大学生物试题及答案

核糖体正在进行的蛋白质生物合成可分为三个阶段:起始、延伸和终止。真核生物和原核生物除了核糖体组成、各种因子和起始tRNA不同外,其他环节基本相似。

1.首先激活氨酰基-tRNA,可以使每个AA和tRNA分子* * *价连接,保证正确的AA(即接头)功能;并且aa可以与延伸的多肽链的末端反应以形成新的肽链。

激活步骤:1)aa+ATP = aa-amp+PPI 2)aa-amp+trna→aa-trna+amp+PPI。

2.合成的开始:

1)起始tRNA识别由AUG(起始密码子)编码的甲硫氨酸,以确定翻译的正确阅读框架。

2)2)30S核糖体小亚基中的16SrRNA与富含嘌呤、位于AUG起始密码子5’端的Shine-Dalgarno序列结合,然后核糖体沿着mRNA向3’端移动,直到遇到AUG起始密码子。因此,Shine-Dalgarno序列将核糖体亚单位转移到正确的AUG进行初始翻译。

3)然后启动因子开始催化蛋白质的合成。在原核生物中需要用到三个初始因子IF1,IF2,IF3。

A.三元复合物(IF3-30S亚基-mRNA三元复合物的形成。

B.初始复合物(IF2-30S亚基-mRNA-fMet-tRNAMef复合物)在30S之前形成,这一步也需要fGTP和Mg2+的参与。

C.c.70S引发复合体的形成。50S亚基与上述前30S起始复合物结合,IF2同时脱落,形成70S起始复合物,即30S亚基-mRNA-50S亚基-fMer-tRNA Met复合物。此时,fMet-tRNA Met占据50S亚基的肽基位点(缩写为P位点或供体位点),而50S的氨酰基位点(缩写为A位点或受体位点)暂时空缺。

3.肽链合成的延长

这个过程包括携带、肽键形成、脱落和置换。肽链合成的延伸需要两个延伸因子(EF),分别称为EF-T和EF-G。此外,还需要GTP来加快翻译过程。

①搬运

与mRNA结合的FMet-tRNAiMet(或肽基-tRNA)占据P位,新的氨酰基-tRNA和EF-Tu与GTP形成的AA -tRNA EF-Tu GTP利用GTP水解的能量进入A位,并与mRNA上相应的密码子结合。

EF-Tu GDP是由EF-Ts再生的。

②肽键形成

50S亚基上的肽酰基转移酶催化p位的肽(氨基)酰基-tRNA将肽(或氨酰基)转移到a位的AA-tRNA上,二者通过肽键连接。P-氨基酸(或肽的C-末端氨基酸)的α-COOH基团与A-氨基酸的α-NH2形成肽链。催化肽键形成的是23SrRNA的肽基转移酶活性。

③脱落

A位的tRNA负载二肽酰基(或肽酰基),P位的TRNA变得无负载并脱落。

④移位

在EF-G的协助下,能量由EF-G GTP提供,核糖体构象发生变化,沿mRNA的5’→3’移动一个密码子距离,使下一个密码子位于A位,原来位于A位的肽基tRNA转移到P位,留下A位空缺。

然后依次携带、形成肽键、脱落、移位,直到mRNA上的终止密码子进入A位,翻译终止。

肽链的延伸从N端开始。每重复一次延伸过程,肽链就延伸一个氨基酸残基,重复的次数使肽链增长到需要的长度。

4.肽链合成的终止

肽链合成的终止需要释放因子(RF)的参与。原核生物RF1识别UAA和UAG;;RF2认识到UAA和UGA,释放肽链和解聚核糖体。

原核和真核核糖体释放因子RF1、RF2、eRF1或RF3、eRF3都具有与延伸因子EF-G C末端同源的保守基序,EF-G C末端的三个结构域分别与tRNA的氨基酸柄、反密码子螺旋和T柄相似。因为RF在结构上与tRNA相似,所以可以通过tRNA的反密码子和终止密码子之间的相互作用来识别终止密码子。

RF3和eRF3和EF-G的n端与EF-Tu的n端相似,所以RF1/2-RF3和eRF1/eRF3的复合物与EF-G或EF-Tu-GTP-氨基酰trna的三元复合物相似。当终止密码子进入A位时,进入A位是因为RF1/2-RF3或eRF1/eRF3可以识别终止密码子。看来氨酰基-tRNA的终止密码子不能接受P位转移的肽基,翻译终止。