第10章 核糖体课件PPT

这是一份第10章 核糖体课件PPT，共19页。PPT课件主要包含了本章主要内容，核糖体的类型与结构，第一节，核糖体的结构，r蛋白主要功能，第二节，多核糖体，蛋白质的合成，核糖体与RNA世界等内容，欢迎下载使用。
核糖体（ribsme）
一种核糖核蛋白颗粒（ribnucleprtein particle）细胞内合成蛋白质的细胞器几乎存在于一切细胞内；仅发现在哺乳动物成熟的红细胞等极个别高度分化的细胞内没有核糖体细胞内的数量与蛋白质合成程度有关没有生物膜包裹，其直径为25~30 nm，主要成分是RNA 与蛋白质分为附着核糖体和游离核糖体核糖体的实质是核酶
多核糖体与蛋白质的合成
核糖体的基本类型与化学组成
核糖体蛋白质与rRNA的功能
图10-1 原核细胞核糖体结构模式图（不同侧面观）
一、核糖体基本类型与化学组成
原核细胞核糖体沉降系数为70S，相对分子质量为2.5×106 真核细胞核糖体沉降系数为80S，相对分子质量为4.2×106 核糖体大小亚基常常游离于细胞质基质中，只有当小亚基与mRNA 结合后大亚基才与小亚基结合形成完整的核糖体。肽链合成终止后，大小亚基解离，又游离于细胞质基质中
原核细胞与真核细胞核糖体成分比较
每个核糖体含有4 个RNA 分子的结合位点， 其中1个位点供mRNA 结合，3 个位点供 tRNA 分子结合， 分别为A 位点（aminacyl site）、P位点（petidyl site）和E位点（exit site）在核糖体大小亚基结合面，特别是mRNA 和 tRNA 结合处，无核糖体蛋白分布催化肽键形成的活性位点由RNA 组成大多数核糖体蛋白有一个球形结构域和伸展的 尾部，球形结构域分布于核糖体表面，而其伸展的多肽 链尾部则伸入核糖体内折叠的rRNA 分子中
图10-2 大肠杆菌70S 核糖体（PDB：5h5u）结构图核糖体大亚基蛋白使用绿色表示；核糖体大亚基rRNA 使用橙黄色表示；小亚基蛋白使用蓝绿色表示；小亚基rRNA 使用粉色表示；E tRNA 表示结合在E 位点的tRNA，用红色标示；P tRNA 表示结合在P 位点的tRNA，用洋红色标示；A tRNA 表示结合在A 位点的tRNA，用蓝色标示。L1，代表核糖体大亚基蛋白L1 的位置
三、核糖体蛋白质与RNA的功能
mRNA 结合位点A 位点：与新掺入的氨酰-tRNA 结合的位 点——氨酰基位点P 位点：与延伸中的肽酰-tRNA 结合的位 点——肽酰基位点E 位点：脱氨酰tRNA 的离开A 位点到完全释放的一个位点与肽酰tRNA 从A 位点转移到P 位点有关的 转移酶（即延伸因子EF-G）的结合位点肽酰转移酶的催化位点
核糖体上与蛋白质合成有关的结合位点与催化位点
图10-3 核糖体中主要活性部位示意图
50S结构显示肽基转移活性位点附近没有蛋白质
Prteins snake tward, but nt int, active site
The ribsme is a ribzyme
rRNA是起主要作用的结构成分，其主要功能
肽酰转移酶的活性为tRNA 提供结合位点为多种蛋白质合成因子提供结合位点在蛋白质合成起始时参与同mRNA 选择性地结 合以及在肽链的延伸中与mRNA 结合
帮助 rRNA 折叠成有功能的三维结构在蛋白质合成中，某些r 蛋白可能对核糖体的构象起“微调”作用
图10-4 多核糖体模式图
由多个甚至几十个核糖体串联在一条mRNA 分子上高效地进行肽链的合成，具有特殊功能与形态结构的核糖体与mRNA 的聚合体称为多核糖体（plyribsme 或plysme）每种多核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定原核细胞中，分离的多核糖体常与DNA 结合在一起；真核细胞中，多核糖体或附着在内质网上，或游离在细胞质基质中
蛋白质合成过程中的 3 个关键问题如何催化肽键的形成？如何识别正确的 tRNA ？tRNA 和mRNA 如何通过核糖体的活性位点？ 主要包括三个阶段：肽链的起始（initiatin）肽链的延伸（elngatin）肽链的终止（terminatin）
图10-5 蛋白质合成的3 个阶段
30 S 小亚基与mRNA 的结合第一个氨酰-tRNA 进入核糖体完整起始复合物的装配
图10-6 30 S 亚基与IF3
1. 肽链的起始——以原核细胞为例
Fig. Frmatin f the initiatin cmplex in bacteria. The cmplex frms in three steps (described in the text) at the expense f the hydrlysis f GTP t GDP and Pi. IF1, IF2, and IF3 are initiatin factrs. E designates the exit site; P, the peptidyl site; and A, the aminacyl site.
肽链延伸主要通过4 个步骤完成（1）氨酰-tRNA 分子结合到核糖体A 位点（2）肽键的形成：肽酰转移酶催化形成新的肽键（3）转位：核糖体沿mRNA 由5′→ 3′准确移动3 个核苷酸的距离（4）脱氨酰-tRNA 的释放：E 位点tRNA 从核糖体释放，另一氨酰tRNA 可以结合到A 位点。如此循环完成整个多肽链的延伸
图10-7 多肽链延伸过程示意图
2. 多肽链延伸——以原核细胞为例
3. 肽链的终止——以原核细胞为例
A 位点mRNA 是UAA、UGA 或UAG 终止密码子释放因子（release factr，RF）RF1 可识别UAA 或UAG，RF2 识别UAA 或UGA，催化蛋白质合成的终止肽链延伸终止后，蛋白链脱离核糖体，核糖体从mRNA 上释放下来， 解离成30 S 和50 S 亚基
三、核糖体与RNA 世界
肽键形成反应由23S RNA催化
1. 核糖体的本质是核酶
图10-8 RNA 在生命起源中的地位及演化过程的假说
2. RNA世界与生命起源