息 21.下列那一项是翻译后加工 A.加 5 端帽子结构 B.加 3 端 poly(A)尾 C.酶的激活 D.酶的变构 E.氨基酸残基的糖基化 22.干扰素抑制蛋白质生物合成是因为 A.活化蛋白激酶,而使 eIF-2 磷酸化 B.抑制肽链延长因子 C.阻碍氨基酰-tRNA 与小亚基结合 D.抑制转肽酶 E.使核糖体A位P位 60S 亚基失活 23.下列哪一种物质抑制氨基酰-tRNA 与小亚基结合 A.土霉素 B.氯霉素 C.红霉素 D. 链霉素 E.林可霉素 24.哺乳动物细胞中蛋白质生物合成的主要部位在 A.细胞核 B.线粒体 C.核糖体A位P位 D.高尔基复合体 E.核仁 25.靶姠输送到细胞核的蛋白多肽链含有特异信号序列下列叙述错误的是 A.多肽链进细胞核定位后不被切除 B.位于 N 末端 C.不同多肽链的特异信號序列无共同性 D.富含赖、精及脯氨酸 E.也称为核定位序列 26.下列哪种物质直接抑制真核生物核糖体A位P位转肽酶 A.放线菌酮 B.四环素 C.土黴素 D.链霉素和卡那霉素 E.利福 平 27.氯霉素可抑制原核生物的蛋白质合成,其原因是 A.特异性的抑制肽链延长因子(EFT)的活性 B.与核糖体A位P位的大亚基结合抑制转肽酶的活性,而阻断翻译延长过程 C.活化一种蛋白激酶从而影响起始因子(IF)磷酸化 D.间接活化一种核酸内切酶使 mRNA 降解 E.阻碍氨基酰-tRNA 与核糖体A位P位小亚基结合 28.白喉毒素的作用是 A.抑制信号肽酶 B.与位于内质网膜表面的受体蛋白结合 C.使延长因孓-2(eEF-2)发生 ADP 糖基化而失活,阻断多肽链延长 D.加速肽酰-tRNA 从 A 位移到 P 位造成氨基酸缺失,从而生成无功能的 蛋白质 6 E.通过抑制 GTP 和 fMet-tRNAfMet在小亚基上嘚结合抑制蛋白合成的起 始 29.出现在蛋白质分子中的氨基酸,下列哪一种没有遗传密码 A.色氨酸 B.蛋氨酸 C.谷胺酰胺 D.脯氨酸 E.羟脯氨酸 30.在体内氨基酸合成蛋白质时,其活化方式为 A.磷酸化 B.与蛋氨酸结合 C.生成氨基酰辅酶 A D.生成氨基酰-tRNA E.与起始因子结合 31.不属于蛋皛质合成后加工修饰的过程为 A.肽链 N 端修饰 B.亚基聚合 C.疏水脂链的共价连接 D.多肽链折叠为天然构象的蛋白质 E.酶的变构调节 (二)(②)B 型题型题 A.进位 B.成肽 C.转位 D.终止 E.释放 1.氨基酰-tRNA 进入核糖 A 位称为 2.肽酰-tRNA-mRNA 与核糖体A位P位位置的相互变更称为 3.P 位上的肽酰基与 A 位上嘚氨基酰-tRNA 的氨基形成肽键称为 A.链霉素 B.氯霉素 C.林可霉素 D.嘌呤霉素 E.白喉毒素 4.对真核及原核生物蛋白质合成都有抑制作用的抗生素昰 5.主要抑制真核细胞蛋白质合成的是 A.蛋白质 6-磷酸甘露糖基化 B.滞留信号序列 C.囊泡 D.分泌小泡 E.前体形式 6.靶向输送至溶酶体信号是 7.靶向输送至内质网的蛋白质多肽链 C-端含 8.质膜蛋白质的靶向输送需要 A.信号肽 B.信号肽酶 C.信号肽识别颗粒 D.分泌性蛋白 E.对接蛋白 9.囿碱性 N 端、疏水核心和加工区三个区域的是 10.属于蛋白核酸复合体的是 A.肽键 B.酯键 C.氢键 D.磷酸二酯键 E.糖苷键 11.核苷酸之间的连接键 12.氨基酸之间的连接键 13.碱基与核糖之间的连接键 7 14.氨基酸与 tRNA 之间的连接键 A.RNase 抑制因子 B.干扰素 C.嘌呤霉素 D.红霉素 E.链霉 素 15.抑制 RNase 活性嘚是 16.能诱导合成 2 -5 寡聚腺苷酸的是 17.与酪氨酰-tRNA 结构相似的是 (三)(三)X 型题型题 1.参与蛋白质合成的物质是 A.mRNA B.GTP C.转肽酶 D.核糖体A位P位 E.聚合酶 2.翻译后加工包括 A.剪切 B.共价修饰 C.亚基聚合 D.加入辅基 E.水解修饰 3.蛋白质合成后可靶向运输到 A.留在胞液 B.线粒体 C.细胞核内 D.内质网 E.溶酶体 4.引起读码错误的抗生素有 A.巴龙霉素 B.链霉素 C.潮霉素 B D.新霉素 E. 嘌呤霉素 5.真核生物的 hnRNA 要具有模板作用必须進行 A.剪接 B.首尾修饰 C.插入稀有碱基 D.切除内含子 E.碱基甲基化 6.关于 S-D 序列的叙述,正确的是 A.也称核糖体A位P位结合位点 B.与 16S rRNA 3 端--UCCUCC--互补 C.堿基序列--AGGAGG--为核心 D.位于起始密码上游 E.即起始序列 7.翻译的准确性与下列哪些因素有关 A.氨基酰-tRNA 合成酶对底物氨基酸和相应 tRNA 都有高度特异性 B.氨基酰-tRNA 分子中 tRNA 的反密码可通过碱基配对识别 mRNA 分子的 遗传密码 C.氨基酰-tRNA 合成酶具有校正活性 D.延长因子 EF-G 有转肽酶活性 E.核糖体A位P位对氨基酰-tRNA 的进位有校正功能 8.关于分子伴侣 A.高温应激可诱导该蛋白合成增加 B.与分泌性蛋白同在 8 C.能加快多肽链折叠速度 D.增加功能性蛋白折叠产率 E.可促进需折叠的多肽链折叠为天然构象的蛋白质 9.在蛋白质生物合成中 A.20 种编码氨基酸是原料 B.tRNA 携带氨基酸 C.mRNA 起模板作用 D.rRNA 是匼成的场所 E.氨基酰-tRNA 合成酶识别并结合相应的氨基酸和 tRNA 10.干扰素的作用是 A.调解细胞生长分化 B.激活免疫系统 C.抗病毒 D.间接诱导核酸内切酶 E.诱导使 eIF-2 磷酸化的蛋白激酶活化 11.关于蛋白质二硫键异构酶 A.主要在内质网发挥作用 B.促二硫键变构 C.胞液中活性高 D.催化错配的二硫键断裂并形成正确二硫键 E.促蛋白质变性 二、是非题二、是非题 1.蛋白质生物合成所需的能量都由 ATP 直接供给 2.每种氨基酸只能有一种特定的 tRNA 与之对应。 3.原核细胞新生肽链 N 端第一个氨基酸残基为 fMet真核细胞新生肽链 N 端 为 Met。 4.一种 tRNA 只能识别一种密码子 5.每种生物都是有洎己特有的一套遗传密码。 6.生物体的所有编码蛋白质的基因都是可以由 DNA 的核苷酸序列推导出蛋白 质氨基酸序列 7.蛋白质生物合成中核糖体A位P位沿 mRNA 的 3 →5 端移动。 8.在大肠杆菌中一种氨基酸只对应于一种氨基酰-tRNA 合成酶。 9.氨基酸活化时在氨基酰-tRNA 合成酶的催化下,由 ATP 供能消耗一个 高能磷酸键。 10.每一种氨基酸都有两种以上密码子 11.核糖体A位P位的活性中心“A”位和“P”位都主要在大亚基上。 12.AUG 既可作为 fMet-tRNAfMet囷 Met-tRNAiMet相对应的密码子又可作为 肽链内部 Met 的密码子。 13.构成密码子和反密码子的碱基都只是 A、U、C、G 14.真核生物帽子结合蛋白复合物(eIF-4F 复合粅)在起始过程中发挥作用。 9 15.核定位序列位于 N 末端 16.白喉毒素的作用是使延长因子-2(eEF-2)发生 ADP 糖基化而失活,阻断 多肽链延长 17.分子伴侣能加快多肽链折叠速度。 18.滞留信号是靶向输送至溶酶体信号 三、填空题三、填空题 1.遗传密码共有_______个,其中_______个为氨基酸编码AUG 既編码多肽 链中的_______,又作为多肽链合成的________肽链合成的终止密码是 _______,______________。 2.蛋白质的生物合成是以_______为模板以_______为原料直接供体,以 _______为合成场所 3.核糖体A位P位阅读 mRNA 密码子是从_______方向进行的,肽链合成是从_______ 方向进行的 4.蛋白质生物合成终止需要_______因子,原核生物有____种真核生物有 ____種。 5.原核生物的起始氨基酰-tRNA 以_______表示真核生物的起始氨基酰- tRNA 以________表示,延伸中的甲硫氨酰-tRNA 以_______表示 6.氨基酰-tRNA 合成酶的专一性是指对_______和______两种底物都能高度特 异识别;校正活性是_______的催化活性。 7.原核生物 mRNA 上的 S-D 序列又成为_______紧接其后的小核苷酸序列 末端的_______ 基形成酯键。 12.肽链合成終止时由_______识别并结合进入 A 位的_______,同时二者结 合后触发核糖体A位P位构象改变使_______酶活性转变为_______酶活性,水解 酯键释放合成的肽链。 13.蛋皛质生物合成是耗能过程延长时每个氨基酸活化为氨基酰-tRNA 消耗 10 _______个高能键,进位、转位各消耗_______个高能键为保持蛋白质生 物合成的高度保嫃性,任何步骤出现不正确连接都消耗能量而水解清除 因此每增加一个肽键平均需要消耗由 GTP 或 ATP 提供的_______个高能磷 酸键。 14.蛋白质中可进行磷酸化修饰的氨基酸残基主要为 ______________,_______ 15.由许多核糖体A位P位连接到一个 mRNA 五、问答题五、问答题 1.何谓遗传密码有何特点 2.真核生物翻译后修饰有哪些方式 3.简述氨基酸活化及相关酶的作用特点。 11 4.原核生物和真核生物翻译过程有何异同 5.为什么嘌呤霉素可抑制蛋白质的生物匼成 6.干扰素干扰蛋白质生物合成的机制是什么 7.原核生物 mRNA 在核糖体A位P位小亚基上如何准确定位 8.简述抗生素与毒素的种类及其作用机制 9.简述各种 RNA 在蛋白质生物合成中的功能。 10.试述蛋白质生物合成过程的忠实性是如何保持的 11.原核生物蛋白质合成起始复合物有哪些成份组成该复合物的形成过程 12.简述蛋白质生物合成过程的延长过程。 参考***参考*** 一、选择题一、选择题 四、名词解释四、名词解釋 1.translation翻译即蛋白质的生物合成。是细胞内以 mRNA 为模板按照 mRNA 分子中由核苷酸组成的密码信息合成蛋白质的过程。其本质是将 mRNA 分子中 4 种核苷酸序列编码的遗传信息(核酸语言) 解读为蛋白质 一级结构中 20 种氨基酸的排列顺序(蛋白质语言) 。 2.codon密码子在 mRNA 的开放阅读框架区,烸三个相邻的核苷酸为一组 代表一种氨基酸或肽链合成的其它信息,这种三联体形式的核苷酸序列称 为密码子共 64 个密码子,其阅读方姠是 5 →3 3.ORF开放读码框架,从 mRNA 5 端起始密码子 AUG 到 3 端终止密码子 之间的核苷酸序列 4.degeneracy简并性,一种氨基酸可具有两个或两个以上的密码子为其编码 这一特性称为遗传密码的简并性。为同一种氨基酸编码的各密码子称为简 并密码子也称同义密码子。多数情况下同义密码子嘚头两位碱基相同, 仅第三位碱基有差异 5.wobble base pairing摆动配对,mRNA 密码子的第 3 位碱基与 tRNA 反密 码子的第 1 位碱基之间常出现不严格遵守碱基互补配对规律的现象称为 摆动配对。 13 6.ribosomal cycle核糖体A位P位循环指肽链合成的延长阶段经进位、成肽和转位 三个步骤而使氨基酸依次进入核糖体A位P位并聚匼成多肽链的过程。这一过程在 核糖体A位P位上连续循环进行直至终止称为核糖体A位P位循环每次核糖体A位P位循环肽链从 N 端向 C 端增加一个氨基酸残基。广义的核糖体A位P位循环是指翻译的全过程 7.registration注册,也称进位是指一个氨基酰-tRNA 按照 mRNA 模板的指 令进入并结合到核糖体A位P位 A 位的過程。 8.posttranslational modification翻译后修饰新生多肽链不具备蛋白质的生物 学功能,必须经过复杂的加工过程才能转变为具有天然构象的功能蛋白质 这一加笁过程称为翻译后修饰。包括多肽链折叠为天然的三维构象及对肽 链一级结构和空间结构的修饰等 9.molecular chaperon分子伴侣,是细胞内的一类可识别肽链的非天然构象、 促进各功能域和整体蛋白质正确折叠的保守蛋白质 10.signal sequence信号序列,所有靶向输送的蛋白质结构中都存在分选信号 主偠是 N 端特异氨基酸序列,可引导蛋白质转移到细胞适当靶部位的这类 序列称为信号序列 11.signal peptide信号肽,多数靶向输送到溶酶体、质膜或分泌箌细胞外的 蛋白质其肽链的 N 端有一长度为 13-36 个氨基酸残基的信号序列称为信 号肽。 12.NLS核定位序列所有靶向输送到细胞核的蛋白质其多肽鏈内含有特异 信号序列,称为核定位序列NLS 是含 4-8 个氨基酸残基的短序列,富含 带正电荷的赖氨酸、精氨酸和脯氨酸可位于肽链的不同部位。NLS 在蛋 白质进核定位后不被切除 13.S-D sequenceS-D 序列,又成核糖体A位P位结合位点(RBS) 存在于原核生物 mRNA 起始 AUG 密码上游约 8-13 个核苷酸部位,存在 4-9 个核苷酸的一 致序列富含嘌呤碱基,如-AGGAGG-称为 Shine-Dalgarno 序列,简称 S-D 序列此与原核生物核糖体A位P位小亚基 16S-rRNA 3 端富含嘧啶的短序列, 如-UCCUCC-可配对结合通过这種 RNA-RNA 相互作用,mRNA 序列上 的起始 AUG 即可在核糖体A位P位小亚基上准确定位而形成复合体 14.polysome多聚核糖体A位P位,是指多个核糖体A位P位结合在一条 mRNA 链上同时进 行多肽链的合成(翻译)所形成的聚合物。多聚核糖体A位P位的形成可以使蛋白 质合成以高速度、高效率进行 14 15.SRP信号肽识别颗粒,由 6 个多肽亚基和 1 分子 7S-RNA 组成的复合体 可同时与新生肽链的信号肽及核蛋白体结合,具有 GTP 酶活性能引导新 生肽链识别并结合到内质网膜仩。 16.protein targeting蛋白质靶向输送蛋白质合成后被定向输送到其发挥作 用的靶部位的过程。 五、问答题五、问答题 1.何谓遗传密码有何特点 答遗传密码是存在于 mRNA 开放阅读框架区的三联体形式的核苷酸序列 由 A、G、C、U 四种碱基组成 64 个三联体密码子,其中 AUG 编码甲硫氨 酸和作为多肽链合成嘚起始信号;UAA、UAG 、UGA 作为多肽链合成的 终止信号;其余 61 个密码分别编码不同的氨基酸 遗传密码具有以下特点(1)方向性。密码子及组成密碼子的各碱基 在 mRNA 序列中的排列具有方向性翻译时的阅读方向是 5 →3 ,即读码 从 mRNA 的起始密码子 AUG 开始按 5 →3 的方向逐一阅读,直至终止密 码子mRNA 开放阅读框架中 5 →3 的核苷酸排列顺序决定了蛋白质多肽 链氨基酸从 N 端到 C 端的排列顺序。(2)连续性mRNA 序列上的各密 码子及密码子的各碱基是连续排列的,密码子及密码子的各碱基之间没有 间隔即具有无标点性。翻译时从起始密码子 AUG 开始向 3 端连续读码 每次读码时每个碱基只读一次,不重叠阅读(3)简并性。一种氨基酸具 有两个或两个以上的密码子为其编码的特性称为遗传密码的简并性64 个 密码子中,除甲硫氨酸和色氨酸只对应 1 个密码子外其它氨基酸都有 2、3、4 或 6 个密码子为之编码。为同一种氨基酸编码的各密码子称为简 并密码子或同義密码子多数情况下,同义密码子的头两位碱基相同仅 第三位碱基有差别。 (4)通用性除动物细胞的线粒体和植物细胞的叶绿 体外,几乎生物界所有物种都使用同一套遗传密码即通用密码 (5)摆动 性。mRNA 密码子的第 3 位碱基和 tRNA 反密码子的第 1 位碱基之间不严 格遵守碱基互補配对规律的现象称为摆动配对如 tRNA 反密码子的第 1 位碱基若是 I(次黄嘌呤) ,可以和 mRNA 密码子的第 3 位的 A、U 或 C 配 对等 2.真核生物翻译后修饰囿哪些方式 答新生多肽链不具备蛋白质的生物活性,必须经过复杂的加工修饰才能 转变为有天然构象的功能蛋白质真核生物翻译后修饰包括多肽链折叠为 15 天然的三维构象及对肽链一级结构的修饰、空间结构的修饰等。 (1)多肽 链折叠为天然构象的蛋白质需要以下酶或蛋皛质因子的辅助①分子伴 侣识别肽链的非天然构象,促进各功能域和整体蛋白质正确折叠;②蛋 白质二硫键异构酶催化多肽链内或肽链之間二硫键的正确形成或催化错 配的二硫键断裂并形成正确的二硫键使蛋白质形成天然构象;③肽-脯氨 酰顺反异构酶是蛋白质三维构象形荿的限速酶,在肽链合成需要形成顺 式构型时可使多肽链在各脯氨酸弯折处形成准确折叠。 (2)蛋白质一级 结构的修饰主要是肽键水解囷化学修饰水解主要是切除肽链 N 端和 C 端 的部分序列。此外水解加工使某些无活性的蛋白前体经蛋白酶水解生成 有活性的蛋白质、多肽戓小分子活性肽类;化学修饰可对蛋白质分子中的 氨基酸残基进行多种化学修饰,包括糖基化、羟基化、甲基化、磷酸化、 二硫键形成、親脂性修饰等 (3)空间结构的修饰包括亚基聚合和辅基连 接。具有四级结构的蛋白质各亚基之间通过非共价键聚合形成寡聚体才能 发挥莋用;结合蛋白合成后需要结合相应的辅基才能成为天然功能的蛋白 质 3.简述氨基酸的活化及相关酶的作用特点。 答氨基酸与特异 tRNA 结合形成氨基酰-tRNA 的过程称为氨基酸的活化 由氨基酰-tRNA 合成酶催化。其反应如下 氨基酸 ATP-E → 氨基酰-AMP-E PPi 氨基酰-AMP-E tRNA → 氨基酰-tRNA AMP E 该酶对底物氨基酸和 tRNA 都有高度特異性另外还具有较正活性, 即可将反应任一步骤中出现的错配加以改正此酶对维持蛋白质合成高度 保真性是必不可少的。 4.原核生物囷真核生物翻译过程有何异同 答相同点(1)底物相同(20 种编码氨基酸);(2)搬运氨基酸的工 具均是 tRNA;(3)模板(mRNA);(4)合成场所(核疍白体); (5)掺入肽链前需氨基酸活化;(6)化学键(肽键);(7)合成过程 (三个阶段);(8)聚合方向(N 端→C 端);(9)产物(多肽链); (10)通用一套遗传密码;(11)需消耗能量;(12)需酶和蛋白质因子 参与;(13)需无机离子 Mg2 和 K ;(14)需翻译后加工;(15)多聚 核蛋皛体现象 16 翻翻 译译原核生物原核生物真核生物真核生物 模板 mRNA 结构 多顺反子 mRNA,有 S-D 序列 rpS-1 辨认序列 单顺反子 有转位 酶活性, 促进转 位反应 促進氨基酰 -tRNA 进入 A 位结合 并*** GTP;相当 于 EF- T(TU ) 调节亚 基;相 当 于 EF-T (TS) 有转位酶 翻译后加工修饰简单,无蛋白质的靶向运输复杂有蛋白质的靶向运输 不同点 卸载 tRNA 排出方式 进入 E 位然后排出直接从 P 位脱落(核蛋白体无 E 位) 5.为什么嘌呤霉素可抑制蛋白质的生物合成 17 答嘌呤霉素结构與酪氨酰-tRNA 相似,在翻译中可取代某些氨基酰-tRNA 而进入核糖体A位P位的 A 位但延长中的肽酰-嘌呤霉素容易从核糖体A位P位脱落,中断 肽链合成 6.幹扰素干扰蛋白质生物合成的机制是什么 答干扰素是真核细胞感染病毒后分泌的一类具有抗病毒作用的蛋白质, 可抑制病毒的繁殖机制昰(1)干扰素在某些病毒 dsRNA 存在下,诱 导特异蛋白激酶活化此活化的蛋白激酶使真核 eIF-2 磷酸化而失活,从而 抑制病毒蛋白质合成 (2)与 dsRNA 共哃活化特殊的 2 -5 寡聚腺苷酸合成 酶,以 ATP 为原料合成 2 -5 寡聚腺苷酸(2 -5 A) 2 -5 A 可活化 RNaseL, 后者使病毒 mRNA 发生降解从而阻断病毒蛋白质合成 7.原核生物 mRNA 在核糖体A位P位小亚基上如何准确定位 答原核生物 mRNA 在核糖体A位P位小亚基上准确定位结合涉及两种机制 (1)在各种 mRNA 起始 AUG 密码上游约 8-13 个核苷酸部位,存在一段 由 4-9 个核苷酸组成的一致序列富含嘌呤碱基,如-AGGAGG-称为 S-D 序列,又称核糖体A位P位结合位点此与原核生物核糖体A位P位小亚基 16S-rRNA3 端富 含嘧啶的短序列,如-UCCUCC-可配对结合以促使 mRNA 与小亚基结合。 (2)mRNA 序列上紧接 S-D 序列后的小段核苷酸序列可被核糖体A位P位小亚 基蛋白 rpS-1 识别并结匼。通过以上 RNA-RNA、RNA-蛋白质相互作用 mRNA 序列上的起始 AUG 即可在核糖体A位P位小亚基上准确定位而形成复合体。 8.简述抗生素与毒素的种类及其作用機制 答(1)抗生素是一类由某些真菌、细菌等微生物产生的药物,有抑制 其它微生物生长或杀死其它微生物的能力对宿主无毒性的抗苼素可用于 预防和治疗人、动物和植物的感染性疾病。包括影响翻译起始的抗生素和 影响翻译延长的抗生素(如干扰进位的抗生素、引起讀码错误的抗生素、 影响肽键形成的抗生素、影响转位的抗生素) 作用机制 抗生素作用位点作用原理应用 伊短菌素 原核、真核核蛋白体尛亚 基 阻碍翻译起始复合物的形成抗肿瘤药 四环素、土霉素原核核蛋白体小亚基抑制氨基酰-tRNA 与小亚基结合抗菌药 链霉素、新霉素、 巴龙霉素 原核核蛋白体小亚基改变构象引起读码错误、抑制起始抗菌药 18 氯霉素、林可霉素、 红霉素 原核核蛋白体大亚基抑制转肽酶、阻断肽链延長抗菌药 嘌呤霉素原核、真核核蛋白体使肽酰基转移到它的氨基上后脱落抗肿瘤药 放线菌酮真核核蛋白体大亚基抑制转肽酶、阻断肽链延長医学研究 夫西地酸、细球菌 素 EF-G抑制 EF-G、阻止转位抗菌药 大观霉素原核核蛋白体小亚基阻止转位抗菌药 (2)毒素包括白喉毒素和蓖麻蛋白。 莋用机制白喉毒素作为一种修饰酶可使 eEF-2 发生 ADP 糖基化共价修 饰,生成 eEF-2 腺苷二磷酸核糖衍生物使 eEF-2 失活。蓖麻蛋白可作用 于真核生物核糖体A位P位大亚基的 28S rRNA催化其中特异腺苷酸发生脱嘌呤基 反应,使 28S rRNA 降解使核糖体A位P位大亚基失活。 9.简述各种 RNA 在蛋白质生物合成中的功能 答mRNA 昰蛋白质生物合成的直接模板,以三联体密码的方式将遗传信 息从核酸传递给蛋白质转变为蛋白质一级结构信息。tRNA 是氨基酸的运 载工具以氨基酰-tRNA 的形式将底物氨基酸搬运至核糖体A位P位上生成肽链。 rRNA 与核内蛋白质结合组成核糖体A位P位作为蛋白质生物合成的场所。 10.试