真 ま 核 かく 生物 せいぶつ 的 てき 信 しん 使 し RNA 轉 てん 譯 やく 過程 かてい 總覽 そうらん
翻 こぼし 译过程 ほど
翻 こぼし 译 (英語 えいご :Translation ),是 ぜ 蛋白質 たんぱくしつ 生物 せいぶつ 合成 ごうせい (基 もと 因 いん 表 ひょう 达中 なか 的 てき 一 いち 部分 ぶぶん ,基 き 因 いん 表 ひょう 达还包括 ほうかつ 转录 )过程中 ちゅう 的 てき 第一步 だいいっぽ 。翻 こぼし 译是根據 こんきょ 遺傳 いでん 密 みつ 碼的 てき 中心 ちゅうしん 法則 ほうそく ,将 はた 成熟 せいじゅく 的 てき mRNA 分子 ぶんし (由 ゆかり DNA 通 つう 过转录 而生成 せいせい )中 ちゅう 「碱基 的 てき 排列 はいれつ 顺序」(核 かく 苷酸序列 じょれつ )解 かい 码,并生成 せいせい 对应的 てき 特定 とくてい 氨基酸 さん 序列 じょれつ 的 てき 过程。但 ただし 也有 やゆう 许多转录生成 せいせい 的 てき RNA ,如tRNA 、rRNA 和 わ 小 しょう 核 かく RNA等 とう 并不被 ひ 翻 こぼし 译为氨基酸 さん 序列 じょれつ 。
翻 こぼし 译的過程 かてい 大 だい 致可分 ぶん 作 さく 三 さん 個 こ 階段 かいだん :起 おこり 始 はじめ 、延長 えんちょう 、终止。翻 こぼし 译主要 よう 在 ざい 细胞质 内的 ないてき 核 かく 糖 とう 体 からだ 中 ちゅう 进行,氨基酸 さん 分子 ぶんし 通 どおり 过转运RNA 被 ひ 带到核 かく 醣體上 じょう 。生成 せいせい 的 てき 多 た 肽链(即 そく 氨基酸 さん 链)需要 じゅよう 通 どおり 过正确折 おり 叠形成 けいせい 蛋白 たんぱく 质,许多蛋白 たんぱく 质在翻 こぼし 译结束 たば 后 きさき 还需要 よう 进行翻 こぼし 译后修 おさむ 饰才能 さいのう 具有 ぐゆう 真正 しんせい 的 てき 生物 せいぶつ 学 がく 活性 かっせい 。
在 ざい 原核 げんかく 生物 せいぶつ 的 てき 蛋白質 たんぱくしつ 合成 ごうせい 中 ちゅう ,通常 つうじょう 可 か 以使用 しよう 某 ぼう 些抗生 こうせい 素 もと (如茴香 ういきょう 素 もと 、放 ひ 线菌酮 、氯霉素 もと 、四 よん 環 たまき 黴 かび 素 もと )来 らい 抑制 よくせい 或 ある 阻断翻 こぼし 译的进行;其基本 きほん 原理 げんり 是 ぜ 競爭 きょうそう 性 せい 抑制 よくせい 作用 さよう 或 ある 是 ぜ 共 きょう 價 あたい 结合而佔據 よりどころ 了 りょう 核 かく 糖 とう 体 からだ 的 てき 活性 かっせい 位 い 点 てん 。由 よし 于原核 かく 生物 せいぶつ 的 てき 核 かく 糖 とう 体 からだ 结构与 あずか 真 ま 核 かく 生物 せいぶつ 中 ちゅう 的 てき 不同 ふどう ,这些抗生 こうせい 素 もと 可 か 以特异性消 しょう 灭感染 かんせん 真 ま 核 かく 宿主 しゅくしゅ 的 てき 原核 げんかく 生物 せいぶつ 而不会 かい 对宿主 しゅくしゅ 造成 ぞうせい 影 かげ 响。
mRNA 的 てき 遗传信 しん 息 いき 是 ぜ 來 き 自 じ 於DNA ,經由 けいゆ 核 かく 糖 とう 体 からだ 被 ひ 各 かく 种tRNA 所 ところ 识别。tRNA 可 か 以识别mRNA 上 うえ 以三 さん 个核 かく 苷酸 为代码的密 みつ 码子 ,与 あずか 它们相 しょう 配 はい 的 てき tRNA 上 うえ 的 てき 三个核苷酸被称为反 はん 密 みつ 码子 。带有特定 とくてい 反 はん 密 みつ 码子的 てき tRNA 携带特定 とくてい 的 てき 氨基酸 さん 。因 よし 此通过轉譯 やく 机 つくえ 制 せい ,mRNA 上 うえ 的 てき 密 みつ 码子就可以被“翻 こぼし 译”为对应的氨基酸 さん 。
氨基酸 さん 在 ざい 參入 さんにゅう 到 いた 多 た 肽鏈之 の 前 ぜん 必須 ひっす 被 ひ 活 かつ 化 か ,而氨醯tRNA 是 ぜ 它的活 かつ 化 か 形式 けいしき [ 1] 。 氨酰tRNA合成 ごうせい 酶 是 ぜ 催化氨基酸 さん α あるふぁ -羧基与 あずか tRNA 3'-羥基偶聯ATP水 すい 解 かい 而發生 はっせい 酯化反應 はんのう 結合 けつごう 在 ざい 一起 かずき ,從 したがえ 而活化 か 氨基酸 さん 的 てき 酶 。每 まい 活 かつ 化 か 1M的 てき 氨基酸 さん ,產 さん 生 せい 1M焦 こげ 磷酸 ,等 とう 效 こう 於消耗 しょうもう 2M的 てき ATP。
原核 げんかく 生物 せいぶつ 没 ぼつ 有 ゆう 细胞核 かく ,因 いん 此它们的mRNA 在 ざい 转录的 てき 同 どう 时就可 か 以被翻 こぼし 译。假 かり 如在翻 こぼし 译时有 ゆう 多 た 个核糖 とう 体 からだ 同 どう 时工作 こうさく 的 てき 话,那 な 么蛋白 しろ 质的组成部分 ぶぶん 可 か 以比较快地 ち 建 たて 成和 しげかず 连接到 いた 一 いち 起 おこり 。
轉 うたて 译开始 はじめ 时,核 かく 糖 とう 体 からだ 的 てき 一个小单位与mRNA 的 てき 起 おこり 始 はじめ 密 みつ 码子结合,而細胞中的 てき 氨基酸 さん 被 ひ 激 げき 活 かつ ,和 わ tRNA 結合 けつごう ,而tRNA 將 はた 氨基酸 さん 帶 たい 至 いたり 核 かく 糖 とう 體 たい 。mRNA 的 てき 起 おこり 始 はじめ 密 みつ 码子标志着 ぎ mRNA 上 うえ 蛋白 たんぱく 质的信 しん 息 いき 的 てき 开始位置 いち 。一般起始密码子的顺序是AUG ,不 ふ 过在原核 げんかく 生物 せいぶつ 中有 ちゅうう 不 ふ 少 しょう 其它的 てき 码。细菌 的 てき 蛋白 たんぱく 质以一 いち 个改变了的 てき N -甲 きのえ 酰甲硫氨酸 さん (f-Met )开始。在 ざい 甲 かぶと 酰甲硫氨酰中,胺基 被 ひ 一个甲酰代替而形成了一个酰胺 ,这个改 あらため 变使得 とく 这个码无法 ほう 与 あずか 一个氨基酸相结合,但 ただし 这不是 ぜ 问题,因 いん 为这个码标志着 ぎ 一个蛋白质的开始。在 ざい 原核 げんかく 细胞中 ちゅう mRNA 与 あずか 核 かく 糖 とう 体 からだ 的 てき 结合由 よし 一个被称为夏 なつ 因 いん -达尔加 か 诺序列 じょれつ 的 てき 基 もと 组导入 いれ ,这个序列 じょれつ 一般位于开始位置前8到 いた 13个核苷酸的 てき 地方 ちほう 。
一 いち 个激活 かつ 的 てき tRNA 进入核 かく 糖 とう 体 からだ 的 てき A位 くらい ,tRNA 上 うえ 的 てき 反 はん 密 みつ 碼子和 わ mRNA 上 うえ 的 てき 密 みつ 碼子進行 しんこう 互補鹼基配 はい 對 たい ,DNA 上 うえ 的 てき 胸腺 きょうせん 嘧啶(T)和 わ mRNA 上 うえ 的 てき 腺 せん 嘌呤(A)配 はい 對 たい ;DNA上 うえ 的 てき 腺 せん 嘌呤(A)和 わ mRNA 上 うえ 的 てき 尿 にょう 嘧啶(U)配 はい 對 たい ;而胞嘧啶(C)和 かず 鳥 とり 嘌呤(G)互相配 はい 對 たい 。DNA 上 うえ 的 てき 編 へん 碼氨基 もと 酸 さん 。肽酰转移酶在邻近的 てき 氨基酸 さん 间建立 こんりゅう 一 いち 个肽键,此后在 ざい P位 い 上 じょう 的 てき 氨基酸 さん 离开它的tRNA 与 あずか A位 い 上 じょう 的 てき tRNA 结合,核 かく 糖 とう 体 からだ 则相对于mRNA 向 こう 前 ぜん 滑 すべり 动,原 はら 来 らい 在 ざい A位 い 上 じょう 的 てき tRNA 移 うつり 动到P位 い 上 じょう ,原 はら 来 らい 在 ざい P位 い 上 じょう 的 てき 空 そら 的 てき tRNA 移 うつり 动到E位 い 上 じょう ,然 しか 后 きさき 在 ざい 下 した 一 いち 个tRNA 进入A位 い 之 の 前 ぜん 被 ひ 释放,將 はた 氨基酸 さん 遂 とげ 一 いち 加 か 上 じょう 。这个过程被 ひ 称 しょう 为易位 い 。
以上 いじょう 的 てき 过程不断 ふだん 重 じゅう 复直到 いた 核 かく 糖 とう 体 からだ 遇 ぐう 到 いた 三 さん 个終止 しゅうし 密 みつ 码子之 これ 一 いち ,翻 こぼし 译过程 ほど 终止。相 あい 鄰的氨基酸 さん 在 ざい 編 へん 碼後以肽鍵 かぎ 連接 れんせつ ,產 さん 生 せい 多 た 肽,多 た 個 こ 多 た 肽再透過 とうか 氫鍵 ,離 はなれ 子 こ 鍵 かぎ 等 ひとし 弱 じゃく 鍵 かぎ 摺 すり 曲 きょく ,形成 けいせい 有 ゆう 三維構象的蛋白质。同時 どうじ 蛋白 たんぱく 质不再 さい 延 のべ 长,一 いち 种模仿tRNA 的 てき 蛋白 たんぱく 质进入 にゅう 核 かく 糖 とう 体 からだ 的 てき A位 くらい 将 はた 合成 ごうせい 的 てき 蛋白 たんぱく 质从核 かく 糖 とう 体内 たいない 释放出来 でき 。
在 ざい 真 ま 核 かく 细胞中 ちゅう 转录是 ぜ 在 ざい 细胞核 かく 中 ちゅう 进行的 てき ,然 しか 后 きさき mRNA 被 ひ 运输到细胞质 进行翻 こぼし 译。在 ざい 运输过程中 ちゅう mRNA 受到特 とく 别的结构的 てき 保 ほ 护(五 ご 端 はし 帽 ぼう 與三 よそう 端 はし 尾 お )。但 ただし 需要 じゅよう 注意 ちゅうい 的 てき 是 ぜ ,在 ざい 真 ま 核 かく 细胞中 ちゅう 粒 つぶ 線 せん 體 からだ 和 わ 葉 は 綠 みどり 體 たい 中 なか 的 てき 轉 てん 錄 ろく 與 あずか 轉 てん 譯 やく 行為 こうい 都 と 與原 よはら 核 かく 生物 せいぶつ 類似 るいじ (参 まいり 见內共生理 せいり 論 ろん )。
在 ざい 真 ま 核 かく 细胞中核 ちゅうかく 糖 とう 体 からだ 与 あずか mRNA 中 なか 的 てき 起 おこり 始 はじめ 密 みつ 码子结合,在 ざい 真 ま 核 かく 生物 せいぶつ 和 わ 古 こ 细菌中起 なかおこし 始 はじめ 密 みつ 码子的 てき 码与甲 きのえ 硫胺酸 さん 的 てき 码相同 どう ,与 あずか 甲 かぶと 硫胺酸 さん 相 しょう 连的tRNA 是 ぜ 核 かく 糖 とう 体 からだ 的 てき 一 いち 个组成 なり 部分 ぶぶん 。
延 のべ 长和终止的 てき 过程与原 よはら 核 かく 细胞相似 そうじ 。
生物 せいぶつ 学 がく 家 か 和 わ 化学 かがく 家 か 用 よう 手 しゅ 或 ある 计算机 つくえ 来 らい 模 も 拟翻译过程 ほど 来 らい 理解 りかい 一个基因所编码的蛋白质的结构。
首 くび 先 さき 要 よう 从DNA 导出RNA :
DNA -> RNA
A -> U
T -> A
G -> C
C -> G
然 しか 后 きさき 将 しょう 每 ごと 三 さん 个RNA 码组合 あい 为一个密码子,最 さい 后 きさき 察看表 ひょう 格 かく 将 はた 每 まい 个密码子转化为氨基 もと 酸 さん 。
这是蛋白 たんぱく 质的氨基酸 さん 顺序。按照蛋白 たんぱく 质内亲水 和 わ 疏水 そすい 部分 ぶぶん 的 てき 排列 はいれつ 可 か 以对蛋白 たんぱく 质折叠方式 ほうしき 作出 さくしゅつ 一 いち 些推断 すいだん 。但 ただし 要 よう 完全 かんぜん 預 あずか 測 はか 一个蛋白质的形状 けいじょう 是 これ 相当 そうとう 不 ふ 容易 ようい 的 てき 。
^ 《分子生物學 ぶんしせいぶつがく (第 だい 二 に 版 はん )》P341,楊榮武 たけし 著 ちょ