蛋白質(zhì)生物合成
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蛋白質(zhì)合成的直接模板
翻譯模板
protein biosynthesis
生物按照從脫氧核糖核酸 (DNA)轉(zhuǎn)錄得到的信使核糖核酸（mRNA）上的遺傳信息合成蛋白質(zhì)的過程。由于mRNA上的遺傳信息是以密碼（見遺傳密碼）形式存在的，只有合成為蛋白質(zhì)才能表達(dá)出生物性狀，因此將蛋白質(zhì)生物合成比擬為轉(zhuǎn)譯或翻譯。所以，RNA是蛋白質(zhì)合成的直接模板
不同mRNA序列的分子大小和堿基排列順序各不相同，但都具有5ˊ-端非翻譯區(qū)、開放閱讀框架區(qū)、和3ˊ-端非翻譯區(qū)；真核生物的mRNA的5ˊ-端還有帽子結(jié)構(gòu)、3ˊ-端有長(zhǎng)度不一的多聚腺苷酸(ployA)尾。帽子結(jié)構(gòu)能與帽子結(jié)合，在翻譯時(shí)參與mRNA在核糖體上的定位結(jié)合，啟動(dòng)蛋白質(zhì)生物的合成；帽子結(jié)構(gòu)和ployA尾的作用還有穩(wěn)定RNA；開放閱讀框架區(qū)與編碼蛋白質(zhì)的基因序列相對(duì)應(yīng)?！ ?/p>
遺傳密碼表
在mRNA的開放式閱讀框架區(qū)，以每3個(gè)相鄰的核苷酸為一組，代表一種氨基酸或其他信息，這種三聯(lián)體形勢(shì)稱為密碼子（codon）。如圖，通常的開放式閱讀框架區(qū)包含500個(gè)以上的密碼子。?！?/p>
遺傳密碼的特點(diǎn)：
一方向性：密碼子及組成密碼子的各堿基在mRNA序列中的排列具有方向性（direction），翻譯時(shí)的閱讀方向只能是5ˊ→3ˊ。
二連續(xù)性：mRNA序列上的各個(gè)密碼子及密碼子的各堿基是連續(xù)排列的，密碼子及密碼子的各個(gè)堿基之間沒有間隔，每個(gè)堿基只讀一次，不重疊閱讀。
三簡(jiǎn)并性：一種氨基酸可具有兩個(gè)或兩個(gè)以上的密碼子為其編碼。遺傳密碼表中顯示，每個(gè)氨基酸都有2,3,4或6個(gè)密碼子為其編碼（除甲硫氨酸只有一個(gè)外），但每種密碼子只對(duì)應(yīng)一個(gè)氨基酸，或?qū)?yīng)終止信息。
四通用性：生物界的所有生物，幾乎都通用這一套密碼子表
五擺動(dòng)性：tRNA的最后一位，和mRNA的對(duì)應(yīng)不完全，導(dǎo)致了簡(jiǎn)并性
蛋白質(zhì)的合成場(chǎng)所
核糖體就象一個(gè)小的可移動(dòng)的工廠，沿著mRNA這一模板，不斷向前迅速合成肽鏈。氨基酰tRNA以一種極大的速率進(jìn)入核糖體，將氨基酸轉(zhuǎn)到肽鏈上，有從另外的位置被排出核糖體，延伸因子也不斷地和核糖體結(jié)合和解離。核糖體和附加因子一道為蛋白質(zhì)合成的每一步驟提供了活性區(qū)域。
蛋白質(zhì)生物的合成和調(diào)控
蛋白質(zhì)生物合成的調(diào)控
生物體內(nèi)蛋白質(zhì)合成的速度，主要在轉(zhuǎn)錄水平上，其次在翻譯過程中進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。它受性別、激素、細(xì)胞周期、生長(zhǎng)發(fā)育、健康狀況和生存環(huán)境等多種因素及參與蛋白質(zhì)合成的眾多的生化物質(zhì)變化的影響。由于原核生物的翻譯與轉(zhuǎn)錄通常是偶聯(lián)在一起的，且其mRNA的壽命短，因而蛋白質(zhì)合成的速度主要由轉(zhuǎn)錄的速度決定。弱化作用是一個(gè)通過翻譯產(chǎn)物的過量與不足首先影響轉(zhuǎn)錄，從而調(diào)節(jié)翻譯速度的一種方式。mRNA的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)也能調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)合成的速度。
真核生物轉(zhuǎn)錄與翻譯不是偶聯(lián)的，通常蛋白質(zhì)合成的速度比原核生物慢。真核生物除了主要通過轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后加工及mRNA的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)（如帽子結(jié)構(gòu)和多聚A尾巴等）（見信使核糖核酸）進(jìn)行調(diào)控外，通過對(duì)珠蛋白生物合成研究表明，真核起始因子eIF－2是翻譯速度的限制因子，因此影響eIF－2的因素能調(diào)節(jié)翻譯的速度。用哺乳動(dòng)物網(wǎng)織紅細(xì)胞的無細(xì)胞制劑進(jìn)行離體研究指出，當(dāng)缺乏血紅素時(shí)，因?yàn)闊o法形成血紅蛋白，沒有必要合成蛋白質(zhì)。實(shí)驗(yàn)證明血紅素的調(diào)控是通過一種稱為血紅素調(diào)控阻遏物（HCR）實(shí)現(xiàn)的。HCR有活潑和不活潑的兩種狀
血紅素通過影響eIF－2對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行調(diào)控。當(dāng)血紅素存在時(shí)，抑制了
胞蛋白質(zhì)合成，而且還能促進(jìn)通常不合成血紅蛋白的細(xì)胞合成蛋白質(zhì)，如促進(jìn)肝癌細(xì)胞、海拉細(xì)胞和腹水瘤細(xì)胞無細(xì)胞制劑的蛋白質(zhì)合成?！ ?/p>
蛋白質(zhì)生物合成的抑制劑
蛋白質(zhì)生物合成的抑制劑 許多蛋白質(zhì)生物合成抑制劑具有高度專一性，這對(duì)于研究合成機(jī)制很重要。許多臨床有效的抗生素是通過特異抑制原核生物的蛋白質(zhì)合成而發(fā)揮作用的，它們抑制細(xì)菌生長(zhǎng)而不損害人體細(xì)胞。利用兩類生物蛋白質(zhì)合成的差異，可以找出治療細(xì)菌感染引起的疾病的藥物。表中列出一些較為重要的蛋白質(zhì)生物合成抑制劑及其作用部位和專一性。
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