第3篇-第4章（下）-蛋白质合成后的加工.pdf

【2.11.3】蛋白质合成的干扰和抑制【2013160X】许多抗生素通过抑制蛋白质合成发挥作用【2011037A】抑制肽链合成起始的抗生素 伊短菌素和密旋霉素可引起mRNA在核糖体上错位，从而阻碍翻译起始复合物的形成，对原核生物和真核生物的蛋白质合成均有抑制作用 伊短菌素还可以影响起始氨酰-tRNA的就位和IF3的功能 晚霉素结合于原核23S rRNA，阻止fMet-tRNA fMet的转位 抑制肽链延长的抗生素 干扰进位的抗生素 四环素 特异性结合30S亚基的A位，从而抑制氨酰-tRNA的进位 粉霉素 可降低EF-Tu的GTP酶活性，从而抑制EF-Tu与氨酰-tRNA结合 黄霉素 可阻止EF-Tu从核糖体释出 引起读码错误的抗生素 氨基糖苷类抗生素能与30S亚基结合，影响翻译的准确性 链霉素 与30S亚基结合，在较低浓度时引起读码错误(在高浓度时是抑制蛋白质合成的起始)潮霉素B和新霉素 能与16S rRNA及rpS12结合，干扰30S亚基的解码部位，引起读码错误 这些抗生素均能使延长中的肽链引入错误的氨基酸残基，从而改变细菌蛋白质合成的忠实性 影响成肽的抗生素 氯霉素 结合核糖体50S亚基，通过阻止肽酰转移而抑制肽键形成 林可霉素 作用于A位和P位，阻止tRNA在这两个位置就位，而抑制肽键形成 红霉素（大环内酯类）能与核糖体50S亚基中肽链排出通道结合，阻止新生肽链从核糖体大亚基中排出，从而阻止肽键的进一步形成 嘌呤霉素 结构与酪氨酰-tRNA相似，在翻译中可取代酪氨酰-tRNA而进入核糖体A位，中断肽链合成 放线菌酮 特异性抑制真核生物核糖体肽酰转移酶的活性 影响转位的抗生素 夫西地酸、硫链丝菌肽、微球菌素 抑制EF-G的转位酶活性，从而阻止核糖体转位 大观霉素 结合核糖体30S亚基，阻碍小亚基变构，抑制转位反应 某些毒素抑制真核生物的蛋白质合成 白喉毒素 真核细胞蛋白质合成的抑制剂，它作为一种修饰酶，可使eEF2发生ADP-核糖基化修饰，生成eEF2-腺苷二磷酸核糖衍生物，使eEF2失活，从而抑制蛋白质的合成 蓖麻毒蛋白 A链是一种蛋白酶，可作用于真核生物核糖体大亚基的28S rRNA，特异催化其中一个腺苷酸发生脱嘌呤反应，导致28S rRNA降解而使核糖体大亚基失活B链对A链发挥毒性起重要的促进作用 B链上的半乳糖结合位点，也是蓖麻毒蛋白发挥毒性作用的活性部位 蛋白质合成后的加工【2009160X】【2012160X】新生肽链折叠需要分子伴侣【2010159X】【2012036A】【2017025B】【2018122B】【2019017A】定义蛋白质在合成时，尚未折叠的肽段有许多疏水基团暴露在外，具有分子内或分子间聚集的倾向，使蛋白质不能形成正确空间构象 细胞中大多数天然蛋白质折叠并不是自发完成的，其折叠过程需要其他酶或蛋白质的辅助，这些辅助性蛋白质可以指导新生肽链按特定方式正确折叠，它们被称为分子伴侣 Hsp70 高温刺激可诱导其合成 在蛋白质翻译后加工过程中，Hsp70与未折叠蛋白质的疏水区结合，既可避免蛋白质因高温而变性，又可防止新生肽链过早折叠 Hsp70也可以使一些跨膜蛋白质在转位至膜前保持非折叠状态 有些Hsp70通过与多肽链结合、释放的循环过程，使多肽链发生正确折叠。这个过程需要ATP水解供能，并需要其他伴侣蛋白如Hsp40的共同作用 未折叠多肽链与HsP70结合，还可以解开多肽链之间的聚集或防止新聚集的产生 人热激蛋白家族可存在于细胞质、内质网腔、线粒体、细胞核等部位，发挥多种细胞保护功能 使线粒体和内质网蛋白质以未折叠状态转运和跨膜 避免蛋白质变性后因疏水基团暴露而发生不可逆聚集 清除变性或错误折叠的肽链中间物等 有些肽链的正确折叠还需要伴侣蛋白发挥辅助作用。伴侣蛋白的主要作用是为非自发性折叠肽链提供正确折叠的微环境 除了需要分子伴侣协助肽链折叠外，一些蛋白质形成正确空间构象还需要异构酶的参与 蛋白质二硫键异构酶 帮助肽链内或肽链间二硫键的正确形成 肽脯氨酰基顺-反异构酶 可使肽链在各脯氨酸残基弯折处形成正确折叠 肽链水解加工产生具有活性的蛋白质或多肽 新生肽链的水解是肽链加工的重要形式 新生肽链N-端的甲硫氨酸残基，在肽链离开核糖体后，大部分即由特异的蛋白水解酶切除 原核细胞 约半数成熟蛋白质的N-端，经脱甲酰基酶，切除N-甲酰基而保留甲硫氨酸 另一部分被氨基肽酶水解，而去除N-甲酰甲硫氨酸 真核细胞 分泌蛋白质和跨膜蛋白质的前体分子的N-端都含有信号肽序列，在蛋白质成熟过程中需要被切除 有些情况下，C-端的氨基酸残基也需要被酶切除，从而使蛋白质呈现特定功能 许多蛋白质在初合成时，是分子量较大的没有活性的前体分子，这些前体分子也需经过水解作用切除部分肽段，才能成为有活性的蛋白质分子或功能肽 有些多肽链经水解可以产生数种小分子活性肽 氨基酸残基的化学修饰改变蛋白质的活性【2019146X】【2020144X】化学修饰可改变蛋白质的溶解度、稳定性、亚细胞定位以及与细胞中其他蛋白质的相互作用等，从而使蛋白质的功能具有多样性 常见的蛋白质化学修饰 磷酸化（丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸）、N-糖基化、O-糖基化、羟基化、甲基化、乙酰化、硒化【为教材错误，此应为翻译前的修饰】上述化学修饰均为酶促反应，蛋白激酶、糖基转移酶、羟化酶、甲基转移酶等都在这一过程中发挥重要作用 亚基聚合形成具有四级结构的活性蛋白质 许多具有特定功能的蛋白质由2条以上肽链构成，各肽链之间通过非共价键或二硫键维持一定空间构象 有些还需与辅基聚合才能形成具有活性的蛋白质 蛋白质合成后的加工考前再背了可以简单按照蛋白质空间结构来记一级结构：肽链水解，氨基酸残基修饰二级结构：肽脯氨酰基顺-反异构酶三级结构：分子伴侣四级结构：亚基聚合可能和低级和高级结构都有关的：蛋白质二硫键异构酶