种类 EF-T(TU) EF-T(TS) 促进氨基 酰-tRNA 进入A位, 结合并分 解GTP RF-1 识别 UAA、 UAG,诱 导转肽酶 变为酯酶 EF-G eEF1-α eEF1-βγ eEF-2 延长延长因子功能 调节亚基 促进氨基酰 有转位 -tRNA进入 酶活性, A位,结合 促进转 并分解 位反应 GTP;相当 于EF-T(TU) RF-3 有转位酶 调节亚 活性,促进 基;相当 转位反应; 于EF-T 相当于 (TS) EF-G eRF 种类 RF-2 识别 UAA、 UGA,诱 导转肽酶 变为酯酶 终止释放因子功能 介导 RF-1与 RF-2的 识别UAA、UAG、UGA;诱导转肽酶作用;有 变为酯酶;有GTP酶活性 GTP酶 活性 复杂,有蛋白质的靶向运输 直接从P位脱落(核蛋白体无E位)
翻译后加工修饰 卸载tRNA 排出方式 5.为什么嘌呤霉素可抑制蛋白质的生物合成?
答:嘌呤霉素结构与酪氨酰-tRNA相似,在翻译中可取代某些氨基酰-tRNA而进入核糖体的A位,但延长中的肽酰-嘌呤霉素容易从核糖体脱落,中断肽链合成。
6.干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。机制是:(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共同活化特殊的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在核糖体小亚基上如何准确定位?
答:原核生物mRNA在核糖体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,又称核糖体结合位点。此与原核生物核糖体小亚基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,可被核糖体小亚基蛋白
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简单,无蛋白质的靶向运输 进入E位然后排出 rpS-1识别并结合。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机制。
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,对宿主无毒性的抗生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、引起读码错误的抗生素、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 伊短菌素 四环素、土霉素 链霉素、新霉素、 巴龙霉素 氯霉素、林可霉素、红霉素 嘌呤霉素 放线菌酮 夫西地酸、细球菌素 大观霉素 作用位点 原核、真核核蛋白体小亚基 原核核蛋白体小亚基 原核核蛋白体小亚基 原核核蛋白体大亚基 原核、真核核蛋白体 真核核蛋白体大亚基 EF-G 原核核蛋白体小亚基 作用原理 阻碍翻译起始复合物的形成 抑制氨基酰-tRNA与小亚基结合 改变构象引起读码错误、抑制起始 抑制转肽酶、阻断肽链延长 使肽酰基转移到它的氨基上后脱落 抑制转肽酶、阻断肽链延长 抑制EF-G、阻止转位 阻止转位 应用 抗肿瘤药 抗菌药 抗菌药 抗菌药 抗肿瘤药 医学研究 抗菌药 抗菌药 (2)毒素:包括白喉毒素和蓖麻蛋白。
作用机制: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是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上生成肽链。rRNA与核内蛋白质结合组成核糖体,作为蛋白质生物合成的场所。 10.试述蛋白质生物合成过程的忠实性是如何保持的。
答:(1)氨基酸活化成为氨基酰-tRNA的过程由氨基酰-tRNA合成酶催化,该酶对底物氨基酸和tRNA都有高度特异性,此外还有校正活性即将任何错误的氨基酰-AMP-E或氨基酰-tRNA的酯键水解,再换上与密码子相对应的
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氨基酸。这样使氨基酰-tRNA分子中tRNA的反密码子通过碱基配对识别mRNA分子上的密码子,使氨基酸按mRNA信息的指导“对号入座”,保证了从核酸到蛋白质的遗传信息传递的准确性。(2)核糖体对氨基酰-tRNA的进位有校正作用。只有正确的氨基酰-tRNA能发生反密码子-密码子适当配对而进入A位。反之,错误的氨基酰-tRNA因反密码子-密码子配对不能及时发生而从A位解离。这是维持蛋白质生物合成的高度保真性的另一重要机制。
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。
答:原核生物蛋白质合成翻译起始复合物由完整核糖体、mRNA和fMet-tRNAfMet组成。其形成过程分为如下阶段:(1)核糖体大、小亚基分离。IF-3、IF-1与核糖体小亚基结合,促进大、小亚基分离。为mRNA和起始氨基酰-tRNA与小亚基结合做准备。(2)mRNA在核糖体小亚基上定位结合。涉及两种机制:①在各种mRNA起始AUG密码上游存在富含嘌呤碱基的S-D序列,又称核糖体结合位点。与原核生物核糖体小亚基16S-rRNA3' 端富含嘧啶的短序列配对结合,促使mRNA与小亚基结合。②紧接S-D序列的小段核苷酸序列,可被核糖体小亚基蛋白rpS-1识别并结合。通过以上RNA-RNA、RNA-蛋白质相互作用,mRNA序列上的起始AUG即可在核糖体小亚基上准确定位而形成复合体。(3)fMet-tRNAfMet的结合。翻译起始时A位被IF-1占据,fMet-tRNAfMet与结合了GTP的IF-2一起,识别并结合对应于小亚基P位的mRNA序列上的起始密码子AUG。(4)核糖体大亚基结合。结合了mRNA和fMet-tRNAfMet的小亚基与核糖体大亚基结合,同时与IF-2结合的GTP 水解,释放的能量促进三种IF释放,形成由完整核糖体、mRNA和fMet-tRNAfMet组成的翻译起始复合物。 12.简述蛋白质生物合成过程的延长过程。
答:蛋白质生物合成过程的延长阶段又成核糖体循环,每个循环分进位、成肽、转位三步。(1)进位(又称注册),即氨基酰-tRNA进入核糖体A位的过程,需要延长因子EF-T参与。进位完成后,核糖体P位有起始氨基酰-tRNA(原核生物为fMet-tRNAfMet、真核生物为Met-tRNAiMet)(第二轮以后则为肽酰-tRNA)。(2)成肽。在转肽酶的催化下,核糖体P位上的起始氨基酰-tRNA的N-甲酰甲硫氨酰基(原核生物)(真核生物为甲硫氨酰基)或肽酰-tRNA的肽酰基转移到A位并与A位上氨基酰-tRNA的α-氨基结合形成
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肽键,肽链延长一个氨基酸残基。成肽反应在A位上进行,成肽后肽酰-tRNA占据核糖体A位,卸载的tRNA留在P位。(3)转位。在转位酶的催化下,核糖体向mRNA的3' 端移动一个密码子的距离,使mRNA序列上的下一个密码子进入核糖体的A位,而占据A位的肽酰-tRNA移入P位,卸载的tRNA移入E位。转位后A位留空并对应下一组三联体密码,准备下一轮核糖体循环。
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(苏娇)