蛋白質的合成 ( Protein synthesis)

蛋白質的合成(Protein synthesis)

蛋白質在細胞內的功能(Functions of proteins in cells) • 構造蛋白 (structural protein)  身體組織 (body tissues) • 角質(cutin) • 肌肉纖維(muscle fibres) • 膠原蛋白(collagen) • 功能蛋白 (functional protein)  控制細胞內的代謝活動 (metabolism) • 酶(enzyme) • 激素(hormones) • 電子載體(electron carriers)

蛋白質的合成(Protein synthesis) • 需 DNA 及RNA 兩類核酸的相互作用 • 細胞核內的DNA 具有指引控制蛋白質的合成, 但蛋白質的合成則在細胞質進行 (1950 年被証實) •  必有一機制將細胞核攜載的遺傳訊息傳遞至細胞質, 這便是 mRNA ( 由 Jacob & Monod 1961 年確定 )

核糖核酸(Ribonucleic acid, RNA) • 形態 : 單一條絲狀的份子 • 結構 : 多核苷酸鏈 • 成份 : 1) 鹼基 (A, C, U 尿嘧啶, G) 2) 核糖 3) 磷酸組 • 種類 : 共有 3 種 (均參與蛋白質的合成) mRNA, tRNA, rRNA

核糖體 RNA / rRNA(ribosomal RNA) 核糖體 • 約佔細胞內 RNA 總量80% • 構造 : • 體積大而構造複雜 • 由兩個亞單位組成: • 大亞單位 (large sub-unit) • 小亞單位 (small sub-unit)

合成 : • 在核仁內的核仁組成中心製造 • 與一些蛋白質結合成為細胞器核糖體 ( 此過程在細胞質內進行 ) • 功用 : • 負責蛋白質的合成 • 將 mRNA 上的遺傳密碼轉譯成多肽鏈的氨基酸序

訊息 RNA(messenger RNA / mRNA) • 約佔細胞內 RNA 總量的 3 - 5% • 構造 : • 單絲狀的份子 • 由數十個核苷酸組成 • 為 DNA-雙螺旋中一條的 mirror copy • 合成 : • 藉轉錄作用從細胞核內的 DNA 份子製造 • 功用 : • 藉轉錄作用將 DNA 上的鹼基序轉錄在 mRNA 絲上

轉移RNA / tRNA(transfer RNA) • 約佔細胞內 RNA 總量的 10 - 15% • 形狀 : ~ 三葉草 • 構造 : • 最細小的份子 • 由 ~ 80 個核苷酸組成  單絲狀 • 合成 : • 由細胞核內的 DNA 製造  運輸至細胞質 • 種類 : > 20 種不同的 tRNA

構造 : • 開端與氨基酸連接 • 中段有一組重要的鹼基序 - 反密碼子 (anticodon)，與 mRNA 上的密碼子互補 • 功用 : • 與其專性的氨基酸結合 • --> 形成一tRNA-氨基酸複合物 ( 耗用 E ) • --> tRNA-氨基酸複合物移向核糖體

蛋白質的合成(Protein Synthesis) • 可分為兩個過程 : • 轉錄作用 (Transcription) • 將 DNA 絲上的基因轉化為 mRNA 上的互補鹼基序 • 轉譯作用 (Translation) • 核糖體將 mRNA 份子上的三聯體鹼基序轉化為多肽鏈上的氨基酸序

轉錄作用的機制 (The mechanism of transcription)

轉譯作用的機制 (The mechanism of translation)

蛋白質的合成 ( Protein synthesis)