氨基酸如何參與蛋白質(zhì)合成?
氨基酸是蛋白質(zhì)的基本構(gòu)成單位,它們通過(guò)肽鍵相連形成多肽鏈,進(jìn)而折疊成具有特定功能的蛋白質(zhì)。在細(xì)胞內(nèi),氨基酸參與蛋白質(zhì)合成的過(guò)程主要由以下幾個(gè)步驟完成:
1. 轉(zhuǎn)錄:DNA中存儲(chǔ)的遺傳信息首先被轉(zhuǎn)錄成mRNA(信使核糖核酸)。這一過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞核中,是由RNA聚合酶催化進(jìn)行的。
2. 翻譯前準(zhǔn)備:每種氨基酸都有對(duì)應(yīng)的tRNA(轉(zhuǎn)運(yùn)核糖核酸),這些tRNA分子的一端可以攜帶特定的氨基酸,另一端則有反密碼子,能識(shí)別mRNA上的密碼子。此外,還需要氨基酰-tRNA合成酶來(lái)確保每個(gè)tRNA都能正確地連接上相應(yīng)的氨基酸。
3. 翻譯:翻譯過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上。首先,帶有起始密碼子(通常是AUG)的mRNA與小亞基結(jié)合,并引導(dǎo)大亞基加入形成完整的核糖體復(fù)合物。然后,攜帶甲硫氨酸(Met)的tRNA進(jìn)入核糖體的A位點(diǎn)。
4. 肽鏈延長(zhǎng):隨著mRNA沿著核糖體移動(dòng),下一個(gè)相應(yīng)的氨基酸-tRNA會(huì)根據(jù)其反密碼子與mRNA上的下一個(gè)密碼子配對(duì),并進(jìn)入A位點(diǎn)。此時(shí),在肽基轉(zhuǎn)移酶的作用下,位于P位點(diǎn)的氨基酸通過(guò)形成肽鍵連接到新來(lái)的氨基酸上,同時(shí)舊的tRNA被釋放出來(lái)。
5. 肽鏈終止:當(dāng)核糖體遇到mRNA上的終止密碼子時(shí)(UAA、UAG或UGA),沒(méi)有可以與之配對(duì)的氨酰-tRNA。這時(shí),一種稱(chēng)為釋放因子的蛋白質(zhì)會(huì)結(jié)合到核糖體上,促使肽鏈從最后一個(gè)tRNA上脫落下來(lái)。
6. 肽鏈加工:新生的多肽鏈通常需要經(jīng)過(guò)一系列后翻譯修飾過(guò)程,如折疊、剪切等,才能成為具有生物活性的功能性蛋白質(zhì)。
通過(guò)上述步驟,氨基酸在細(xì)胞內(nèi)被精確地組裝成特定序列的多肽鏈,并最終形成各種各樣的蛋白質(zhì)。
1. 轉(zhuǎn)錄:DNA中存儲(chǔ)的遺傳信息首先被轉(zhuǎn)錄成mRNA(信使核糖核酸)。這一過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞核中,是由RNA聚合酶催化進(jìn)行的。
2. 翻譯前準(zhǔn)備:每種氨基酸都有對(duì)應(yīng)的tRNA(轉(zhuǎn)運(yùn)核糖核酸),這些tRNA分子的一端可以攜帶特定的氨基酸,另一端則有反密碼子,能識(shí)別mRNA上的密碼子。此外,還需要氨基酰-tRNA合成酶來(lái)確保每個(gè)tRNA都能正確地連接上相應(yīng)的氨基酸。
3. 翻譯:翻譯過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上。首先,帶有起始密碼子(通常是AUG)的mRNA與小亞基結(jié)合,并引導(dǎo)大亞基加入形成完整的核糖體復(fù)合物。然后,攜帶甲硫氨酸(Met)的tRNA進(jìn)入核糖體的A位點(diǎn)。
4. 肽鏈延長(zhǎng):隨著mRNA沿著核糖體移動(dòng),下一個(gè)相應(yīng)的氨基酸-tRNA會(huì)根據(jù)其反密碼子與mRNA上的下一個(gè)密碼子配對(duì),并進(jìn)入A位點(diǎn)。此時(shí),在肽基轉(zhuǎn)移酶的作用下,位于P位點(diǎn)的氨基酸通過(guò)形成肽鍵連接到新來(lái)的氨基酸上,同時(shí)舊的tRNA被釋放出來(lái)。
5. 肽鏈終止:當(dāng)核糖體遇到mRNA上的終止密碼子時(shí)(UAA、UAG或UGA),沒(méi)有可以與之配對(duì)的氨酰-tRNA。這時(shí),一種稱(chēng)為釋放因子的蛋白質(zhì)會(huì)結(jié)合到核糖體上,促使肽鏈從最后一個(gè)tRNA上脫落下來(lái)。
6. 肽鏈加工:新生的多肽鏈通常需要經(jīng)過(guò)一系列后翻譯修飾過(guò)程,如折疊、剪切等,才能成為具有生物活性的功能性蛋白質(zhì)。
通過(guò)上述步驟,氨基酸在細(xì)胞內(nèi)被精確地組裝成特定序列的多肽鏈,并最終形成各種各樣的蛋白質(zhì)。
相關(guān)資訊