12 生物化学习题与解析--蛋白质的生物合成

蛋白质的生物合成

一、选择题 （一） A 型题

1 ．蛋白质生物合成

A ．从 mRNA 的 3 ' 端向 5 ' 端进行 B ．由 N 端向 C 端进行

C ．由 C 端向 N 端进行 D ．由 28S-tRNA 指导 E ．由 5S-rRNA 指导 2 ．蛋白质生物合成的延长阶段不需要

A ．转肽酶 B ． GTP C ． EF-Tu 、 EF-Ts 、 EFG D ． mRNA E ． fMet-tRNA fMet 3 ．有关蛋白质合成的叙述正确的是

A ．真核生物先靠 S-D 序列使 mRNA 结合核糖体

B ．真核生物帽子结合蛋白复合物（ eIF -4F 复合物）在起始过程中发挥作用 C ． IF 比 eIF 种类多

D ．原核生物和真核生物使用不同的起始密码

E ．原核生物有 TATAAT 作为起始序列，真核生物则是 TATA 4 ．关于氨基酸密码子的描述错误的是

A ．密码子有种属特异性，所以不同生物合成不同的蛋白质 B ．密码子阅读有方向性，从 5 ' 端向 3 ' 端进行 C ．一种氨基酸可有一组以上的密码子 D ．一组密码子只代表一种氨基酸 E ．密码子第 3 位（ 3 ' 端）碱基在决定掺入氨基酸的特异性方面重要性较小 5 ．遗传密码的简并性是

A ．蛋氨酸密码可作起始密码 B ．一个密码子可编码多种氨基酸

C ．多个密码子可编码同一种氨基酸 D ．密码子与反密码子之间不严格配对 E ．所有生物可使用同一套密码 6 ．遗传密码的摆动性正确含义是 A ．一个密码子可以代表不同的氨基酸 B ．密码子与反密码子可以任意配对

C ．一种反密码子能与第三位碱基不同的几种密码子配对 D ．指核糖体沿着 mRNA 从 5 ' 端向 3 ' 端移动 E ．热运动所导致的 DNA 双螺旋局部变性

7 ．一个 tRNA 的反密码子为 5 '- IGC-3 ' ，它可识别的密码是 A ． GCA B ． GCG C ． CCG D ． ACG E ． UCG

8 ．信号肽识别颗粒（ signal recognition particles ， SRP ）可识别 A ． RNA 聚合酶 B ． DNA 聚合酶 C ．核小体 D ．分泌蛋白的 N 端序列 E ．多聚腺苷酸

9 ．下列关于多聚核糖体（ polysome ）叙述正确的是 A ．是一种多顺反子 B ．是 mRNA 的前体

C ．是 mRNA 与核糖体小亚基的聚合体 D ．是核糖体大、小亚基的聚合体

E ．是一组核糖体与一个 mRNA 不同区段的结合物 10 ．关于蛋白质生物合成的描述哪一项是错误的 A ．氨基酸必须活化成活性氨基酸

B ．氨基酸的羧基被活化

C ． 20 种编码氨基酸各自有相应的密码

D ．活化的氨基酸靠相应的 tRNA 搬运到核糖体

E ． tRNA 的反密码子与 mRNA 上的密码子严格按碱基配对原则结合 11 ．核糖体结合位点（ ribosomal binding site ， RBS ）

A ．也称 Pribnow 盒 B ．在原核生物 mRNA 上 C ．真核生物转录起点 D ．由 Meselson-stahl 首先发现 E ．在 tRNA 分子上 12 ．翻译延长的进位

A ．指翻译起始复合物的生成 B ．肽酰 -tRNA 进入 P 位

C ．由延长因子 EFG 带领，不需消耗能量

D ．是下一位氨基酸的氨基酰 -tRNA 进入核糖体的 A 位 E ．多肽链离开核糖体 13 ．翻译延长需要

A ．氨基酰 -tRNA 转移酶 B ．磷酸化酶 C ．氨基酸合成酶 D ．肽链聚合酶 E ．转肽酶

14 ．蛋白质生物合成中多肽链的氨基酸排列顺序取决于

A ．相应 tRNA 的专一性 B ．相应氨基酰 -tRNA 合成酶的专一性 C ．相应 tRNA 上的反密码 D ．相应 mRNA 中核苷酸排列顺序 E ．相应 rRNA 的专一性 15 ．肽链合成终止的原因是 A ．翻译到达 mRNA 的尽头 B ．特异的 tRNA 识别终止密码

C ．释放因子能识别终止密码子并进入 A 位

D ．终止密码子本身具有酯酶功能，可水解肽酰基与 tRNA 之间的酯键 E ．终止密码子部位有较大阻力，核糖体无法沿 mRNA 移动 16 ．蛋白质合成终止时，使多肽链从核糖体上释出的因素是 A ．终止密码子 B ．转肽酶的酯酶活性 C ．释放因子 D ．核糖体解聚 E ．延长因子

17 ．蛋白质合成中，有关肽链延长叙述正确的是 A ．核糖体向 mRNA5 ' 端移动三个核苷酸距离 B ．肽酰 -tRNA 转位到核糖体的 A 位

C ． GTP 水解成 GDP 和 H 3 PO 4 以提供能量 D ．空载的 tRNA 从 P 位进入 A 位 E ． ATP 直接供能

18 ．多聚核糖体中每一核糖体

A ．从 mRNA 的 3 ' 端向 5 ' 端前进 B ．可合成多条多肽链 C ．可合成一条多肽链 D ．呈解离状态 E ．可被放线菌酮抑制 19 ．氨基酸通过下列哪种化学键与 tRNA 结合

A ．糖苷键 B ．酯键 C ．酰胺键 D ．磷酸酯键 E ． 氢键 20 ．信号肽的作用是

A ．保护 N- 端的蛋氨酸残基 B ．引导分泌性蛋白进入内质网腔 C ．保护蛋白质不被水解 D ．维护蛋白质的空间构象 E ．传递蛋白质之间的信息

21 ．下列那一项是翻译后加工

A ．加 5 ' 端帽子结构 B ．加 3 ' 端 poly （ A ） 尾 C ．酶的激活 D ．酶的变构 E ．氨基酸残基的糖基化 22 ．干扰素抑制蛋白质生物合成是因为

A ．活化蛋白激酶，而使 eIF-2 磷酸化 B ．抑制肽链延长因子 C ．阻碍氨基酰 -tRNA 与小亚基结合 D ．抑制转肽酶 E ．使核糖体 60S 亚基失活

23 ．下列哪一种物质抑制氨基酰 -tRNA 与小亚基结合

A ．土霉素 B ．氯霉素 C ．红霉素 D ． 链霉素 E ．林可霉素 24 ．哺乳动物细胞中蛋白质生物合成的主要部位在

A ．细胞核 B ．线粒体 C ．核糖体 D ．高尔基复合体 E ．核仁

25 ．靶向输送到细胞核的蛋白多肽链含有特异信号序列，下列叙述错误的是 A ．多肽链进细胞核定位后不被切除 B ．位于 N 末端 C ．不同多肽链的特异信号序列无共同性

C ．富含赖、精及脯氨酸 E ．也称为核定位序列 26 ．下列哪种物质直接抑制真核生物核糖体转肽酶

A ．放线菌酮 B ．四环素 C ．土霉素 D ．链霉素和卡那霉素 E ．利福平 27 ．氯霉素可抑制原核生物的蛋白质合成，其原因是 A ．特异性的抑制肽链延长因子（ EFT ）的活性

B ．与核糖体的大亚基结合，抑制转肽酶的活性，而阻断翻译延长过程 C ．活化一种蛋白激酶，从而影响起始因子（ IF ）磷酸化 D ．间接活化一种核酸内切酶使 mRNA 降解 E ．阻碍氨基酰 -tRNA 与核糖体小亚基结合 28 ． 白喉毒素的作用是 A ．抑制信号肽酶

B ．与位于内质网膜表面的受体蛋白结合

C ．使延长因子 -2 （ eEF-2 ）发生 ADP 糖基化而失活，阻断多肽链延长 D ．加速肽酰 -tRNA 从 A 位移到 P 位，造成氨基酸缺失，从而生成无功能的蛋白质

E ．通过抑制 GTP 和 fMet-tRNA fMet 在小亚基上的结合，抑制蛋白合成的起始

29 ．出现在蛋白质分子中的氨基酸，下列哪一种没有遗传密码 A ．色氨酸 B ．蛋氨酸 C ．谷胺酰胺 D ．脯氨酸 E ．羟脯氨酸 30 ．在体内，氨基酸合成蛋白质时，其活化方式为 A ．磷酸化 B ．与蛋氨酸结合 C ．生成氨基酰辅酶 A D ．生成氨基酰 -tRNA E ．与起始因子结合 31 ．不属于蛋白质合成后加工修饰的过程为

A ．肽链 N 端修饰 B ．亚基聚合 C ．疏水脂链的共 价 连接 D ．多肽链折叠为天然构象的蛋白质 E ．酶的化学修饰 （二） B 型题

A ．进位 B ．成肽 C ．转位 D ．终止 E ．释放 1 ．氨基酰 -tRNA 进入核糖 A 位称为

2 ．肽酰 -tRNA-mRNA 与核糖体位置的相互变更称为

3 ． P 位上的肽酰基与 A 位上的氨基酰 -tRNA 的氨基形成肽键称为

A ．链霉素 B ．氯霉素 C ．林可霉素 D ．嘌呤霉素 E ．白喉毒素 4 ．对真核及原核生物蛋白质合成都有抑制作用的抗生素是 5 ．主要抑制真核细胞蛋白质合成的是

A ．蛋白质 6- 磷酸甘露糖基化 B ．滞留信号序列 C ．囊泡 D ．分泌小泡 E ．前体形式 6 ．靶向输送至溶酶体信号是

7 ．靶向输送至内质网的蛋白质多肽链 C- 端含 8 ．质膜蛋白质的靶向输送需要

A ．信号肽 B ．信号肽酶 C ．信号肽识别颗粒 D ．分泌性蛋白 E ．对接蛋白

9 ．有碱性 N 端、疏水核心和加工区三个区域的是 10 ．属于蛋白核酸复合体的是

A ．肽键 B ．酯键 C ．氢键 D ．磷酸二酯键 E ．糖苷键 11 ．核苷酸之间的连接键 12 ．氨基酸之间的连接键 13 ．碱基与核糖之间的连接键

14 ．氨基酸与 tRNA 之间的连接键

A ． RNase 抑制因子 B ．干扰素 C ．嘌呤霉素 D ．红霉素 E ．链霉素 15 ．抑制 RNase 活性的是

16 ．能诱导合成 2 ' -5 ' 寡聚腺苷酸 的是 17 ．与酪氨酰 - tRNA 结构相似的是 （三） X 型题

1 ．参与蛋白质合成的物质是

A ． mRNA B ． GTP C ．转肽酶 D ．核糖体 E ．聚合酶 2 ．翻译后加工包括

A ．剪切 B ．共价修饰 C ．亚基聚合 D ．加入辅基 E ．水解修饰 3 ．蛋白质合成后可靶向运输到

A ．留在胞液 B ．线粒体 C ．细胞核内 D ．内质网 E ．溶酶体 4 ．引起读码错误的抗生素有

A ．巴龙霉素 B ．链霉素 C ．潮霉素 B D ．新霉素 E ． 嘌呤霉素 5 ．真核生物的 hnRNA 要具有模板作用，必须进行 A ．剪接 B ．首尾修饰 C ．插入稀有碱基 D ．切除内含子 E ．碱基甲基化 6 ．关于 S-D 序列的叙述，正确的是

A ．也称核糖体结合位点 B ．与 16S rRNA 3 ' 端 --UCCUCC-- 互补 C ．碱基序列 --AGGAGG-- 为核心 D ．位于起始密码上游 E ．即起始序列

7 ．翻译的准确性与下列哪些因素有关

A ．氨基酰 -tRNA 合成酶对底物氨基酸和相应 tRNA 都有高度特异性

B ．氨基酰 -tRNA 分子中 tRNA 的反密码可通过碱基配对识别 mRNA 分子的遗传密码

C ．氨基酰 -tRNA 合成酶具有校正活性 D ．延长因子 EFG 有转肽酶活性

E ．核糖体对氨基酰 -tRNA 的进位有校正功能

8 ．关于分子伴侣

A ．高温应激可诱导该蛋白合成增加 B ．与分泌性蛋白同在 C ．能加快多肽链折叠速度 D ．增加功能性蛋白折叠产率 E ．可促进需折叠的多肽链折叠为天然构象的蛋白质 9 ．在蛋白质生物合成中

A ． 20 种编码氨基酸是原料 B ． tRNA 携带氨基酸 C ． mRNA 起模板作用 D ． rRNA 是合成的场所

E ．氨基酰 -tRNA 合成酶识别并结合相应的氨基酸和 tRNA 10 ．干扰素的作用是

A ．调解细胞生长分化 B ．激活免疫系统 C ．抗病毒

D ．间接诱导核酸内切酶 E ．诱导使 eIF-2 磷酸化的蛋白激酶活化 11 ．关于蛋白质二硫键异构酶

A ．主要在内质网发挥作用 B ．促二硫键变构 C ．胞液中活性高 D ．催化错配的二硫键断裂并形成正确二硫键 E ．促蛋白质变性 二、是非题

1 ．蛋白质生物合成所需的能量都由 ATP 直接供给。 2 ． 每种氨基酸只能有一种特定的 tRNA 与之对应。

3 ．原核细胞新生肽链 N 端第一个氨基酸残基为 fMet ，真核细胞新生肽链 N 端为 Met 。

4 ．一种 tRNA 只能识别一种密码子。

5 ．每种生物都是有自己特有的一套遗传密码。 6 ． 生物体的所有编码蛋白质的基因都是可以由 DNA 的核苷酸序列推导出蛋白质氨基酸序列。

7 ． 蛋白质生物合成中核糖体沿 mRNA 的 3 ' → 5 ' 端移动。 8 ．在大肠杆菌中，一种氨基酸只对应于一种氨基酰 -tRNA 合成酶。

9 ．氨基酸活化时，在氨基酰 -tRNA 合成酶的催化下，由 ATP 供能，消耗—个高能磷酸键。

10 ．每—种氨基酸都有两种以上密码子。

11 ．核糖体的活性中心“ A ”位和“ P ”位都主要在大亚基上。

12 ． AUG 既可作为 fMet-tRNA fMet 和 Met-tRNA i Met 相对应的密码子，又可作为肽链内部 Met 的密码子。

13 ．构成密码子和反密码子的碱基都只是 A 、 U 、 C 、 G 。

14 ． 真核生物帽子结合蛋白复合物（ eIF -4F 复合物）在起始过程中发挥作用。

15 ． 核定位序列位于 N 末端。

16 ． 白喉毒素的作用是使延长因子 -2 （ eEF-2 ）发生 ADP 糖基化而失活，阻断多肽链延长。

17 ． 分子伴侣能加快多肽链折叠速度。 18 ． 滞留信号是靶向输送至溶酶体信号。 三、填空题

1 ．遗传密码共有 _______ 个，其中 _______ 个为氨基酸编码， AUG 既编码多肽链中的 _______ ，又作为多肽链合成的 ________ 。肽链合成的终止密码是 _______ ， _______ ， _______ 。

2 ． 蛋白质的生物合成是以 _______ 为模板，以 _______ 为原料直接供体，以 _______ 为合成杨所。 3 ．核糖体阅读 mRNA 密码子是从 _______ 方向进行的，肽链合成是从 _______ 方向进行的。

4 ．蛋白质生物合成终止需要 _______ 因子，原核生物有 ____ 种，真核生物有 ____ 种。

5 ． 原核生物的起始氨基酰 -tRNA 以 _______ 表示，真核生物的起始氨基酰 -tRNA 以 _______ _ 表示，延伸中的甲硫氨酰 -tRNA 以 _______ 表示。 6 ．氨基酰 -tRNA 合成酶的专一性是指对 _______ 和 ______ 两种底物都能高度特异识别；校正活性是 _______ 的催化活性。 7 ．原核生物 mRNA 上的 S-D 序列又成为 _______ ，紧接其后的小核苷酸序列可被 _______ 辨认结合。

8 ．蛋白质合成后一级结构的修饰包括 _______ 和 _______ 。 9 ．蛋白质合成后空间结构的修饰包括 _______ 和 _______ 。

10 ．参与多肽链折叠为天然功能构象的蛋白质有 _______ ， _______ ， _______ 。分子伴侣包括 _______ 和 _______ 两大类。

11 ． 在形成氨基酰 -tRNA 时，由氨基酸的 _______ 基与 tRNA 3 ' 末端的 _______ 基形成酯键。

12 ．肽链合成终止时，由 _______ 识别并结合进入 A 位的 _______ ，同时二者结合后触发核糖体构象改变，使 _______ 酶 活性转变为 _______ 酶活性，水解酯键，释放合成的肽链 。 13 ．蛋白质生物合成是耗能过程，延长时每个氨基酸活化为氨基酰 -tRNA 消耗 _______ 个高能键，进位、转位各消耗 _______ 个高能键，为保持蛋白质生物合成的高度保真性，任何步骤出现不正确连接都消耗能量而水解清除，因此 每增加一个肽键平均需要消耗由 GTP 或 ATP 提供的 _______ 个高能磷酸键。 14 ．蛋白质中可进行磷酸化修饰的氨基酸残基主要为 _______ ， _______ ， _______ 。

15 ． 由许多核糖体连接到一个 mRNA 分子上形成的复合物称为 _______ 。 16 ．原核生物的释放因子有三种，其中 RF-1 识别终止密码子 _______ ， _______ ； RF-2 识别 _______ ， _______ ；真核中的释放因子只有 _______ 一种。

四、名词解释 1 ． translation 2 ． codon 3 ． ORF

4 ． degeneracy

5 ． wobble base pairing 6 ． ribosomal cycle 7 ． registration

8 ． posttranslational modification 9 ． molecular chaperon 10 ． signal sequence 11 ． signal peptide 12 ． NLS

13 ． S-D sequence 14 ． polysome 15 ． SRP

16 ． protein targeting 五、问答题

1 ．何谓遗传密码？有何特点 ?

2 ．真核生物翻译后修饰有哪些方式 ? 3 ．简述氨基酸活化及相关酶的作用特点。 4 ．原核生物和真核生物翻译过程有何异同 ? 5 ．为什么嘌呤霉素可抑制蛋白质的生物合成 ? 6 ．干扰素干扰蛋白质生物合成的机制是什么 ?

7 ．原核生物 mRNA 在核糖体小亚基上如何准确定位 ? 8 ．简述抗生素与毒素的种类及其作用机制。 9 ．简述各种 RNA 在蛋白质生物合成中的功能。

10 ．试述蛋白质生物合成过程的忠实性是如何保持的？

11 ．原核生物蛋白质合成起始复合物有哪些成份组成？该复合物的形成过程。 12 ．简述蛋白质生物合成过程的延长过程。

参考答案

一、选择题 （一） A 型题

1 ． B 2 ． E 3 ． B 4 ． A 5 ． C 6 ． C 7 ． A 8 ． D 9 ． E 10 ． E 11 ． B 12 ． D 13 ． E 14 ． D 15 ． C 16 ． B 17 ． C 18 ． C 19 ． B 20 ． B 21 ． E 22 ． A 23 ． A 24 ． C 25 ． B 26 ． A 27 ． B 28 ． C 29 ． E 30 ． D 31 ． E （二） B 型题

1 ． A 2 ． C 3 ． B 4 ． D 5 ． E 6 ． A 7 ． B 8 ． C 9 ． A 10 ． C 11 ． D 12 ． A 13 ． E 14 ． B 15 ． A 16 ． B 17 ． C （三） X 型题 1 ． ABCD 2 ． BCDE 3 ． ABCDE 4 ． ABCD 5 ． ABD 6 ． ABCD 7 ． ABCE 8 ． ABDE 9 ． ABCE 10 ． ABCDE 11 ． AD 二、是非题

1 ． B 2 ． B 3 ． A 4 ． B 5 ． B 6 ． B 7 ． B

8 ． A 9 ． B 10 ． B 11 ． B 12 ． A 13 ． B 14 ． A 15 ． B 16 ． A 17 ． B 18 ． B 三、填空题

1 ． 64 61 甲硫氨酸 起始信号 UAA UAG UGA 2 ． RNA 氨基酰 -tRNA 核糖体 3 ． 5 ' → 3 ' N 端 → C 端 4 ．释放因子 3 1

5 ． fMet-tRNA fMet Met-tRNA i Met Met-tRNA Met 6 ．氨基酸 tRNA 水解酯酶

7 ．核糖体结合位点 核糖体小亚基蛋白 rps-1 8 ．肽链水解 化学修饰 9 ．亚基聚合 辅基连接

10 ．分子伴侣 蛋白质二硫键异构酶 肽 - 脯氨酰顺反异构酶 核糖体结合性分子伴侣 非核糖体结合性分子伴侣 11 ． α - 羧 羟

12 ．释放因子 终止密码子 转肽 酯 13 ． 2 1 5

14 ．丝氨酸 苏氨酸 酪氨酸 15 ． 多核糖体

16 ． UAA UAG UAA UGA eRF 四、名词解释

1 ．翻译，即蛋白质的生物合成。是细胞内以 mRNA 为模板，按照 mRNA 分子中由核苷酸组成的密码信息合成蛋白质的过程。其本质是将 mRNA 分子中 4 种核苷酸序列编码的遗传信息（核酸语言），解读为蛋白质一级结构中 20 种氨基酸的排列顺序（蛋白质语言）。

2 ．密码子，在 mRNA 的开放阅读框架区，每三个相邻的核苷酸为一组，代表一种氨基酸或肽链合成的其它信息，这种三联体形式的核苷酸序列称为密码子。共 64 个密码子，其阅读方向是 5 ' → 3 ' 。

3 ．开放读码框架，从 mRNA 5 ' 端 起始密码子 AUG 到 3 ' 端终止密码子之间的核苷酸序列。

4 ．简并性，一种氨基酸可具有两个或两个以上的密码子为其编码，这一特性称为遗传密码的简并性。为同一种氨基酸编码的各密码子称为简并密码子，也称同义密码子。多数情况下，同义密码子的头两位碱基相同，仅第三位碱基有差异。 5 ．摆动配对， mRNA 密码子的第 3 位碱基与 tRNA 反密码子的第 1 位碱基之间常出现不严格遵守碱基互补配对规律的现象，称为摆动配对。

6 ．核糖体循环，指肽链合成的延长阶段经进位、成肽和转位三个步骤而使氨基酸依次进入核糖体并聚合成多肽链的过程。这一过程在核糖体上连续循环进行直至终止称为核糖体循环。每次核糖体循环肽链从 N 端向 C 端增加一个氨基酸残基。广义的核糖体循环是指翻译的全过程。

7 ．注册，也称进位，是指一个氨基酰 -tRNA 按照 mRNA 模板的指令进入并结合到核糖体 A 位的过程。 8 ． posttranslational modification —翻译后修饰，新生多肽链不具备蛋白质的生物学功能，必须经过复杂的加工过程才能转变为具有天然构象的功能蛋白质，这一加工过程称为翻译后修饰。包括多肽链折叠为天然的三维构象及对肽链一级结构和空间结构的修饰等。 9 ． molecular chaperon —分子伴侣，是细胞内的一类可识别肽链的非天然构象、促进各功能域和整体蛋白质正确折叠的保守蛋白质。 10 ． signal sequence —信号序列，所有靶向输送的蛋白质结构中都存在分选信号，主要是 N 端特异氨基酸序列，可引导蛋白质转移到细胞适当靶部位的这类序列称为信号序列。

11 ． signal peptide —信号肽，多数靶向输送到溶酶体、质膜或分泌到细胞外的蛋白质，其肽链的 N 端有一长度为 13-36 个氨基酸残基的信号序列称为信号肽。 12 ． NLS —核定位序列，所有靶向输送到细胞核的蛋白质其多肽链内含有特异信号序列，称为核定位序列。 NLS 是含 4-8 个氨基酸残基的短序列，富含带正电荷的赖氨酸、精氨酸和脯氨酸，可位于肽链的不同部位。 NLS 在蛋白质进核定位后不被切除。

13 ． S-D sequence — S-D 序列，又成核糖体结合位点（ RBS ），存在于原核生物 mRNA 起始 AUG 密码上游约 8-13 个核苷酸部位，存在 4-9 个核苷酸的一致序列，富含嘌呤碱基，如 -AGGAGG- ，称为 Shine-Dalgarno 序列，简称 S-D 序列。此与原核生物核糖体小亚基 16S-rRNA 3 ' 端富含嘧啶的短序列，如 -UCCUCC- 可配对结合，通过这种 RNA-RNA 相互作用， mRNA 序列上的起始 AUG 即可在核糖体小亚基上准确定位而形成复合体。

14 ． polysome —多聚核糖体，是指多个核糖体结合在一条 mRNA 链上，同时进行多肽链的合成（翻译）所形成的聚合物。多聚核糖体的形成可以使蛋白质合成以高速度、高效率进行。 15 ． SRP —信号肽识别颗粒，由 6 个多肽亚基和 1 分子 7S-RNA 组成的复合体。可同时与新生肽链的信号肽及核蛋白体结合，具有 GTP 酶活性，能引导新生肽链识别并结合到内质网膜上。 16 ． protein targeting —蛋白质靶向输送，蛋白质合成后被定向输送到其发挥作用的靶部位的过程。 五、问答题

1 ．何谓遗传密码？有何特点 ?

答：遗传密码是存在于 mRNA 开放阅读框架区的三联体形式的核苷酸序列。由 A 、 G 、 C 、 U 四种碱基组成 64 个三联体密码子，其中 AUG 编码甲硫氨酸和作为多肽链合成的起始信号； UAA 、 UAG 、 UGA 作为多肽链合成的终止信号；其余 61 个密码分别编码不同的氨基酸。 遗传密码具有以下特点：（ 1 ）方向性。密码子及组成密码子的各碱基在 mRNA 序列中的排列具有方向性，翻译时的阅读方向是 5 ' → 3 ' ，即读码从 mRNA 的起始密码子 AUG 开始，按 5 ' → 3 ' 的方向逐一阅读，直至终止密码子。 mRNA 开放阅读框架中 5 ' → 3 ' 的核苷酸排列顺序决定了蛋白质多肽链氨基酸从 N 端到 C 端的排列顺序。 （ 2 ）连续性。 mRNA 序列上的各密码子及密码子的各碱基是连续排列的，密码子及密码子的各碱基之间没有间隔，即具有无标点性。翻译时从起始密码子 AUG 开始向 3 ' 端连续读码，每次读码时每个碱基只读一次，不重叠阅读。 （ 3 ）简并性。一种氨基酸具有两个或两个以上的密码子为其编码的特性称为遗传密码的简并性。 64 个密码子中，除甲硫氨酸和色氨酸只对应 1 个密码子外，其它氨基酸都有 2 、 3 、 4 或 6 个密码子为之编码。为同一种氨基酸编码的各密码子称为简并密码子或同义密码子。多数情况下，同义密码子的头两位碱基相同，仅第三位碱基有差别。（ 4 ）通用性。除动物细胞的线粒体和植物细胞的叶绿体外，几乎生物界所有物种都使用同一套遗传密码即通用密码。（ 5 ）摆动性。 mRNA 密码子的第 3 位碱基和 tRNA 反密码子的第 1 位碱基之间不严格遵守碱基互补配对规律的现象称为摆动配对。如 tRNA 反密码子的第 1 位碱基若是 I ，可以和 mRNA 密码子的第 3 位的 A 、 U 或 C 配对等。

2 ．真核生物翻译后修饰有哪些方式 ? 答：新生多肽链不具备蛋白质的生物活性，必须经过复杂的加工修饰才能转变为有天然构象的功能蛋白质。真核生物翻译后修饰包括多肽链折叠为天然的三维构象及对肽链一级结构的修饰、空间结构的修饰等。（ 1 ）多肽链折叠为天然构象的蛋白质。需要以下酶或蛋白质因子的辅助：①分子伴侣：识别肽链的非天然构象，促进各功能域和整体蛋白质正确折叠；②蛋白质二硫键异构酶：催化多肽链内或肽链之间二硫键的正确形成或催化错配的二硫键断裂并形成正确的二硫键，使蛋白质形成天然构象；③肽 - 脯氨酰顺反异构酶：是蛋白质三维构象形成的限速酶，在肽链合成需要形成顺式构型时，可使多肽链在各脯氨酸弯折处形成准确折叠。（ 2 ）蛋白质一级结构的修饰主要是肽键水解和化学修饰。水解主要是切除肽链 N 端和 C 端的部分序列。此外，水解加工使某些无活性的蛋白前体经蛋白酶水解生成有活性的蛋白质、多肽或小分子活性肽类；化学修饰可对蛋白质分子中的氨基酸残基进行多种化学修饰，包括糖基化、羟基化、甲基化、磷酸化、二硫键形成、亲脂性修饰等。（ 3 ）空间结构的修饰包括亚基聚合和辅基连接。具有四级结构的蛋白质各亚基之间通过非共价键聚合形成寡聚体才能发挥作用；结合蛋白合成后需要结合相应的辅基才能成为天然功能的蛋白质。 3 ．简述氨基酸的活化及相关酶的作用特点。

答：氨基酸与特异 tRNA 结合形成氨基酰 -tRNA 的过程称为氨基酸的活化。由氨基酰 -tRNA 合成酶催化。其反应如下： 氨基酸 + ATP-E → 氨基酰 -AMP-E + PPi

氨基酰 -AMP-E + tRNA → 氨基酰 -tRNA + AMP + E

该酶对底物氨基酸和 tRNA 都有高度特异性。另外还具有较正活性，即可将反应任一步骤中出现的错配加以改正。此酶对维持蛋白质合成高度保真性是必不可少的 。

4 ．原核生物和真核生物翻译过程有何异同 ? 翻 译 原核生物 真核生物 1. 底物（ 20 种编码2. 搬运氨基酸的工具3. 模板（ mRNA ） 氨基酸） （ tRNA ） 4. 合成场所（核蛋白5. 掺入肽链前需氨基酸6 . 化学键（肽键） 体） 活化 相 8. 聚合方向（ N 端→ C 7. 过程（三个阶段） 9. 产物（多肽链） 同 端 ） 10. 通用一套遗传 密11. 需能量 12. 需酶和蛋白质因子 码 13. 需无机离子 Mg 14 . 需翻译后加工 15. 多聚核蛋白体现象 2+ 多顺反子 mRNA ，有 S-D 序单顺反子 mRNA ，有 5' 帽子、 模板 mRNA 结列， 3'poly （ A ） 尾、编码区和构 rpS-1 辨认序列 非编码区 三种 rRNA （ 16S 、 5S 、 四种 rRNA （ 18S 、 5S 、 核蛋白体的组23S ） 5.8S 、 28S ） 成 和 57 种蛋白质 和 82 种蛋白质 转录和翻译都在胞质中， 转录在细胞核，翻译在细胞质， 与转录的关系 同步进行 不同步进行 起始氨基fMet-tRNA fMet Met-tRNA i Met 酰 tRNA 10 种（ eIF-1 、 2 、 2B 、 3 、 三种（ IF-1 、 IF-2 、 起始因子 4A 、 IF-3 ） 4B 、 4E 、 4G 、 5 、 6 ） 不 同 翻译起始复合 物形成时mRNA 先于 fMet-tRNA fMet mRNA 后于 Met-tRNA i Met 各成 结合小亚基 结合小亚基 起 份的结合始 顺序 涉及多种蛋白因子形成的复合mRNA 与小S-D 序列 / 16S- rRNA 物（如 亚 （ RNA-RNA ） 、 帽子结合蛋白复合物— eIF -4F 基结合的rpS-1 辨认序列 /rpS-1 复合 机制 （ RNA- 蛋白质） 物，包括 4A 、 4E 、 4G 各组分） 能量消耗GTP ATP 和 GTP 的 种类 EF-T （ T EF-T 种类 EF-G eEF1-α eEF1-βγ eEF-2 U ） （ T S ） 促进氨基酰 有转位酶 延促进氨基 -tRNA 进活性，促长酰 -tRNA 有转位 调节亚 入 进 延因进入 A 调节亚酶活性， 基；相当 功能 A 位，结合 转位反长 子 位， 基 促进转 于 EF-T 并分解 应； 结合并分 位反应 （ T S ） GTP ；相当 相当于 解 GTP 于 EF-T EF-G （ T U ） 卸载 tRNA 直接从 P 位脱落 （核蛋白体无 进入 E 位然后排出 排出方式 E 位） 种类 RF-1 RF-2 RF-3 eRF 识别 介导 释识别 UAA 、 RF-1 与 终 放UAA 、 UGA ，诱 识别 UAA 、 UAG 、 UGA ；诱RF-2 的 止 因功能 UAG ，诱 导转肽导转肽酶变为酯酶；有 GTP 酶作用；有 子 导转肽酶 酶 活性 GTP 酶 变为酯酶 变为酯活性 酶 翻译后加工修简单，无蛋白质的靶向运输 复杂，有蛋白质的靶向运输 饰 5 ．为什么嘌呤霉素可抑制蛋白质的生物合成 ? 答：嘌呤霉素结构与酪氨酰 -tRNA 相似，在翻译中可取代某些氨基酰 -tRNA 而进入核糖体的 A 位，但延长中的肽酰 - 嘌呤霉素容易从核糖体脱落，中断肽链合成。

6 ．干扰素干扰蛋白质生物合成的机制是什么 ? 答：干扰素是真核细胞感染病毒后分泌的一类具有抗病毒作用的蛋白质，可抑制病毒的繁殖。机制是：（ 1 ）干扰素在某些病毒 dsRNA 存在下，诱导特异蛋白激酶活化，此活化的蛋白激酶使真核 eIF-2 磷酸化而失活，从而抑制病毒蛋白质合成。（ 2 ）与 dsRNA 共同活化特殊的 2 ' -5 ' 寡聚腺苷酸合成酶，以 ATP 为原料合成 2 ' -5 ' 寡聚腺苷酸（ 2 ' -5 ' A ）， 2 ' -5 ' A 可活化 RNaseL ，后者使病毒 mRNA 发生降解从而阻断病毒蛋白质合成。 7 ．原核生物 mRNA 在核糖体小亚基上如何准确定位 ?

答：原核生物 mRNA 在核糖体小亚基上准确定位结合涉及两种机制：（ 1 ）在各种 mRNA 起始 AUG 密码上游约 8-13 个核苷酸部位，存在一段由 4-9 个核苷酸组成的一致序列，富含嘌呤碱基，如 -AGGAGG- ，称为 S-D 序列，又称核糖体结合位点。此与原核生物核糖体小亚基 16S-rRNA3 ' 端富含嘧啶的短序列，如 -UCCUCC- 可配对结合，以促使 mRNA 与小亚基结合。（ 2 ） mRNA 序列上紧接 S-D 序列后的小段核苷酸序列，可被核糖体小亚基蛋白 rpS-1 识别并结

合。通过以上 RNA-RNA 、 RNA- 蛋白质相互作用， mRNA 序列上的起始 AUG 即可在核糖体小亚基上准确定位而形成复合体。 8 ．简述抗生素与毒素的种类及其作用机制。

答： （ 1 ）抗生素： 是一类由某些真菌、细菌等微生物产生的药物，有抑制其它微生物生长或杀死其它微生物的能力，对宿主无毒性的抗生素可用于预防和治疗人、动物和植物的感染性疾病。包括影响翻译起始的抗生素和影响翻译延长的抗生素（如干扰进位的抗生素、引起读码错误的抗生素、影响肽键形成的抗生素、影响转位的抗生素）。 作用机制： 抗生素 作用位点 作用原理 应用 原核、真核 伊短菌素 阻碍翻译起始复合物的形成 抗肿瘤药 核蛋白体小亚基 原核核蛋白体小亚抑制氨基酰 -tRNA 与小亚基四环素、土霉素 抗菌药 基 结合 链霉素、新霉素、 原核核蛋白体小亚改变构象引起读码错误、抑制抗菌药 巴龙霉素 基 起始 氯霉素、林可霉原核核蛋白体大亚抑制转肽酶、阻断肽链延长 抗菌药 素、红霉素 基 原核、真核核蛋白使肽酰基转移到它的氨基上后嘌呤霉素 抗肿瘤药 体 脱落 真核核蛋白体大亚放线菌酮 抑制转肽酶、阻断肽链延长 医学研究 基 夫西地酸、细球菌EF-G 抑制 EF-G 、阻止转位 抗菌药 素 原核核蛋白体小亚大观霉素 阻止转位 抗菌药 基 （ 2 ）毒素：包括 白喉毒素和蓖麻蛋白。 作用机制：白喉毒素作为一种修饰酶，可使 eEF-2 发生 ADP 糖基化共价修饰，生成 eEF-2 腺苷二磷酸核糖衍生物，使 eEF-2 失活。蓖麻蛋白可作用于真核生物核糖体大亚基的 28S rRNA ，催化其中特异腺苷酸发生脱嘌呤基反应，使 28S rRNA 降解，使核糖体大亚基失活。

9 ．简述各种 RNA 在蛋白质生物合成中的功能。 答： mRNA 是蛋白质生物合成的直接模板，以三联体密码的方式将遗传信息从核酸传递给蛋白质，转变为蛋白质一级结构信息。 tRNA 是氨基酸的运载工具，以氨基酰 -tRNA 的形式将底物氨基酸搬运至核糖体上生成肽链。 rRNA 与核内蛋白质结合组成核糖体，作为蛋白质生物合成的场所。 10 ．试述蛋白质生物合成过程的忠实性是如何保持的。 答： （ 1 ）氨基酸活化成为氨基酰 -tRNA 的过程由氨基酰 -tRNA 合成酶催化，该酶对底物氨基酸和 tRNA 都有高度特异性，此外还有校正活性即将任何错误的氨基酰 -AMP-E 或氨基酰 -tRNA 的酯键水解，再换上与密码子相对应的氨基酸。这样使氨基酰 -tRNA 分子中 tRNA 的反密码子通过碱基配对识别 mRNA 分子上的密码子，使氨基酸按 mRNA 信息的指导“对号入座”，保证了从核酸到蛋白质的遗传信息传递的准确性。（ 2 ）核糖体对氨基酰 -tRNA 的进位有校正作用。

只有正确的氨基酰 -tRNA 能发生反密码子 - 密码子适当配对而进入 A 位。反之，错误的氨基酰 -tRNA 因反密码子 - 密码子配对不能及时发生而从 A 位解离。这是维持蛋白质生物合成的高度保真性的另一重要机制。

11 ．原核生物蛋白质合成起始复合物有哪些成份组成？该复合物的形成过程。 答： 原核生物蛋白质合成翻译起始复合物由完整核糖体、 mRNA 和 fMet-tRNA fMet 组成。其形成过程分为如下阶段：（ 1 ）核糖体大 、小亚基分离。 IF-3 、 IF-1 与核糖体小亚基结合，促进大、小亚基分离。为 mRNA 和起始氨基酰 -tRNA 与小亚基结合做准备。 （ 2 ） mRNA 在 核糖体小亚基上定位结合。涉及两种机制：①在各种 mRNA 起始 AUG 密码上游存在富含嘌呤碱基的 S-D 序列，又称核糖体结合位点。与原核生物核糖体小亚基 16S-rRNA3 ' 端富含嘧啶的短序列配对结合，促使 mRNA 与小亚基结合。②紧接 S-D 序列的小段核苷酸序列，可被核糖体小亚基蛋白 rpS-1 识别并结合。通过以上 RNA-RNA 、 RNA- 蛋白质相互作用， mRNA 序列上的起始 AUG 即可在核糖体小亚基上准确定位而形成复合体。 （ 3 ） fMet-tRNA fMet 的结合。翻译起始时 A 位被 IF-1 占据， fMet-tRNA fMet 与结合了 GTP 的 IF-2 一起，识别并结合对应于小亚基 P 位的 mRNA 序列上的起始密码子 AUG 。（ 4 ）核糖体大亚基结合。结合了 mRNA 和 fMet-tRNA fMet 的小亚基与核糖体大亚基结合，同时与 IF-2 结合的 GTP 水解，释放的能量促进三种 IF 释放，形成由完整核糖体、 mRNA 和 fMet-tRNA fMet 组成的翻译起始复合物。

12 ．简述蛋白质生物合成过程的延长过程。

答： 蛋白质生物合成过程的延长阶段又成核糖体循环，每个循环分进位、成肽、转位三步。（ 1 ）进位（又称注册），即氨基酰 -tRNA 进入核糖体 A 位的过程，需要延长因子 EF-T 参与。进位完成后，核糖体 P 位有 起始氨基酰 -tRNA （原核生物为 fMet-tRNA fMet 、真核生物为 Met-tRNA i Met ） （第二轮以后则为肽酰 -tRNA ）。 （ 2 ）成肽。在转肽酶的催化下，核糖体 P 位上的起始氨基酰 -tRNA 的 N- 甲酰甲硫氨酰基（原核生物）（真核生物为甲硫氨酰基）或肽酰 -tRNA 的肽酰基转移到 A 位并与 A 位上氨基酰 -tRNA 的α - 氨基结合形成肽键，肽链延长一个氨基酸残基。成肽反应在 A 位上进行，成肽后肽酰 -tRNA 占据核糖体 A 位，卸载的 tRNA 留在 P 位。（ 3 ）转位。在转位酶的催化下，核糖体向 mRNA 的 3 ' 端移动一个密码子的距离，使 mRNA 序列上的下一个密码子进入核糖体的 A 位，而占据 A 位的肽酰 -tRNA 移入 P 位，卸载的 tRNA 移入 E 位。转位后 A 位留空并对应下一组三联体密码，准备下一轮核糖体循环。

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