Question

原核生物蛋白质翻译的起始过程？

Answer 1

原核生物的蛋白质生物合成
氨基酸在核糖体上缩合成多肽链是通过核糖体循环而实现的。此循环可分为肽链合成的起始(intiation)，肽链的延伸(elongation)和肽链合成的终止(termination)三个主要过程。原核细胞的蛋白质合成过程以e.coli细胞为例。
肽链合成的起始
1.三元复合物(trimer
complex)的形成核糖体30s小亚基附着于mrna的起始信号部位，该结合反应是由起始因子3(if3)介导的，另外有mg2+的参与。故形成if3-30s亚基-mrna三元复合物。
2.30s前起始复合物(30s
pre-initiation
complex)的形成在起始因子2(if2)的作用下，甲酰蛋氨酸-起始型trna(fmet-trna
met)与mrna分子中的起始密码子(aug或gug)相结合，即密码子与反密码子相互反应。同时if3从三元复合物脱落，形成30s前起始复合物，即if2-30s亚基-mrna-fmet-trnamef复合物。此步亦需要fgtp和mg2+参与。
3.70s起始复合物(70s
initiation
complex)形成。50s亚基与上述的30s前起始复合物结合，同时if2脱落，形成70s起始复合物，即30s亚基-mrna-50s亚基-fmer-trna
met复合物。此时fmet-trna
met占据着50s亚基的肽酰位（peptidyl
site，简称为p位或给位），而50s的氨基酰位（aminoacyl
site，简称为a位或受位）暂为空位。
原核细胞蛋白质合成的起始过程氨基酸活化（fmet-trnamet形成）
关于原核细胞蛋白质生物合成的起始过程讨论以下几点:
1.核糖体亚基(30s和50s):70s核糖体颗粒必须解离为亚基，才能参与形成30s前起始复合物及70s起始复合物，if3除具有形成三元复合物活性外，也具有使70s核糖体颗粒解离为30s和50s亚基的作用，即解离因子活性(disassociation
factor
activity)。
2.if:用高浓度的盐(如0.5mol/lkcl)洗涤核糖体，可使核糖体解离为亚基，但这些核糖体亚基在蛋白质生物合成的起始阶段没有活性。后来从盐洗涤液中分离出三种蛋白质因子，当把这三种因子加入盐洗过的核糖体后，核糖体再现了活性，故将这三种蛋白质因子依次命名为if1、if2和if3.在70s起始复合物形成后，无任何if与之结合。if的生物学活性见下表。值得一提的是if1无特异功能，仅具有加强if2和if3的活性作用，这种广泛的效应亦称为基因多效性。
参考资料：www.37c.com.cn/..._3.htm

Answer 2

氨基酸在核糖体上缩合成多肽链是通过核糖体循环而实现的。此循环可分为肽链合成的起始(intiation)，肽链的延伸(elongation)和肽链合成的终止(termination)三个主要过程。原核细胞的蛋白质合成过程以E.coli细胞为例。
肽链合成的起始
1.三元复合物(trimer complex)的形成核糖体30S小亚基附着于mRNA的起始信号部位，该结合反应是由起始因子3(IF3)介导的，另外有Mg2+的参与。故形成IF3-30S亚基-mRNA三元复合物。0994-1a.jpg (10353 bytes)
2.30S前起始复合物(30S pre-initiation complex)的形成在起始因子2(IF2)的作用下，甲酰蛋氨酸-起始型tRNA(fMet-tRNA Met)与mRNA分子中的起始密码子(AUG或GUG)相结合，即密码子与反密码子相互反应。同时IF3从三元复合物脱落，形成30S前起始复合物，即IF2-30S亚基-mRNA-fMet-tRNAMef复合物。此步亦需要fGTP和Mg2+参与。0994-1b.jpg (13753 bytes)
3.70S起始复合物(70S initiation complex)形成。50S亚基与上述的30S前起始复合物结合，同时IF2脱落，形成70S起始复合物，即30S亚基-mRNA-50S亚基-fMer-tRNA Met复合物。此时fMet-tRNA Met占据着50S亚基的肽酰位（peptidyl site，简称为P位或给位），而50S的氨基酰位（aminoacyl site，简称为A位或受位）暂为空位。
原核细胞蛋白质合成的起始过程氨基酸活化（fMet-tRNAMet形成）

Answer 3

1. 核糖体大、小亚基的分离起始因子3（initiation factors,IF-3）3和IF-1和核糖体结合，使核糖体大、小亚基分开，以利于mRNA和fMet-tRNA结合到核糖体小亚基上。
2. mRNA与小亚基结合 原核生物中每一个mRNA的5＇-端都具有核糖体结合位点，它是位于AUG上游8~13个核苷酸处由4~6个核苷酸组成的富含嘌呤的序列，又称为SD序列。这段序列正好与30S小亚基中的16s rRNA3’端一部分序列互补，因此SD序列又称为核糖体结合位点（ribosomal binding site,RBS）。紧接SD序列的小段核苷酸又可以被核糖体小亚基蛋白辨认。原核生物就是靠这种核酸-核酸、核酸-蛋白质之间的辨认结合把mRNA结合到核糖体的小亚基上。该结合反应需IF-3、 IF-1的参与。
3. 甲酰甲硫氨酰-tRNA的结合 在IF-2作用下，fMet-tRNA与mRNA分子中的AUG相结合，即密码子与反密码子配对，此步需要GTP和Mg2+参与。
4. 核糖体大小亚基结合 fMet -tRNA结合后，IF-3脱离小亚基，随着IF-3的脱落，核糖体50S大亚基与30S小亚基结合形成70S的起始复合物。与此同时GTP水解，IF-1和IF-2脱离起始复合物，甲酰甲硫氨酰-tRNA占据P位，A位是空的，因此与mRNA上第二个密码子对应的氨基酰-tRNA即可进入A位。