多肽和蛋白质的合成

1.mRNA和“三联体”遗传密码

多个氨基酸连接形成多肽。特定多肽的生物合成除需要肽酶的酶促作用外，还需要三种核糖核酸（RNA）起作用。一种是信使核糖核酸（mRNA），一种是转移核糖核酸（tRNA），一种是核蛋白体（或称核糖体）核糖核酸（rRNA）。特定的多肽是由多种氨基酸以一定的顺序排列连接而成的。连接顺序是以特定的mRNA片段为模板的，特定的mRNA片断含有四种核糖核苷酸，简称A、G、U、C。实验证明这四种中任何三种都能够连接起来构成“三联体”。一条mRNA有许多个“三联体”连接而成，每个“三联体”代表一种氨基酸的遗传密码。因此， mRNA（和相应的DNA）链上“三联体”的排列顺序是多肽合成的遗传密码（见表4-11）。“三联体”中存在起始密码与终止密码，它们分别是一个多肽合成的起始与终止信息。mRNA不与氨基酸直接连接，它们通过tRNA介导，使mRNA上的特定遗传信息与相应氨基酸对接，完成遗传信息的逐步转译。

表4-11 20种氨基酸的遗传密码

* 第一位、第二位、第三位碱基符号，依次组成一个密码，如UUU与该栏的苯丙氨酸相对应。

2.tRNA的作用

tRNA是75～85个核苷酸连接形成的核糖核酸，它的两端构造和功能是不同的。一端能和氨基酸连接，形成氨酰-tRNA，另一端带有由三个核苷酸组成的反密码子，它决定能否与特定的mRNA的相应“三联体”连接。

tRNA上组成反密码子的核苷酸和mRNA的“三联体”以A·U和G·C对应的方式配对连接。这样，使本来在细胞质中游离的氨基酸通过特定的tRNA的介导，与mRNA的相应密码子连接。

根据mRNA上特定密码子依次排列的氨基酸在肽聚酶的催化下，以肽键相连逐步延长成肽链，翻译在遇特定的密码子时终止，肽链最终脱离tRNA与核糖体，形成游离多肽，多肽进一步形成特定蛋白质。遗传信息的传递与特定蛋白质的合成的总过程见图4-25。

3.rRNA的作用

合成多肽除 mRNA 和tRNA 外，还需要 rRNA。rRNA中的16SrRNA在识别mRNA上的多肽合成起始位点方面起重要作用。一种形象的表述是，rRNA 粒子在mRNA链上移动，将带tRNA的反密码子的一端与相应的mRNA上的“三联体”连接，并将特定的氨基酸带入相应位置，在肽聚酶的催化下形成多肽链，然后tRNA脱离多肽链，再与游离氨基酸连接，行使下一轮的功能。

以mRNA为模板合成特定多肽链的过程称为遗传密码的翻译，也称转译。

图4-25 遗传信息的传递与特定蛋白质合成的总过程