在蛋白质合成中的作用

(一)mRNA

mRNA含有遗传信息,是合成蛋白质肽链的直接模板。在mRNA分子中含有A、G、C、U 4种碱基,从5′→3′的方向,每3个相邻的核苷酸(或碱基)为一组形成三联体,在蛋白质生物合成时代表某一种氨基酸信息,称为三联体密码或遗传密码,简称密码子。

4种核苷酸可组成43种即64种密码,其中有61种分别代表不同的氨基酸。多数氨基酸有2～4种密码,多的可有6种。

还有3种密码(UAA、UAG、UGA)不代表任何氨基酸,是肽链合成的终止密码。AUG是甲硫氨酸的密码,也是肽链合成的起始密码(表8-1)。

起始密码AUG总是位于mRNA5′端,终止密码位于3′端,中间是信息区,所以翻译过程是沿mRNA的5′→3′方向进行的。翻译时连续读码,每个碱基只读一次。正是mRNA分子中的碱基顺序决定了蛋白质中氨基酸的排列顺序。

这套遗传密码对所有生物基本通用,这是对生物具有同一起源的进化论学说的有力支持。

表8-1　遗传密码表

(二)tRNA

tRNA是转运氨基酸的工具。一种tRNA只能转运一种氨基酸,而一种氨基酸常有2～6种tRNA来转运。tRNA分子以其3′-末端-CCA-OH与特定的氨基酸结合,以其反密码与mRNA上的密码结合。在蛋白质合成时,携带着不同氨基酸的tRNA准确地在mRNA分子上“对号入座”,使氨基酸按mRNA的密码编排顺序合成肽链(图8-4-1)。

图8-4-1　密码和反密码的碱基配对

(三)rRNA

rRNA与蛋白质组成核糖体,是蛋白质生物合成的场所。核糖体主要有两类,一类附着于粗面内质网上,主要参与分泌到细胞外的蛋白质及多肽类激素的合成;另一类游离在胞液中,参与细胞内固有蛋白质的合成。

核糖体由大小两个亚基组成。小亚基有与mRNA结合的能力。大亚基上有两个tRNA结合位点,一个能与肽酰-tRNA结合,称为给位(P位);另一个能与氨基酰-tRNA结合,称为受位(A位)。当与mRNA结合时,这两个相邻的位点正好与两个相邻的密码位置相对应(图8-4-2)。转肽酶位于A位与P位之间,可催化肽键形成。

图8-4-2　翻译过程中的核糖体

重点提示

mRNA含有遗传信息,是合成蛋白质肽链的直接模板;tRNA是转运氨基酸的工具;rRNA与蛋白质组成核糖体,是蛋白质生物合成的场所。