③ 30S预起始复合物→30S起始复合物。
④IF2刺激 50S亚基参与形成70S三元起始复合物。 IF1和IF3释放。IF2的活性形式是IF2·GTP, 50S亚基作为GTP酶活化蛋白,激发IF2的GTP酶活性,GTP水解成GDP和Pi。 IF2释放。fMet-tRNAfmet占据着50S亚基的肽酰位(P)。而A位则空着。
40、真核mRNA5’端帽子到翻译起始密码AUG的序列为引导序列,又称5’非翻译区(5’UTR),对准确起译和保证翻译效率起作用;从终止密码到3’末端为拖尾序列,称3’非翻译区(3’UTR),对提高翻译效率起作用。
41、真核生物蛋白质翻译的起始过程:①装配“前起始复合物”:包括40S核糖体、eIF-2-Met-tRNAiMet-GTP构成的三联复合体和eIF-1、eIF-1A、eIF-3共3个起始因子。 ②在帽子结合复合物起始因子eIF-4F(包括eIF-4A、eIF-4E、eIF-4G)作用下,前起始复合物与mRNA5’端结合成“起始复合物”,eIF-4E与帽子接触,eIF-4G连接eIF-4E和eIF-3(它连接在前起始复合物上)。③起始复合物沿着mRNA分子向3’端扫描,寻找起始密码子AUG。mRNA引导序列比较长,可能形成发夹等二级结构,而起始复合体中的eIF-4A、eIF-4B具有RNA螺旋酶活性,可消除这类结构;④一旦40S起始复合物检测并结合到起始密码子后,60S大亚基就结合上来,形成80S核糖体。
42、polyA尾可以促进前起始复合物与mRNA的结合。
43、并不是所有真核mRNA都使用上述扫描系统,这些无帽子的mRNA内部有核糖体进入位点(IRES)。
44、Poly A 结合蛋白(PABP)通过与起始因子的相互作用,使真核mRNA在翻译过程中首尾相连。
45、多肽链延伸(原核、真核同理)由许多循环组成,每加一个氨基酸就是一个循环,每个循环包括:进位、 转肽和 移位反应(translocation)。
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46、核糖体50S大亚基中的23S rRNA具有肽基转移酶活性。 47、多肽链的翻译终止:
? 当终止密码子进入核糖体的A位时,没有相应的AA-tRNA能与之结合,而释放因
子(RF)能识别这些密码子并与之结合,水解P位上多肽链与tRNA之间的二酯键,释放新生的肽链和tRNA,核糖体大、小亚基解体,蛋白质合成结束。 ? 释放因子RF3具有GTP酶活性,它催化GTP水解,使肽链与核糖体解离。 ? RRF核糖体循环因子和EF-G·GTP使mRNA和空载tRNA与核糖体解离。 48、释放因子(RF):功能是识别mRNA上的终止密码子,终止肽链的合成并释放出肽链。
? RF-1:识别密码子UAA及UAG ? RF-2:UAA及UGA
? RF-3:结合GTP,并促进RF-1及RF-2与核糖体的结合,使它们完成翻译终止后解离
出来。
? 支原体和线粒体没有RF2
49、核糖体的解离不是RF负责的,原核中是核糖体释放因子RRF,真核中可能是eRF-3。 50、真核生物蛋白质翻译有时会发生通读,遇到弱终止密码时核糖体更容易滑过终止密码而发生通读,反映了RF因子与tRNA之间对A位点的竞争。 51、保证蛋白质翻译准确起始机制(一、二、三)
(蛋白质生物合成过程中,保证正确氨基酸进入的机理是什么? “一”中相同字体。) 答 ㈠tRNA对氨基酸的专一性负载:由专一性的氨酰tRNA合成酶(AARS)负责的,氨基酰-tRNA合成酶对AA和tRNA都具高度特异性,并具有校正活性。
它催化如下反应:AA+ATP→氨酰-AMP+PPi 氨酰-AMP+tRNA→氨酰-tRNA+AMP
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1种AARS只能识别装载同一种氨基酸的一组同工受体tRNA,它的高级结构中形成3个功能位点:氨基酸结合位点、tRNA结合位点、ATP结合位点。前两个有专一性。AARS在两大方面収挥作用:⑴特定氨基酸准确进入并稳定结合依赖“双筛效应”。“双筛结构”是指在AARS的氨基酸结合位点上的“结合位点”和“水解位点”两个功能域。对于与靶AA具有相似R基团的AA,结合位点将大分子AA给阻隔在外面无法进入,小分子AA全部进入并被ATP活化;随后除了靶AA以外的AA-AMP因为分子较小,全部通过水解位点而被水解,只剩下靶AA-AMP顺利装载于tRNA。⑵特定tRNA的准确识别与结合依靠AARS对副密码子的识别。副密码子:tRNA中与AARS的“tRNA结合位点”发生特异分子楔合的一种空间密码。它的特征:①被一种AARS所识别的一组同工受体具有相同的副密码子;②副密码子是被AARS分子中特定氨基酸序列所识别的若干碱基;③AARS对副密码子的识别和结合是通过氨基酸与碱基之间的连接实现的,属生物Ⅱ型空间密码;④副密码子也是进化进程留下的足迹,tRNA可能起源于可以携带氨基酸的寡核苷酸,由AARS特异识别tRNA使氨基酸的负载更准确而成为进化优势;⑤副密码子位于tRNA的各种环或臂上,不同tRNA定位不同。
㈡反密码子对密码子的准确识读:真核生物使用摇摆规则时比较严格:真核生物中有8
种tRNA使用G-U摇摆,每一种都要求反密码子序列为-GNN-;人类的另8种tRNA反密码子含有-INN-,它们只解读-NNC-、-NNU-,凡是反密码子摇摆位点为I的,都不对-NNA-密码子的识别。
㈢核糖体对进入A位的氨酰tRNA从结构和缔合能两个角度进行两次最后的校对。延伸因子EF-Tu、eEF-1(真核)确保只有正确的氨酰tRNA才能进入A位;错配的则
缔合能是正配的1/3000,核糖体会在它稳定结合到A位前将其清除掉。
比较原核生物和真核生物翻译过程的异同(参与的因子,功能上的对应关系,真核生物mRNA特殊结构对翻译的影响,结合第六章的内容)。
第六章 基因表达调控
1、基因表达:是指贮存在DNA序列中的遗传信息经过一系列步骤表现出其生物学功能的整个生物学过程。
2、看家基因:维持细胞的基本代谢过程所必需的、在不同的细胞类型和细胞生长时期组成型表达的基因。
3、奢侈基因:细胞分化、生物的发育以及生物适应环境所需要的基因。
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4、结构基因:是指编码蛋白质或RNA的任何基因,包括结构蛋白、具有催化活性的酶和调控蛋白。
5、调控基因:是指编码参与其他基因表达调控的游离产物的基因。
6、正调控:激活蛋白结合操纵基因促进转录;负调控:阻遏蛋白结合操纵基因抑制转录。 7、操纵子:原核生物中一组连续排列、协调表达、功能相关的基因。 8、操纵基因(操作子):是指能被调控蛋白特异性结合的一段DNA序列。
9、效应物:能与调控蛋白结合,改变调控蛋白的空间构象,从而改变其对基因转录的影响的因子。凡能诱导操纵子开启的效应物称为诱导物;凡能导致操纵子关闭,阻遏转录过程发生的效应物称为辅阻遏物。
10、衰减子:存在于操纵子结构基因的上游,能形成类似终止子的发卡结构,受生理条件的变化而改变结构,最终实现对基因转录的精细调控。
11、衰减作用:当转录从起始位点启动后,RNA聚合酶在未到达结构基因编码区之前提前终止的现象。
12、抗终止蛋白:能与其他抗终止因子结合并相互作用,使RNA聚合酶顺利通读终止子的蛋白质。
13、抗终止作用:抗终止蛋白结合于终止子上游,与其底物蛋白以及其他抗终止因子相互结合并作用,促使RNA 聚合酶的构型发生改变,或减弱终止子的作用,最终RNA 聚合酶能够通过该终止子,顺利通读。
14、RNA 干涉:是指短的双链RNA可以降解内源的同源mRNA,而使相应基因表达沉默的一种现象。
15、siRNA:RNA干涉起始阶段,加入的小分子RNA或者内源产生的dsRNA被切割为21~23bp个核苷酸长度的小分子干扰RNA片段。
16、RNA 诱导的沉默复合体:siRNA双链与一个核酶复合物结合形成的复合物,RISC。 17、miRNA:存在于动植物细胞中的内源性、由茎环状单链RNA前体剪切而来的参与转录后基因沉默过程的21个核苷酸大小的RNA,micro RNA。 18、反义RNA:是指与靶RNA互补的RNA。
19、通读:①转录水平:在RNA的转录过程中,有些终止子的作用可以被特殊的称为抗终止因子的蛋白质所阻止,使RNA聚合酶越过终止子,继续转录的现象。②翻译水平:在蛋白质翻译过程中,当核糖体遇到终止密码时,核糖体任意结合一种氨酰tRNA,使蛋白质的合成得以延续,翻译出一条延长的多肽链。
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