原核肽链合成终止过程

COO- RF U A G 5' 3'

多聚核蛋白体(polysome) ——使蛋白质合成高速、高效进行。

电镜下的多聚核蛋白体现象

蛋白质合成后加工和输送Posttranslational Processing & Protein Transportation 第 三 节 蛋白质合成后加工和输送Posttranslational Processing & Protein Transportation

主要包括 一、多肽链折叠为天然三维结构 二、肽链一级结构的修饰 三、空间结构的修饰

一、多肽链折叠为天然功能构象蛋白质 新生肽链N端在核蛋白体上一出现，肽链的折叠即开始。 一般认为，多肽链自身氨基酸顺序储存着蛋白质折叠的信息，即一级结构是空间构象的基础。

促进蛋白折叠功能的大分子: 1. 分子伴侣 (molecular chaperon) 2. 蛋白二硫键异构酶 (protein disulfide isomerase, PDI) 3. 肽-脯氨酰顺反异构酶 (peptide prolyl cis-trans isomerase, PPI)

1. 分子伴侣 热休克蛋白(heat shock protein, HSP) 2) 伴侣素(chaperonins) 分子伴侣是细胞中一类保守蛋白质，可识别肽链的非天然构象并与之结合，帮助多肽在体内折叠、组装、转运或降解等，完成功能后与之分离，不构成这些蛋白质执行功能时的组份。 热休克蛋白(heat shock protein, HSP) 是指细胞在应激原特别是环境高温诱导下所生成的 一组蛋白质。 HSP70、HSP40和GrpE族 2) 伴侣素(chaperonins) 具有独特的双层7-9 元环状结构的寡聚蛋白,它们以依赖ATP 的方式促进体内正常和应急条件下的蛋白质折叠。 GroEL和GroES家族

HSP促进蛋白质折叠基本作用—— 结合保护待折叠多肽片段，再释放该片段进行折叠，形成HSP70和多肽片段依次结合、解离的循环。 HSP70-ATP复合物 HSP40- HSP70-ADP-多肽复合物 ATP水解 GrpE ATP ADP 复合物解离，释出多肽链片段进行正确折叠

伴侣素的主要作用—— 为非自发性折叠蛋白质提供能折叠形成天然空间构象的微环境。

2、蛋白二硫键异构酶 二硫键异构酶可催化错配二硫键断裂并形成正确二硫键连接，最终使蛋白质形成热力学最稳定的天然构象。

3、肽-脯氨酰顺反异构酶 多肽链中肽酰-脯氨酸间的肽键有顺反两种异构体，空间构象明显差别。 肽酰-脯氨酰顺反异构酶可促进上述顺反两种异构体之间的转换。

二、一级结构的修饰 （一）肽链N端的修饰 （二）个别氨基酸的修饰 （三）多肽链的水解修饰

鸦片促黑皮质素原(POMC)的水解修饰 N C 信号肽 PMOC KR ACTH -LT -MSH -MSH Endophin 103肽 ( ？) ACTH -LT -MSH -MSH Endophin

三、空间结构的修饰 （一）亚基聚合 （二）辅基连接 （三）疏水脂链的共价连接

四、蛋白质合成后的靶向输送 •蛋白质的靶向输送(protein targeting) 蛋白质合成后经过复杂机制，定向输送到最终发挥生物功能的细胞靶部位的过程称为蛋白质的靶向输送。

• 信号序列(signal sequence)

靶向输送蛋白的信号序列或成分 靶向输送蛋白 信号序列或成分 分泌蛋白 信号肽 内质网腔蛋白 信号肽，C端-Lys-Asp-Glu-Leu-COO-(KDEL序列) 线粒体蛋白 N端靶向序列（20～35氨基酸残基） 核蛋白 核定位序列（-Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val-，SV40 T抗原） 过氧化体蛋白 -Ser-Lys-Leu-（PST序列） 溶酶体蛋白 Man-6-P（甘露糖-6-磷酸）

（一）分泌蛋白的靶向输送 信号肽(signal peptide) 真核细胞分泌蛋白等前体合成后靶向输送过程首先要进入内质网。

信号肽的一级结构

信号肽引导真核分泌蛋白进入内质网

（二）线粒体蛋白的靶向输送

（三）细胞核蛋白的靶向输送

蛋白质生物合成的干扰和抑制 Interference & Inhibition of Protein Biosynthesis 第 四 节 蛋白质生物合成的干扰和抑制 Interference & Inhibition of Protein Biosynthesis

抗生素(antibiotics) 是微生物产生的能够杀灭或抑制细菌的一类药物。 抗代谢药物 指能干扰生物代谢过程，从而抑制细胞过度生长的药物，如：6-MP。 某些毒素也作用于基因信息传递过程。

一、抗生素类 抗生素抑制蛋白质生物合成的原理 抗生素 作用点 作用原理 应用 四环素族（金霉素 新霉素、土霉素） 链霉素、卡那霉素、新霉素 氯霉素、林可霉素 红霉素 梭链孢酸 放线菌酮 嘌呤霉素 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 真核、原核核蛋白体 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、阻断延长 抑制转肽酶、妨碍转位 与EFG-GTP结合，抑制肽链延长 氨基酰-tRNA类似物，进位后引起未成熟肽链脱落 抗菌药 医学研究 抗肿瘤药

氯霉素 放线菌酮 嘌呤霉素 链霉素和卡那霉素 四环素族

嘌呤霉素作用示意图

二、其他干扰蛋白质生物合成的物质 毒素(toxin) 干扰素(interferon)

白喉毒素(diphtheria toxin)的作用机理 eEF-2 （有活性） + 白喉毒素 eEF-2 （无活性） +

干扰素的作用机理 1. 干扰素诱导eIF2磷酸化而失活 dsRNA 干扰素诱导的蛋白激酶 eIF2 eIF2-P（失活） 磷酸酶 ADP ATP eIF2 ADP eIF2-P（失活） Pi 磷酸酶

2. 干扰素诱导病毒RNA降解 干扰素 2-5A合成酶 RNaseL 活化 降解mRNA dsRNA ATP 2- 5A A 2 P PPP 2 5 2- 5A ATP 2-5A合成酶 RNaseL 活化 降解mRNA