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现代分子生物学 思维导图 — 蛋白质合成之 ‘tRNA’。

  • tRNA
    • 在蛋白质合成中处于关键地位，被称为第二遗传密码
    • 代表相同氨基酸的 tRNA 称为 同工 tRNA
    • 所有的 tRNA 都能够与核糖体的 P 位点 和 A 位点 结合；此时，tRNA 分子三叶草型顶端突起部位通过密码子：反密码子的配对与 mRNA 相结合，而其 3’ 末端恰好将所转运的氨基酸送到正在延伸的多肽链上
    • tRNA 的三叶草型二级结构
      • 受体臂：氨基酸的携带位点（其 3’ 末端的最后 3 个碱基序列永远使 CCA）
      • TψC 臂：核糖体结合位点（是根据 3 个核苷酸命名的，其中 ψ 表示 拟尿嘧啶，是 tRNA 分子所拥有的不常见核苷酸。）
      • 反密码子臂：使根据位于套索中央的三联反密码子命名的
      • D 臂：是根据它含有二氢尿嘧 啶 (dihydrouracil) 命名的。 氨酰 tRNA 合成酶的识别位点。— 氨酰 tRNA 合成酶的识别位点
      • 多余臂
    • tRNA 的 L 型三级结构
      • 酵母和大肠杆菌 tRNA 的三级结构都是 L 型折叠式
      • 这种结构是靠的 氢键 来维持的
      • 三级结构与 AA-tRNA 合成酶的识别有关
      • tRNA 的 L 型高级结构反映了其生物学功能
        • 因为其上所运载的氨基酸必须靠近位于核糖体大亚基上的多肽合成位点，而它的反密码子必须与小亚基上的 mRNA 相配对，所以两个不同的功能基因最大限度的分离
    • tRNA 的种类
      • 起始 tRNA 和延伸 tRNA
        • 能特异的识别 mRNA 模板上起始密码子的 tRNA 叫做起始 tRNA；其他统称为延伸 tRNA
      • 同工 tRNA（cognate tRNA）
        • 代表同一种氨基酸的 tRNA
      • 校正 tRNA
        • 无义突变：在蛋白质的结构基因中，一个核苷酸的改变可能使代表某个氨基酸的密码子变成终止密码子，使蛋白质合成提前终止，合成无功能的或者无意义的多肽
        • 错义突变：由于结构基因中某个核苷酸的变化使一种氨基酸的密码变成另一种氨基酸的密码
    • AA-tRNA 合成酶
      • 一类催化氨基酸与 tRNA 结合的特异性酶
      • 具有高度的专一性：既要能识别 tRNA，又要识别氨基酸
      • 蛋白质合成的真实性主要决定于 AA-tRNA 合成酶是否能使氨基酸与对应的 tRNA 相结合
      • 含有两步反应
        • 第一步，氨基酸活化生成酶氨基酰腺苷酸复合物
          • AA + ATP + 酶 (E)→ E-AA-AMP + PPi
        • 第二步，氨酰基转移到 tRNA 3’ 末端腺苷残基上，与其 2’ 或 3’- 羟基结合
          • E-AA-AMP + tRNA → AA- tRNA + E + AMP
tRNA在蛋白质合成中处于关键地位，被称为第二遗传密码代表相同氨基酸的 tRNA 称为 同工tRNA所有的 tRNA 都能够与核糖体的 P位点 和 A位点 结合；此时，tRNA分子三叶草型顶端突起部位通过密码子：反密码子的配对与mRNA相结合，而其 3’ 末端恰好将所转运的氨基酸送到正在延伸的多肽链上tRNA的三叶草型二级结构受体臂：氨基酸的携带位点（其 3’ 末端的最后 3 个碱基序列永远使 CCA）TψC臂：核糖体结合位点（是根据3个核苷酸命名的,其中ψ表示 拟尿嘧啶,是tRNA分子所拥有的不常见核苷酸。）反密码子臂：使根据位于套索中央的三联反密码子命名的D臂：是根据它含有二氢尿嘧 啶(dihydrouracil)命名的。 氨酰tRNA合成酶的识别位点。—氨酰tRNA合成酶的识别位点多余臂tRNA的L型三级结构酵母和大肠杆菌tRNA的三级结构都是 L 型折叠式这种结构是靠的 氢键 来维持的三级结构与AA-tRNA合成酶的识别有关tRNA的L型高级结构反映了其生物学功能因为其上所运载的氨基酸必须靠近位于核糖体大亚基上的多肽合成位点，而它的反密码子必须与小亚基上的mRNA相配对，所以两个不同的功能基因最大限度的分离tRNA的种类起始tRNA和延伸tRNA能特异的识别mRNA模板上起始密码子的tRNA叫做起始tRNA；其他统称为延伸tRNA同工tRNA（cognate tRNA）代表同一种氨基酸的tRNA校正tRNA无义突变：在蛋白质的结构基因中，一个核苷酸的改变可能使代表某个氨基酸的密码子变成终止密码子，使蛋白质合成提前终止，合成无功能的或者无意义的多肽错义突变：由于结构基因中某个核苷酸的变化使一种氨基酸的密码变成另一种氨基酸的密码AA-tRNA合成酶一类催化氨基酸与tRNA结合的特异性酶具有高度的专一性：既要能识别tRNA，又要识别氨基酸蛋白质合成的真实性主要决定于AA-tRNA合成酶是否能使氨基酸与对应的tRNA相结合含有两步反应第一步，氨基酸活化生成酶氨基酰腺苷酸复合物AA + ATP + 酶(E)→ E-AA-AMP + PPi第二步，氨酰基转移到 tRNA 3’ 末端腺苷残基上，与其 2’ 或 3’-羟基结合E-AA-AMP + tRNA → AA- tRNA + E + AMP