转录和转录水平的调控 重点:
转录的反应体系,原核生物RNA聚合酶和真核生物中的ＲNA聚合酶的特点，RNA的转录过程大体可分为起始、延长、终止三个阶段。真核RNA的转录后加工,包括各种ＲNＡ前体的加工过程.基因表达调控的基本概念、特点、基本原理。乳糖操纵子的结构、负性调控、正性调控、协调调节、转录衰减、SOS反应。 难点:
转录模板的不对称性极其命名，原核生物及真核生物的转录起始,真核生物的转录终止,mRNA前体的剪接机制(套索的形成及剪接）,第Ⅰ、Ⅱ类和第Ⅳ类内含子的剪接过程,四膜虫rRNA前体的加工，核酶的作用机理．真核基因及基因表达调控的特点、顺式作用元件和反式作用因子的概念、种类和特点. 以及它们在转录激活中的作用。 一.模板和酶: 要点 1． 模板
RNA的转录合成需要ＤNＡ做模板,DNA双链中只有一股链起模板作用,指导RＮA合成的一股DNA链称为模板链(template ｓtranｄ）,与之相对的另一股链为编码链（cｏdｉnｇ stｒand），不对称转录有两方面含义:一是ＤＮＡ链上只有部分的区段作为转录模板(有意义链或模板链)，二是模板链并非自始至终位于同一股DNA单链上。 2． ＲNＡ聚合酶
转录需要ＲNＡ聚合酶。原核生物的RNＡ聚合酶由多个亚基组成：α２ββ'称为核心酶,转录延长只需核心酶即可.α2ββ＇σ称为全酶，转录起始前需要σ亚基辨认起始点,所以全酶是转录起始必需的。真核生物RNA聚合酶有ＲNA—ｐoｌⅠ、Ⅱ、Ⅲ三种，分别转录4５s-rＲＮＡ; mRNA（其前体是hnRNA）;以及５ｓ—rＲNA、snＲＮA和ｔRＮＡ. 3.模板与酶的辨认结合
转录模板上有被RＮA聚合酶辨认和结合的位点．在转录起始之前被RNA聚合酶结合的DNA部位称为启动子．典型的原核生物启动子序列是—３5区的TＴGＡCＡ序列和—1０区的Ｐribnow盒即TATAAT序列。真核生物的转录上游调控序列统称为顺式作用元件,主要有ＴＡＴA盒、、CG盒、上游活化序列（酵母细胞）、增强子等等。和顺式作用元件结合的蛋白质都有调控转录的作用，统称为反式作用因子.反式作用因子已发现数百种,能够归类的称为转录因子(ＴF）,相应于RNA—polⅠ、Ⅱ、Ⅲ的是ＴFⅠ、TＦⅡ、TＦⅢ。TFⅡ又有Ａ、B、C、D、E、F多种及其亚类。 基本概念:
1．不对称转录:两重含义,一是指双链DNＡ只有一股单链用作转录模板(模板链);二是对不同基因同一单链上某些区段作为模板链而另一些区段作为编码链，即模板链并非永远在同一单链上。
2. 编码链：DＮA双链上不用作转录模板的那一段单链,因其碱基序列除由T代
替U而外,其他与转录产物mＲＮA序列相同而得名。
1
3．σ(sigma)因子: 原核生物RNA聚合酶全酶的成份，功能是辨认转录起始区，
70
这种σ因子称σ,此外还有分子量不同,功能不同的其他σ因子。
基本要求: 掌握转录与复制的区别,转录的不对称性,原核生物的RNＡ聚合酶的组成及各亚基的功能，真核生物RNA聚合酶的分类、性质及功能,原核生物启动子的结构特点，了解真核生物ＲNA聚合酶的组成，研究转录起始区的方法。 二.转录过程 1． 转录起始:
转录的起始就是生成由ＲNA聚合酶,模板和转录5’端首位核苷酸组成的起始复合物.原核生物RＮA5'端是嘌呤核苷酸（A、Ｇ),而且保留三磷酸核苷的结构,所以其起始复合物是:ppｐG—DNA-ＲNA聚合酶。
真核生物起始,生成起始前复合物(PＩC)。例如ＲNA—pol－Ⅱ转录，是由各种TFⅡ相互辨认结合,再与RNA聚合酶结合，并通过ＴF结合到TATA盒上． 2。 转录延长：
转录的延长是以首位核苷酸的3'—OH为基础逐个加人NTＰ即形成磷酸二醋键,使RＮＡ逐步从５'向3'端生长的过程。在原核生物,因为没有细胞膜的分隔,转录未完成即已开始翻译,而且在同一DＮA模板上同时进行多个转录过程。电镜下看到的羽毛状图形和羽毛上的小黑点(多聚核糖体)，是转录和翻译高效率的直观表现. 3． 录终止:
转录的终止在原核生物分为依赖Rho因子与非依赖Rhｏ因子两类。Ｒho因子有AＴP酶和解螺旋酶两种活性，因此能结合转录产物的3'末端区并使转录停顿及产物RNＡ脱离DNＡ模板。非依赖Ｒｈｏ因子的转录终止，其RNA产物３'-端往往形成茎环结构，其后又有一串寡聚U。茎环结构可使因子聚合酶变构而不再前移，寡聚U则有利于RNＡ不再依附ＤNA模板链而脱出。因此无论哪一种转录终止都有RNA聚合酶停顿和RNA产物脱出这两个必要过程。真核生物转录终止是和加尾(mRNＡ的聚腺昔酸ｐｏｌy A)修饰同步进行的。 RNA上的加尾修饰点结构特征是有ＡAＡＵＡA序列。 基本概念:
1．转录起始前复合物 (prｅ—initiation complｅx,ＰIC):是真核生物转录因子与ＲＮA聚合酶一同结合于转录起始前的ＤNA区域而成的复合物。
２．加尾修饰点：真核生物mRＮＡ转录不是在mRNA的位置上终止，而是在数百个核苷酸之后,研究发现在编码链读码框架的3'端之后，常有一组共同序列AATＡAＡ,再下游还有相当多GC的序列，这些序列称为加尾修饰点,转录越过修饰点后,mRNA在修饰点处被切断,随即加入ｐolyA。
３.Rhｏ因子:是原核生物转录终止因子,有ＡTＰ酶和解螺旋酶活性.转录终止也可不依赖Rho因子． 基本要求：
掌握原核生物的转录起始复合物的形成过程,真核生物转录起始及起始前复合物（PIC）的生成，RＮA聚合酶Ⅱ催化的转录起始过程中各种TＦⅡ的作用,转录延伸过程中的化学反应,原核生物的转录终止的两种形式,真核生物的转录
2
终止的修饰点。了解原核生物RＮＡ聚合酶的各种亚基与真核生物的各种转录因子之间的关系即拼版理论，原核生物转录空泡的形成及转录产物的释放过程。 三．真核RNA的转录后加工
1． ｍRNＡ转录后加工
真核生物转录生成的RNA，多需经加工后才具备活性,这一过程称为转录后修饰,mRNA转录后修饰包括首、尾修饰和剪接.加尾修饰是和转录终止同步的,5’端修饰主要是指生成帽子结构，即把５＇-pppG转变为５’-pmＧpppＧ。其过程需磷酸解、磷酸化和碱基的甲基化。mRNA由ｈＲNＡ加工而成.真核生物基因由内含子隔断编码序列的外显子,是断裂基因。内含子一般也出现在转录初级产物hRNA.切除内含子,把外显子连结在一起,就是剪接加工。在电镜下看到加工过程，内含子往往被弯曲成套索状,因此称为套索RＮＡ。现在知道剪接加工中，需要由多种Sn—ＲＮA与蛋白质共同组成的并接体。并接体和hｎRＮA上的内含子边界序列辨认结合。剪接过程先由含鸟苷酸的酶提供3’-OH对其中内含子5’-端的磷酸二酯键作亲电子攻击使其断裂.断裂的外显子3'-OＨ对内含子3’-端的磷酸二酯键作亲电子攻击，使刚断出的外显子完全置换了内含子,两个外显子就相连起来,因此这个过程称二次转酯反应。 2.tＲＮＡ转录后加工
tRNA的转录后修饰,除了剪接加工外,还包括tRNA链上稀有碱基的形成，以及加上３'端的CCA序列。 3．rＲNA的转录后加工
rRＮA加工多采用自我剪接的形式。自我剪接的RNA本身形成一种特别的二级结构,称为锤头结构。锤头结构是指复合的茎环组成形态,但其中某些序列上必需是特定的碱基所占据。这种RNA结构,不需要任何蛋白质，就可以水解ＲNA链上某一特定位点的磷酸二酯键.也就是说,这是一种起催化作用的RＮＡ，现称为核酶。核酶的发现,对酶学、分子生物学,进化生物学都是重要的理论更新，而且,医学上已开始利用人工设计的核酶,去消灭一些作为病原体的RNA病毒或消除一些不利于生命活动的细胞内RNA。 基本概念:
1。 剪接修饰：RNA转录初级产物含有非编码组分，通过剪接除去非编码组分，把编码组份连接起来。剪接修饰最常见的是靠并接体协助的二次转酯反应，此外还可有自我剪接及需酶的剪接等剪接方式。
2。 外显子: 定义为断裂基因上及其转录初级产物上可表达的序列。或转录初级产物上通过拼接作用而保留于成熟的RNＡ中的核苷酸序列或基因中与成熟RNA相对应的DＮＡ序列．
3. 内含子: 早期定义为核酸上的非编码序列.随着内含子功能的被拓宽,建议用”转录初级产物上通过拼接作用而被去除的RＮA序列或基因中与这种ＲNA序列相对应的DNA序列\"较全面。
4. 并接体:由snＲＮＡ和蛋白质组成的核糖核酸蛋白(核蛋白)复合物。其功能是结合内含子两端的边界序列，协助RNＡ的剪接加工。
3
5。 核酶(ribozｙme):具有催化功能(酶的作用）的ＲNA分子．核酶能起作用的结构，至少含有3个茎（RNＡ分子内配对形成的局部双链)，1至3个环(RNA分子局部双链鼓出的单链）和至少有１3个一致性的碱基位点。 基本要求:
掌握真核生物mRNA转录后5ˊ-端加帽;3ˊ-端加尾及mRNA链进行剪接修饰,ｔRＮＡ及rＲNＡ的转录后加工过程，了解内含子的其他剪接方式及功能,核酶的应用.
转录水平的调控
一、基因表达调控基本概念与原理
1、基因表达的概念基因是一段DNA分子,编码一种多肽链或 ＲNA。基因通过转录和翻译产生具有一定功能的蛋白质的过程。大多数基因的表达产物是蛋白质，部分基因如rRNA和tＲNA 基因的表达产物是RNA。 2、基因表达的特点(A)、时间特异性或发育阶段特异性、（Ｂ）、空间特异性或组织细胞特异性,(Ｃ)、有两种表达方式,管家基因几乎在所有的细胞和所有的发育阶段持续表达,基本不受环境因素的影响，只受启动子调节.另外一些基因的表达受环境因素的诱导或阻遏。(D)、基因表达可在多层次上受到调节如基因、转录、转录后加工 翻译和翻译后加工等水平上进行调节.但最主要的是转录水平的调节，本章讨论的内容是原核基因和真核基因转录水平的调节。 3、基因转录激活的基本要素：(A）、特异的DNＡ调节序列是调节基因转录的ＤＮA片段,如原核生物操纵子调控区中的启动序列、操纵序列、CＡP蛋白结合位点和真核基因的启动子、增强子和沉默子等.（B）、调节蛋白是调节基因转录的蛋白因子,如原核生物的阻遏蛋白和ＣAｐ蛋白、真核生物的基本转录因子和特异转录因子等。、(C)、ＲNＡ聚合酶 是催化基因转录最主要的酶。原核生物只有一种ＲＮA聚合酶，催化所有RＮA的转录。真核生物有三种ＲＮA聚合酶,催化不同ＲＮA的转录．ＤNＡ调节元件和调节蛋白可以通过影响RNA聚合酶的活性来调接基因转录激活。 二、 原核基因转录调控
1． 原核基因表达调节的特点：
（Ａ）σ因子决定RＮA聚合酶识别特异性,帮助RNA聚合酶识别不同启动子，对不同基因进行转录.(B)、转录调节普遍采用操纵子模式， 原核生物功能相关的基因往往串联地排列在一起，在一个共同的调控区的调节下,一起转录生成一个多顺反子，最终表达产物是一些功能相关的酶或蛋白质,它们－起参与某种底物的代谢或某种产物的合成。（C)、阻遏蛋白对转录的抑制作用是普遍存在的贡性调节。
2、乳糖操纵子的结构、负性和正性调节及协调调节： (A)、乳糖操纵子包括三个结构基因(Z、 Y、 A）、三个调节序列:启动序列、操纵序列和CAP蛋白结合位点,以及一个调节基因，调节基因编码阻遏蛋白。（B)、阻遏蛋白的负性调节蛋白质与ＤNA结合抑制基因的转录属于负性调节。操纵序列是控制操纵子中结构基因转录的开关,阻遏蛋白与操纵序列结合可阻止RNA聚合酶对结构基因的转录。当乳糖存在时，乳糖的分鲜产物半乳糖与阻遏蛋白结合，导致阻遏蛋白与操纵序列解离,诱导基因的转录。（C）、 ＣＡP的正性调节蛋白质与ＤNA结合增强基因转录属于正性调节.在启动子上游子存在CＡP结合位点, CAP与其结合后可促进RNＡ聚合酶与启动秀列结合,从而促进转录.但是,ＣAP单
4
独不能与其位点结合,只有与ｃAMP形成复合物后才能与CＡP位点结合。细胞内葡萄糖缺乏时，ｃAＭP水平升高，cAMP一CAP复合物形成并与CAP结合位点结合,促进ＲNＡ聚合酶与启动序列结合并启动转录。葡萄糖丰富时，cAMＰ水平降低，ｃＡMP一CＡＭP复合物不能形成，ＣAP不能与DNA结合，不能启动转录。(D）、协调调节即阻遏蛋白的负性调节与ＣAP蛋白正性调节的协同作用.当阻遏蛋白与操纵序列结合封闭转录后,ＣＡＰ不能启动转录,但是阻遏蛋白脱离操纵序列而解除封闭后，如果没有ＣＡｐ的作用也不能启动转录,所以乳糖操子的诱导作用即需要乳糖的存在又需要葡萄糖的缺乏。 3、操纵子的其他转录调节机制 (A)、转录衰减作用最早在阻遏型的色氨酸操纵子发现,当色氨酸丰富时，核蛋白体迅速通过前导编码序列!、使后面的序列形成衰减子，导致ＲＮA聚合酶的脱落和转录终止。转录衰减实质上是转录和前导肽翻译过程的偶联，，是原核生物特有的转录调节机制．（Ｂ）、Ｓ０Ｓ反应是大肠杆菌特有的一种ＤNA损伤修复机制 。 参与ＤＮA损伤修复的一些Ｓ０Ｓ基因受一个共同的LexＡ阻遏蛋白的控制，正常情况下LeｘA与DＮＡ结合阻止了这些基因的表达，当紫外线照射造成DNA损伤时,Rec蛋白产生蛋白水解酶活性,使LeｘＡ蛋白水解失活,导致S0Ｓ基因转录表达，并对损伤的DNＡ进行修复 三、 真核基因转录调节
真核基因数量多,基因表达调节机制复杂，基因表达可在ＤNＡ、染色质、转录、转录后加工、翻译和翻译后加工等水平上调节，但最主要的是转录水平的调节.
1、真核基因组结构特点（Ａ)、真核基因组结构庞大,由30亿碱基对组成，有４万多个基因。(B)、单顺反子真核细胞一般以一个基因为转录单位，转录产物是单顺反子、即编码一种多肽的mRＮＡ。（Ｃ)、重复序列真核基因组中编码序列只占5一１0%,其余８０-９０％是非编码序列,其中有大量的重复序列．重复序列长短不同,重复率不等，而且具有种属特异性。(D)、基因不连续性真核基因的编码序列不连续排列,被一些非编码序列间隔开，编码序列称外显子,非编码序列称内含子．
２、真核基因表达调节特点 （Ａ） RＮA聚合酶 原核生物只有一种RＮＡ 聚合酶,真核生物有三种,分别转录不同的ＲNA,RNA聚合酶II负责转录蛋白质的基因 ，因此该酶最为重要 。(B) 活性染色质结构的变化 基因转录可在染色质水平上调节,基因转录激活的染色质在结构和性质上发生如下变化;（1） 由于转录激活区组蛋白部分脱落，产生DNａsｅ I超敏位点。(２）DNA 拓扑构像发生变化,ＤNA转录时，RNＡ 聚合酶的前面是正超螺旋,后面是负螺旋。（３） ＤNA碱基修饰变化 转录激活的基因处于低甲基化状态。（4）组蛋白的数量、结构和化学修饰发生变化(C)正性调节占主导地位 蛋白质与 ＤNA结合抑制转录是负性调节, 蛋白质与 DNA结合后促进基因转录是正性调节。 在原核生物中阻遏蛋白与 DＮA结合抑制转录是负性调节。在真核生物中有许多转录激活因子,它们与增强子DNA结合促进转录属于正性调节。
３、真核基因转录激活调节 真核基因转录激活也需要DNＡ调节序列、调节蛋白和RNA聚合酶三大要素。(A）顺式作用元件 真核生物的DＮA调控元件称为顺式作用元件, 包括启动子,增强子和沉默子。它们通过DＮA和蛋白质、蛋白质和蛋白质的相互作用,最终改变ＲＮA聚合酶的活性而调节转录.典型的启动子由TＡTA盒及其上游的GC盒和ＣAＡT盒组成 。增强子是远离启动子的、可促
5
进转录的调控元件，其作用与方向和位置无关,而且具有组织特异性.它一般与转录激活因子结合,通过作用于转录起始复合物增强RNA聚合酶的活性 ,从而促进转录。沉默子是一种负性调控元件,它与转录抑制因子结合抑制转录．(B）反式作用因子 是影响基因转录的调节蛋白，包括基本转录因子和特异转录因子,基本转录因子与RNＡ聚合酶构成转录起始复合物,有人将它们称为RNA聚合酶的亚基, 它们在所有的细胞中都存在 ，对于三种ＲNＡ聚合酶,除个别基本转录因子都是通用的。特异转录录因子包括转录激活因子和转录抑制因子,前者与增强子结合增强基因转录，后者与沉默子结合抑制基因转录。转录因子一般含有DNＡ结合域和转录激活域,前者是转录因子与DNＡ结合的位点,如锌指结构和碱性氨基酸组成的螺旋. 后者是转录因子与转录起始复合物中某种蛋白质相互作用的位点，此外，某些转录因子还有蛋白质和蛋白质相互的结构域 4、mRＮA基因转录激活及其调节 ｍRNA基因是蛋白质基因,在基因组中占据绝大多数，由RNA聚合酶II转录，真核RＮＡ聚合酶ＩＩ与十几种基本转录因子结合成转录起始复合物，对蛋白质基因进行转录.基本转录因子中只有TFIＩ D可以和ＴＡTA盒结合。 TFII D由TBＰ（ＴＡTA结合蛋白）和十几种TBP相关因子（TAF）构成.真核基因调节的三大要素是顺式作用元件 反式作用因子和RNA聚合酶,它们通过ＤNA和蛋白质及蛋白质和蛋白质的相互作用调节的转录。例如一种转录激活因子和某种增强子结合，通过作用于转录起始复合物中的某种蛋白质引起RＮＡ聚合酶的构想改变或化学修饰,最终导致其活性增加，从而激活转录.虽然增强子距离启动子和ＲＮA聚合酶很远,但是DNA可以弯曲,使转录激活因子与启动子上的转录起始复合物靠近,与复合物中的某种蛋白质(TBP或 ＴＡＦ)相互作用,然后通过它作用于RＮA聚合酶,从而激活转录．
SECＴION ６蛋白质的生物合成及表达定位
重点:
蛋白质合成的反应体系、三种RNA在翻译中的作用、蛋白质合成过程可分为起始、延长、终止三个阶段。原核生物翻译起始与真核生物的区别。肽链合成后的加工修饰。蛋白质生物合成的干扰和抑制。 难点：
遗传密码的特性、翻译起始复合物的形成、肽链延长阶段的三个步骤、蛋白质的靶向输送。
一。参与蛋白质生物合成的物质
要点: 参与翻译过程的物质： 需要20种氨基酸作为原料、三种RNA、蛋白质因子(起始因子ＩF、延长因子EF及释放因子RF)、酶和ATP、GＴP等, 共同协调完成蛋白质合成。
１。mRNA是翻译的直接模板
mRＮA每3个碱基组成三联体密码子，决定一个氨基酸的信息。有64个密码子， 其中ｍRNA 5’端的AUG称为起始密码。UＡG、UAA、UGA为肽链合成的终止信号， 其余6１个密码子代表20种氨基酸。密码阅读方向是从5’到３’,决定翻译的方向性。
遗传密码有以下生物特性：
(1) 遗传密码的连续性，即从AUG开始，各密码子连续阅读而无间断，若有碱基
插入或缺失,会造成框移突变；
(2) 简并性,大部分氨基酸有多个密码子,以2~4个居多,可有6个。这种由多种
密码编码一种氨基酸的现象称为简并性.决定同一种氨基酸密码子的头两个
6
碱基是相同的，第三位碱基不同，第三位碱基发生点突变时仍可翻译出正常的氨基酸;
(3) 摆动性,ｍＲNA密码子的前两位碱基和tRNＡ的反密码严格配对.而密码第三
位碱基与反密码第一位碱基不严格遵守配对规则，称为密码配对的摆动性。见表1—1。
表1—1 密码子、反密码子配对的摆动现象
tRNＡ反密码子第一个碱基 ｍRNA密码子第三个碱基
Ｉ Ｕ,C,Ａ
U A,G
C Ｇ
A Ｕ
G U，C
(4)通用性,生物体的遗传密码相同，称密码的普遍性。但线粒体密码子有例外。如AUＡ与ＡＵG均代表Met和起始密码子；UＧA为Trp密码子而不是终止密码子等。
2.核蛋白体是肽链合成的场所
核蛋白体由大、小亚基构成,每个亚基含不同的蛋白质和rRNA。大亚基有转肽酶活性，有容纳tＲNA的二个部位: Ａ位,即氨基酰位,P位,即肽酰位。 3。tRNA和氨基酰－tRNA
tRＮA的作用是携带并转运特异氨基酸。tRNA分子上3’端的CCA序列是结合氨基酸的部位，反密码环可特异识别mRNA的密码序列。 (1）氨基酰-ｔRNA合成酶.
氨基酰-tRNA合成酶可高度特异识别氨基酸及tRNA底物，保证各氨基酸与相应数种tＲNA准确结合。氨基酸—ｔRNA合成酶催化的反应分为两步:
氨基酸＋ATＰ－E───→氨基酸-AMP－E＋PPi
氨基酰—AＭP-E+tRNA ───→氨基酰-tRNA+AＭP + E
此反应使氨基酸羧基活化,并使活化氨基酸转移到ｔRNＡ ３’端CCA-OH，形成氨基酸的活性形式,氨基酰—tRNA。 (2)氨基酰—tRNＡ的表示方法
fmetｆm
原核细胞tRNＡ携带的甲硫氨酸可被甲酰化,称tRNAi，fMｅｔ- ｔRNAi
ｅt
专一识别起始密码AＵG,第一个进入核蛋白体循环。
甲酰转移酶
10ｆｍeｔＮ—甲酰四氢叶酸+Ｍet-tＲＮAｉ─────→四氢叶酸＋ｆMet— tRＮfmｅt Ai
基本要求:
1. 熟悉遗传密码的生物特性。
2. 掌握氨基酰—ｔRNA合成酶的催化活性及特异性。 3. 掌握三种ＲNA在蛋白质合成中的功能． 基本概念：
1. 遗传密码:模板上的核苷酸，三个为一组（三联体）决定一个氨基酸的种类,
称为三联体密码．密码也决定蛋白质的一级结构.
2． 翻译： 蛋白质生物合成称为翻译，是指把核苷酸序列组成的遗传信息,破读为蛋白质分子的氨基酸排列顺序。 二。蛋白质生物合成过程
要点：翻译过程可分为起始、延长、终止三个阶段，蛋白质合成在核蛋白体上进行称为核蛋白体循环(广义).肽链的合成是从Ｎ端到Ｃ端． 1.翻译起始 （原核生物)
生成由起始氨基酰—ｔＲNA、mRNA和核蛋白体组成的70S起始复合物，原
7
核生物的起始因子(IF)有三种。其过程在原核生物和真核大同小异。 (1）核蛋白体大、小亚基分离.
(２）mRNA结合小亚基 mRNA起始密码上游为Ｓ-D序列，可与小亚基1６S rRNA 3'端互补。紧接S—Ｄ序列的短核苷酸序列可被小亚基蛋白识别结合,两方面作用促使mRＮA在小亚基上定位.
fmeｔ
(３)fmｅt-tRＮAi结合于mRＮA—小亚基复合体的AUG上,形成30S起始复合体.
(４)大亚基加入３0S起始复合体,形成70Ｓ起始复合体。 1.1真核生物翻译起始的特点
真核生物核蛋白体为8０S(60S + 40S).10种起始因子（ｅIF),见下表。
表1-2 各种起始因子在形成起始复合物中的作用 生成起始复合物步骤
亚基分离
起始tRＮA就位 mRNA就位 大亚基结合
IF
ＩF—3、ＩＦ—１ IＦ—2、IF-1 核酸-核酸、核酸－蛋白质之间的辨认结合
各种IF脱落,GTＰ水解
eＩF
eIＦ－3、ｅIF－3A、eIF－4Ｃ eＩF－2、eＩF2B、eIF－ 3、eIF—４Ｃ
eIＦ—4、eIF—4A、eIF－４B、ｅIF-4E 、eIＦ-4Ｆ
(１).真核起始甲硫氨酸不需甲酰化。 (2）。真核mＲNＡ没有Ｓ—D序列，但5’端帽子结构与其在核蛋白体就位相关。帽结合蛋白（CBP）可与mＲNA帽子结合,促进mＲNA与小亚基结合。 2．肽链的延长
延长阶段为不断循环进行的过程，也称核蛋白体循环。分为进位、成肽和转位三个步骤。真核及原核生物的延长，主要是延长因子体系的不同,见表１—3。
表1-３ 真核和原核生物延长因子及其功能 原核生物 EＦＴｕ EFTs EＦG
功能
协助氨基酰-ｔRNA进入A位，结合GＴＰ 从EFTu中置换GＤP 转位酶，促助肽酰－ｔRＮA由A位进至P位,协助tRNA的释放
真核生物 EF1α
EF1β、ＥＦ1γ EF2
(１）进位
根据Ａ位上密码引导，相应的氨基酰-tRNＡ进入A位，称为进位(注册)。ＥF—T由EＦ-Tu和EＦ-Ts两个亚基组成， EＦ-Ｔu—GＴP与氨基酰—tRＮA形成 氨基酰-ｔRNA-Tu-GTP三元复合物并进入Ａ位,消耗ＧTP完成进位,释出ＥF—Tu－GＤP,EF-Ts促进EF-Ｔu 释出GDＰ，并重新形成EF—T,再次被利用。 （2）成肽
转肽酶催化催化Ｐ位上甲酰甲硫氨酰基或肽酰基转移给A位上进入的氨基酰-tＲNA,形成肽键连接,生成的二肽酰—tRNA占据A位,P位连有空载 tＲNA，将迅速从核蛋白体脱落。 (3)转位
EFG有转位酶活性，催化A位二肽酰tＲNA进入P位，同时核蛋白体沿ｍRNA移动一个密码子, A位再次空缺,开第3个氨基酰－tRＮＡ进位。重复上述循环，肽链在N端加入一个氨基酸.使P位依次出现３肽、4肽等．
8
3．肽链合成终止（原核）
终止需要释放因子ＲF、RＲ。真核生物仅需一种释放因子,有GTP酶活性。 (1）、任何氨基酰－ｔRNA不辨认终止密码,由 RF—1辨认终止密码ＵAA、UAG;RF—2辨认UＡA、UＧＡ。
(2)、RＦ—3可使转肽酶的构象改变，发挥酯酶活性水解多肽、脱离tRＮA。 （3)、在RR作用下，tRＮA、ｍRNA、RF与核蛋白体分离。大、小亚基分开，重新参与蛋白质合成过程。
多聚核蛋白体循环：在翻译时多个核蛋白体结合于同一条mRNA上,称为在ｍRNA上的密度与模板的长度有关。可使蛋白质高速、高效同时合成多条肽链． 基本要求:
1. 掌握原核生物翻译起始的过程。 2．了解真核生物翻译起始的特点
3．熟悉原核生物肽链延长的三个步骤及延长因子的作用。 基本概念：
1。 核蛋白体循环(广义):蛋白质合成的中心环节。是活化的氨基酸在核蛋白体上缩合成肽的过程。包括起始、延长、终止三个阶段.
2。 S－D序列(核蛋白体结合序列)： mRNA起始密码AＵG上游为富含嘌呤…AGGA…序列称Ｓ－D序列，可与小亚基16S ｒＲNA 3'端互补结合.因此AGGA序列也被称为核蛋白体结合序列。
3．核蛋白体循环（狭义）指翻译过程的肽链延长阶段。循环包括进位、成肽和转位三个步骤。每循环一次，肽链延长一个氨基酸,形成一个肽键。如此周而复始,直至肽链合成终止。 三. 翻译后加工
要点:新合成的多肽链,经加工修饰,转变成有生物活性的蛋白质。 1。高级结构修饰
由多条肽链构成的蛋白质，各亚基合成后,需聚合成四级结构。细胞内多种结合蛋白如脂蛋白、色蛋白、核蛋白、糖蛋白等,合成后需和相应辅基结合． 2。一级结构的修饰 （1)去除起始甲硫氨酸
多肽链延长到一定程度，脱甲酰基酶或氨基肽酶切去起始N—甲酰基或N端甲硫氨酸. (2)个别氨基酸的修饰
如肽链内或肽链间两个半胱氨酸形成二硫键。脯氨酸、赖氨酸羟基化生成羟脯氨酸和羟赖氨酸。某些蛋白质的丝、苏、酪氨酸可被磷酸化等。 （3)水解修饰
胰岛素、甲状旁腺素、生长素等激素初合成时是无活性的前体,经水解剪去部分肽段而成熟，如鸦片促黑皮素原经剪切可生成几种肽类激素。 3.蛋白质合成后的靶向运输
蛋白质合成后运送到相应功能部位,称为蛋白质的靶向运输。合成的蛋白按功能和去向分成两类,一类为分泌蛋白，由结合于粗面内质网的核蛋白体合成。另一类分布于胞液、线粒体及核内蛋白,由游离核蛋白体合成.
信号肽假说:信号肽位于新合成的分泌蛋白N端．对分泌蛋白的靶向运输起决定作用。①细胞内的信号肽识别颗粒（SRP)识别信号肽,使肽链合成暂时停止,SRP引导核蛋白体结合粗面内质网膜；②ＳRP识别、结合内质网膜上的对接
9
蛋白,水解ＧTP使SRP分离,多肽链继续延长；③信号肽引导延长多肽进入内质网腔后，经信号肽酶切除。分泌蛋白在高尔基体包装成分泌颗粒出胞。
基本要求:
１．掌握翻译后加工的形式及意义. 2.熟悉蛋白质靶向输送的过程及意义。
基本概念: 1．信号肽:未成熟的分泌性蛋白质中可被细胞转运系统识别的特征性氨基酸序列,有碱性N-末端，疏水核心区,及加工区三个区段。 ２．翻译后加工:将新合成的肽链经多种修饰加工处理,使之成为有生理活性的成熟蛋白质,称为翻译后加工。主要包括高级结构的修饰：亚基聚合、辅基连接．一级结构的修饰:去除Ｎ-甲酰基或Ｎ-蛋氨酸，个别氨基酸的修饰,水解修饰和靶向输送三方面.
四、蛋白质生物合成的干扰和抑制
要点:某些药物、毒素和生物活性物质等可干扰和抑制蛋白质生物合成过程。 1。抗生素类
通过直接阻断蛋白质生物合成而起抑菌作用.见表1－4。 表1-4 抗生素抑制蛋白质生物合成的原理 抗生素
四环素族(金霉素 新霉素、土霉素)
氯霉素、
链霉素、卡那霉素、 嘌呤霉素 放线菌酮
作用点
原核核蛋白体小亚基 原核核蛋白体大亚基 原核核蛋白体小亚基 原核核蛋白体大亚基 真核核蛋白体大亚基
作用原理
抑制氨酰—ｔRNＡ与小亚基结合
抑制转肽酶、阻断延长 改变构象引起读码错误、抑制起始
抑制转肽酶、妨碍移位 抑制转肽酶、阻断延长
2。干扰蛋白质合成的生物活性物质 （１）毒素
多种毒素在肽链延长阶段可阻断蛋白质合成，如白喉毒素,通过抑制翻译延长的移位，而抑制细菌蛋白质合成. （2) 干扰素的作用
干扰素可抑制病毒繁殖。机理有两方面，一是在某些病毒双链ＲNA存在时,诱导特异蛋白激酶活化，使起始因子ｅＩＦ2磷酸化失活，抑制病毒蛋白质合成；二是干扰素与双链RNＡ共同活化特殊的2’—5’A合成酶，生成 ２'—5’A,再活化核酸内切酶RNaｓe L,使病毒ＲNＡ降解。 基本要求：
1. 了解抗生素、毒素和干扰素阻断蛋白质生物合成的作用的机理。
10
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容