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1、會計學1蛋白質(zhì)的生物合成蛋白質(zhì)的生物合成 2225-35-33功能：功能：對復制中的錯誤進行校讀，對復對復制中的錯誤進行校讀，對復制和修復中出現(xiàn)的空隙進行填補，制和修復中出現(xiàn)的空隙進行填補，切除引物。切除引物。4l DNApol 利用利用3 5 外切活性切除錯外切活性切除錯配的堿基，同時利用配的堿基，同時利用5 3 聚合活性補回聚合活性補回正確的核苷酸，這種功能稱為即時正確的核苷酸，這種功能稱為即時校讀校讀(proof read)。l DNApol 的的5 3 外切酶作用可以與外切酶作用可以與其聚合作用同時發(fā)生，其聚合作用同時發(fā)生， 產(chǎn)生產(chǎn)生缺口平移缺口平移(nick translation)
2、、鏈的置換及模板轉轍現(xiàn)象。、鏈的置換及模板轉轍現(xiàn)象。5堿基配對正確，堿基配對正確，DNApol 無活無活性性3 -5 外切活性外切活性5 -3 聚合活聚合活性性DNApol AGdCTPCG5 3 5 3 DNApolDNApol的即時校讀功能的即時校讀功能6323個氨基酸個氨基酸小片段小片段5 核酸外切酶活性核酸外切酶活性大片段大片段/Klenow 片段片段 604個氨基酸個氨基酸DNA聚合酶活性聚合酶活性 5 核酸外切酶活性核酸外切酶活性N 端端C 端端木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶DNA-pol Klenow片段是實驗室合成片段是實驗室合成DNA，進行，進行分子生物學研究中常用的工具酶。分子生物學
3、研究中常用的工具酶。 75 u ucgagccgagcu uag-ag-OH OH 3 5 u ucgagccgagcu uagagDNA poldNTP5 5 3 3 聚合作用聚合作用3 agctcgatcgtagcctagcgtagcagtgcacgatc agctcgatcgtagcctagcgtagcagtgcacgatc 5 3 agctcgatcgtagcctagcgtagcagtgcacgatc agctcgatcgtagcctagcgtagcagtgcacgatc 5 catcggatcgcatcgtcacgtgctag catcggatcgcatcgtcacgtgctag 3
4、 853內(nèi)切酶內(nèi)切酶外切酶外切酶外切酶與內(nèi)切酶作用圖解5 5 3 3 外切酶活性的功能外切酶活性的功能 切除引物，切除突變片段切除引物，切除突變片段5395 A G C T T C A G G A T A 3 | | | | | | | | | | |3 T C G A A G T C C T A G C G A C 5 3 5 外切酶活性外切酶活性 5 3 外切酶活性外切酶活性?能切除突變的能切除突變的 DNA片段。片段。能辨認錯配的堿基對，并將其水解能辨認錯配的堿基對，并將其水解。 DNADNA聚合酶聚合酶的核酸外切酶活性的核酸外切酶活性 1035 外切酶活性 校 讀 錯配堿基11模模 板
5、板聚合酶活聚合酶活性位點性位點引物引物3 5 外外切酶位點切酶位點12u DNA-pol （120kD） DNA-pol II基因發(fā)生突變，細菌依然基因發(fā)生突變，細菌依然 能存活。能存活。 它參與它參與DNA損傷的應急狀態(tài)修復。損傷的應急狀態(tài)修復。 13功能：功能：原核生物復制延長中真正起催化作用的酶原核生物復制延長中真正起催化作用的酶DNA-pol (250kD)10種亞基組成的種亞基組成的不對稱異源二聚體不對稱異源二聚體14可滑動的可滑動的 夾持器亞基夾持器亞基催化亞基催化亞基3 5 外切酶亞基外切酶亞基前導鏈前導鏈 合成合成后隨鏈后隨鏈 合成合成 夾持夾持器裝置器裝置催化亞基催化亞基 亞
6、基保持核心亞基保持核心酶酶 的二聚體結構的二聚體結構15亞基具有亞基具有53方向合成方向合成DNA的催化活性的催化活性亞基具有亞基具有35外切酶活性，起校對功能，外切酶活性，起校對功能， 可提高聚合酶可提高聚合酶復制復制DNA的保真性的保真性 亞基可能亞基可能加強加強亞基的作用亞基的作用亞基猶如夾子，亞基猶如夾子，功能是識別引物、夾住功能是識別引物、夾住DNA 分子向前滑動分子向前滑動 亞基亞基起著促使核心酶二聚化的作用起著促使核心酶二聚化的作用其余的亞基構成其余的亞基構成 -復合物，復合物，主要功能是幫助主要功能是幫助 亞基夾住亞基夾住DNA（也稱夾子裝置器），并有（也稱夾子裝置器），并有
7、增強核心酶活性的作用增強核心酶活性的作用16大腸桿菌三種大腸桿菌三種DNADNA聚合酶比較聚合酶比較DNADNA聚合酶聚合酶分子量分子量每個細胞的分子統(tǒng)計數(shù)每個細胞的分子統(tǒng)計數(shù)5 5 -3 -3 聚合酶作用聚合酶作用3 3 -5 -5 核酸外切酶作用核酸外切酶作用5 5 -3 -3 核酸外切酶作用核酸外切酶作用轉化率轉化率主要功能主要功能活性（活性（nt/minnt/min） DNADNA聚合酶聚合酶DNADNA聚合酶聚合酶（復合物復合物）109109，000000400400+ + + +1 1校讀校讀, ,修復修復10001000120120，0000004040+ + +- -0 .05
8、0 .05400400，00000010-2010-20+ + + +5050復制復制100000100000特特 性性不清不清填補缺口填補缺口50501717oriCDnaA蛋白結蛋白結合合9bp序列序列13bp重復序重復序列區(qū)解鏈列區(qū)解鏈單鏈結合單鏈結合蛋白結合蛋白結合形成開放形成開放復合物復合物181819192020oriC終止序列終止序列復制叉終止區(qū)復制叉終止區(qū)終止序列終止序列纏繞的環(huán)狀纏繞的環(huán)狀DNA分子分子拓撲異拓撲異構酶構酶II獨立的環(huán)狀獨立的環(huán)狀DNA分子分子2121222223親代單鏈A甲基化DNA與細胞膜結合，DNA的甲基化受到抑制Ori C中的GATCDamSeq A子
9、代DNA中的A被甲基化Dam24242525262627填補引物填補引物空隙，切空隙，切除修復，除修復，重組重組延長子延長子鏈的主鏈的主要酶，要酶，解螺旋解螺旋酶活性酶活性線粒體線粒體DNA復復制制低保低保真度真度的復的復制制起始引起始引發(fā)，引發(fā)，引物酶活物酶活性性功能功能+-3 5 核酸外切核酸外切酶活性酶活性高高高高高高？中中5 3 聚合活性聚合活性25.512.514.04.016.5分子量（分子量（kD）DNA-pol填補引物填補引物空隙，切空隙，切除修復，除修復，重組重組延長子延長子鏈的主鏈的主要酶，要酶，解螺旋解螺旋酶活性酶活性線粒體線粒體DNA復復制制低保低保真度真度的復的復制制
10、起始引起始引發(fā)，引發(fā)，引物酶活物酶活性性功能功能+-3 5 核酸外切核酸外切酶活性酶活性高高高高高高？中中5 3 聚合活性聚合活性25.512.514.04.016.5分子量（分子量（kD）DNA-pol真核生物的真核生物的DNA聚合酶聚合酶2828酵母復制起始點的結構酵母復制起始點的結構B3B2B1A 復制起始識別序列復制起始識別序列ARS結合因子結合因子1結結合位點合位點解鏈區(qū)段解鏈區(qū)段起始識別復合物起始識別復合物ARS結合結結合結合因子合因子12930305 3 3 3 3 5 5 5 3131323233333434353536DNA合成期哺乳動物的細胞周期哺乳動物的細胞周期37373
11、8383940復制起始復合體復制起始復合體 引發(fā)復制引發(fā)復制 （不需引物（不需引物） 避免避免5-end shortent pTp-Ser-dCMP CG SSB + ATP DNA 末端解鏈末端解鏈 TP pTP-Ser + dCTP pTP-Ser-dCMP 3 OH 過程過程 NF NF DBP 首先結合到復制起點，然后PTP前段蛋白與聚合酶形成復合物與DNA結合，催化DNA的末端解鏈。41腺病毒腺病毒 DNA 復制起始復制起始G42434344逆轉錄酶是逆轉錄酶是多功能酶多功能酶，有三種酶活性：，有三種酶活性：1. 1. 逆轉錄活性：逆轉錄活性：即以即以RNARNA為模板合成為模板合成
12、DNADNA2. RNase2. RNase活性：活性：水解水解RNARNA:DNA:DNA中的中的RNARNA3. DNA pol3. DNA pol活性：活性：以以DNADNA為模板合成為模板合成DNADNA特點：無外切酶活性，轉錄錯誤率高特點：無外切酶活性，轉錄錯誤率高2 21010-4-4。455353TTTTpoly A tail35CCC353GGG5整合整合入細胞基因組入細胞基因組逆轉錄活性逆轉錄活性RNaseRNase活性活性RNA:DNARNA:DNA雜合鏈雜合鏈RNARNA模板模板單鏈單鏈DNADNA雙鏈雙鏈DNADNADNA polDNA pol活性活性原病毒tRNA提供
13、3端羥基，與長末端序列（LTR）中的引物結合位點結合。46功能：功能：對復制中的錯誤進行校讀，對復對復制中的錯誤進行校讀，對復制和修復中出現(xiàn)的空隙進行填補，制和修復中出現(xiàn)的空隙進行填補，切除引物。切除引物。4753內(nèi)切酶內(nèi)切酶外切酶外切酶外切酶與內(nèi)切酶作用圖解5 5 3 3 外切酶活性的功能外切酶活性的功能 切除引物，切除突變片段切除引物，切除突變片段53485 A G C T T C A G G A T A 3 | | | | | | | | | | |3 T C G A A G T C C T A G C G A C 5 3 5 外切酶活性外切酶活性 5 3 外切酶活性外切酶活性?能切除突
14、變的能切除突變的 DNA片段。片段。能辨認錯配的堿基對，并將其水解能辨認錯配的堿基對，并將其水解。 DNADNA聚合酶聚合酶的核酸外切酶活性的核酸外切酶活性 49功能：功能：原核生物復制延長中真正起催化作用的酶原核生物復制延長中真正起催化作用的酶DNA-pol (250kD)10種亞基組成的種亞基組成的不對稱異源二聚體不對稱異源二聚體5050oriCDnaA蛋白結蛋白結合合9bp序列序列13bp重復序重復序列區(qū)解鏈列區(qū)解鏈單鏈結合單鏈結合蛋白結合蛋白結合形成開放形成開放復合物復合物5151oriC終止序列終止序列復制叉終止區(qū)復制叉終止區(qū)終止序列終止序列纏繞的環(huán)狀纏繞的環(huán)狀DNA分子分子拓撲異拓撲異構酶構酶II獨立的環(huán)狀獨立的環(huán)狀DNA分子分子5252
蛋白質(zhì)的生物合成 2
