本章主要內(nèi)容： ● 8.1 遺傳密碼 ● 8.2 tRNA 結(jié)構(gòu)、功能與類型 ● 8.3 核糖體結(jié)構(gòu)與功能 ● 8.4 蛋白質(zhì)合成 生物學(xué)機(jī)理 ● 8.5 蛋白質(zhì)前體的加工和修飾 ● 8.6 蛋白質(zhì)生物合成抑制劑 ● 8.7 蛋白質(zhì)作用機(jī)理 蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所是蛋白質(zhì)合成的模板 與氨基酸是核糖體mRNA tRNA。蛋白質(zhì)合成的原料是20種氨基酸。翻譯：指mRNA鏈上的核苷酸從特定的起始位置開始，每三個(gè)核苷酸代表一個(gè)氨基酸的原理是順序合成一條多肽鏈的過(guò)程。蛋白質(zhì)生物合成步驟？(1) 翻譯后的起始核糖體與 mRNA 結(jié)合并與氨酰-tRNA 形成起始復(fù)合物。（2)肽鏈核糖體沿著mRNA 5'端的延伸向3'端移動(dòng)蛋白質(zhì)時(shí)間翻譯的模板，肽合成從N端到C端開始。這是整個(gè)過(guò)程中*快的階段蛋白質(zhì)合成。？（3)肽鏈終止和釋放核糖體與mRNA解離，為新一輪的合成反應(yīng)做準(zhǔn)備。內(nèi)容●遺傳密碼-三聯(lián)體1.1 遺傳密碼-三聯(lián)體三聯(lián)體代碼定義mRNA鏈上每三個(gè)核苷酸翻譯成蛋白質(zhì)多肽鏈上的一個(gè)氨基酸，或肽鏈合成的起始和終止信號(hào)，這三個(gè)核苷酸稱為密碼子或三聯(lián)體密碼子。

首先從基因的角度證實(shí)了這個(gè)概念是正確的。在模板 mRNA 中插入或刪除密碼子中的 bp 將改變密碼子的所有后續(xù) aa 序列。如果模板同時(shí)插入和刪除，插入和刪除的堿基數(shù)相同，后續(xù)密碼子序列不會(huì)發(fā)生變化，翻譯后的蛋白質(zhì)序列保持不變（突變密碼子所代表的aa除外） .

如果同時(shí)刪除 3 個(gè)核苷酸，翻譯將產(chǎn)生一個(gè)缺失一個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)，序列不會(huì)改變。1950 年代和 1960 年代在破譯遺傳密碼方面的三項(xiàng)重要成就1）Paul Zamecnik 等人證實(shí)了細(xì)胞中蛋白質(zhì)合成的位置。? 他們將放射性標(biāo)記的aa注射到大鼠體內(nèi)，一段時(shí)間后取肝，沉淀蔗糖梯度，分析各種細(xì)胞成分中的放射性蛋白。? 如果在注射后幾小時(shí)（或幾天）取出肝臟，所有細(xì)胞成分都含有放射性標(biāo)記的蛋白質(zhì)；？如果在注射后幾分鐘內(nèi)取出肝臟，那么放射性標(biāo)記的蛋白質(zhì)僅存在于核糖體顆粒的細(xì)胞質(zhì)成分中。2）弗朗西斯·克里克等人。首次證明，只有以三聯(lián)體代碼的形式，才能將AUGC四個(gè)字母所包含的遺傳信息（核酸）準(zhǔn)確翻譯成由20個(gè)不同aa組成的蛋白質(zhì)序列。實(shí)現(xiàn)遺傳信息的表達(dá)。? 實(shí)驗(yàn)1：用吖啶試劑（誘導(dǎo)核苷酸插入或丟失）處理T4噬菌體rII位點(diǎn)的兩個(gè)基因，引起移碼突變（frame-shift）產(chǎn)生完全不同的、無(wú)功能的蛋白質(zhì)。? 實(shí)驗(yàn)二：煙草壞死衛(wèi)星病毒研究發(fā)現(xiàn)其外殼蛋白亞基由400個(gè)氨基酸組成，對(duì)應(yīng)的RNA片段長(zhǎng)度為1200個(gè)核苷酸，與密碼三聯(lián)體系統(tǒng)完全匹配。

? 實(shí)驗(yàn)三：以均聚物為模板蛋白質(zhì)時(shí)間翻譯的模板，指導(dǎo)多肽合成。當(dāng)含有tRNA、核糖體、AA-tRNA合成酶等蛋白質(zhì)因子作為模板和ATP、GTP、aa等成分的細(xì)胞提取物中加入mRNA或人工合成的均聚物時(shí)，可合成新的肽鏈，即新生肽的aa序列鏈由附加模板決定。1961 年，當(dāng) Nirenberg 等人 以poly(U)為模板，他們發(fā)現(xiàn)合成了poly-Phe，并引入了UUU來(lái)代表Phe。Poly(C)和poly(A)分別作為模板得到poly-Pro和poly-Lys。? 實(shí)驗(yàn)4：以特定序列的共聚物為模板，指導(dǎo)多肽的合成。多聚二核苷酸可作為模板合成由2個(gè)氨基酸組成的多肽，5′……UGU GUG UGU GUG UGU GUG……3′，無(wú)論讀音是從U還是G開始，都只能有UGU(Cys)和GUG(Val)兩個(gè)密碼子。? 實(shí)驗(yàn)5：以共三核苷酸為模板，可以得到三種aa肽。如果使用UUC作為模板，可能有3種方式開始閱讀：5′…UUC UUC UUC UUC UUC…3′或5′…UCU UCU UCU UCU UCU…3′或5′…CUU CUU CUU CUU CUU ... 3′ 分別產(chǎn)生 UUC (Phe)、UCU (Ser) 或 CUU (Leu)。？當(dāng)使用多聚三核苷酸作為模板時(shí)，也可以僅合成兩種多肽： 5'…GUA GUA GUA GUA…3' 或 5'…UAG UAG UAG UAG UAG…3' 或 5'…AGU AGU AGU AGU AGU AGU ...3' 第二種讀取方法生成的密碼子UAG是終止碼，不編碼任何aa，因此，只有GUA（Val）或AGU（Ser）。只能有UGU（Cys）和GUG（Val）兩個(gè)密碼子。? 實(shí)驗(yàn)5：以共三核苷酸為模板，可以得到三種aa肽。如果使用UUC作為模板，可能有3種方式開始閱讀：5′…UUC UUC UUC UUC UUC…3′或5′…UCU UCU UCU UCU UCU…3′或5′…CUU CUU CUU CUU CUU ... 3′ 分別產(chǎn)生 UUC (Phe)、UCU (Ser) 或 CUU (Leu)。？當(dāng)使用多聚三核苷酸作為模板時(shí)，也可以僅合成兩種多肽： 5'…GUA GUA GUA GUA…3' 或 5'…UAG UAG UAG UAG UAG…3' 或 5'…AGU AGU AGU AGU AGU AGU ...3' 第二種讀取方法生成的密碼子UAG是終止碼，不編碼任何aa，因此，只有GUA（Val）或AGU（Ser）。只能有UGU（Cys）和GUG（Val）兩個(gè)密碼子。? 實(shí)驗(yàn)5：以共三核苷酸為模板，可以得到三種aa肽。如果使用UUC作為模板，可能有3種方式開始閱讀：5′…UUC UUC UUC UUC UUC…3′或5′…UCU UCU UCU UCU UCU…3′或5′…CUU CUU CUU CUU CUU ... 3′ 分別產(chǎn)生 UUC (Phe)、UCU (Ser) 或 CUU (Leu)。？當(dāng)使用多聚三核苷酸作為模板時(shí)，也可以僅合成兩種多肽： 5'…GUA GUA GUA GUA…3' 或 5'…UAG UAG UAG UAG UAG…3' 或 5'…AGU AGU AGU AGU AGU AGU ...3' 第二種讀取方法生成的密碼子UAG是終止碼，不編碼任何aa，因此，只有GUA（Val）或AGU（Ser）。如果使用UUC作為模板，可能有3種方式開始閱讀：5′…UUC UUC UUC UUC UUC…3′或5′…UCU UCU UCU UCU UCU…3′或5′…CUU CUU CUU CUU CUU ... 3′ 分別產(chǎn)生 UUC (Phe)、UCU (Ser) 或 CUU (Leu)。？當(dāng)使用多聚三核苷酸作為模板時(shí)，也可以僅合成兩種多肽： 5'…GUA GUA GUA GUA…3' 或 5'…UAG UAG UAG UAG UAG…3' 或 5'…AGU AGU AGU AGU AGU AGU ...3' 第二種讀取方法生成的密碼子UAG是終止碼，不編碼任何aa，因此，只有GUA（Val）或AGU（Ser）。如果使用UUC作為模板，可能有3種方式開始閱讀：5′…UUC UUC UUC UUC UUC…3′或5′…UCU UCU UCU UCU UCU…3′或5′…CUU CUU CUU CUU CUU ... 3′ 分別產(chǎn)生 UUC (Phe)、UCU (Ser) 或 CUU (Leu)。？當(dāng)使用多聚三核苷酸作為模板時(shí)，也可以僅合成兩種多肽： 5'…GUA GUA GUA GUA…3' 或 5'…UAG UAG UAG UAG UAG…3' 或 5'…AGU AGU AGU AGU AGU AGU ...3' 第二種讀取方法生成的密碼子UAG是終止碼，不編碼任何aa，因此，只有GUA（Val）或AGU（Ser）。

? 實(shí)驗(yàn) 6：使用隨機(jī)聚合物指導(dǎo)肽合成。尼倫伯格等人。奧喬亞等人。使用各種隨機(jī)聚合物作為模板合成肽。例如，以僅含A和C的多核苷酸為模板，可任意排列出現(xiàn)8種三聯(lián)體，即CCC、CCA、CAC、ACC、CAA、ACA、AAC、AAA，從Asn、His、A多肽中獲得由 6 個(gè)氨基酸組成，包括 Pro、Gln、Thr 和 Lys。3） 氨基酸“活化”與核糖體結(jié)合技術(shù)？人工合成的3bp如UUU、UCU等作為模板