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第十五章：蛋白质的生物合成.doc

第十五章蛋白质的生物合成

一：填空题

1.蛋白质的生物合成是以________________作为模板，________________作为运输氨基酸的工具，

________________作为合成的场所。

2.细胞内多肽链合成的方向是从________________端到________________端，而阅读mRNA的方向是从________________端到________________端。

3.核糖体上能够结合tRNA的部位有________________部位、________________部位和

________________部位。

4.ORF是指________________，已发现最小的ORF只编码________________个氨基酸。

5.蛋白质的生物合成通常以________________作为起始密码子，有时也以________________作为起始密码子，以________________、________________和________________作为终止密码子。

6.SD序列是指原核细胞mRNA的5′-端富含________________碱基的序列，它可以和16SrRNA的3′-端的________________序列互补配对，而帮助起始密码子的识别。

7.含硒半胱氨酸的密码子是________________。

8.原核生物蛋白质合成的起始因子(IF)有________________种，延伸因子(EF)有________________种，终止释放因子(RF)有________________种；而真核生物细胞质蛋白质合成的延伸因子通常有

________________种，真菌有________________种，终止释放因子有________________种。

9.密码子的第2个核苷酸如果是嘧啶核苷酸，那么该密码子所决定氨基酸通常是________________。

10.原核生物蛋白质合成中第一个被参入的氨基酸是________________。

11.真核生物细胞质蛋白质合成对起始密码子的识别主要通过________________机制进行。

12.无细胞翻译系统翻译出来的多肽链通常比在完整的细胞中翻译的产物要长，这是因为

________________。

13.蛋白质的半寿期通常与________________端的氨基酸性质有关。

14.tmRNA是指________________。

15.同工受体tRNA是指________________。

16.疯牛病的致病因子是一种________________。

17.已发现体内大多数蛋白质正确的构象的形成需要________________的帮助，某些蛋白质的折叠还需要________________和________________酶的催化。

18.SRP是指________________，它是一种由________________和________________组成的超分子体系，它的功能是________________。

19.蛋白质定位于溶酶体的信号是________________。

20.分子伴侣通常具有________________酶的活性。

答案：1.

二：是非题

1.[ ]氨酰-tRNA合成酶可通过其催化的逆反应对误载的氨基酸进行校对。

2.[ ]在蛋白质生物合成中，所有的氨酰-tRNA都是首先进入核糖体的A部位。

3.[ ]由于遗传密码的通用性，所以真核细胞的mRNA可在原核翻译系统中得到正常的翻译。

4.[ ]核糖体蛋白不仅仅参与蛋白质的生物合成。

5.[ ]在翻译起始阶段，由完整的核糖体与mRNA的5′-端结合，从而开始蛋白质的合成。

6.[ ]所有的氨酰-tRNA的合成都需要相应的氨酰-tRNA合成酶的催化。

7.[ ]EF-Tu的GTPase活性越高，翻译的速度就越快，但翻译的忠实性就越低。

8.[ ]fMet-与Met-的合成由同一种氨酰-tRNA合成酶催化。

9.[ ]对于某一种氨酰-tRNA合成酶来说，在它的催化下，被识别的氨基酸随机的与其相应的tRNA的3′-端CCA的3′-OH或5′-OH形成酯键。

10.[ ]tRNA的个性即是其特有的三叶草结构。

11.[ ]含硒半胱氨酰-tRNA是由游离的含硒半胱氨酸与合成而来。

12.[ ]含硒半胱氨酸的参入需要一种新的延伸因子。

13.[ ]泛素是一种热激蛋白(HSP)。

14.[ ]氨酰-tRNA进入A部位之前，与EF-Tu结合的GTP必须水解。

15.[ ]从DNA分子的三联体密码可以毫不怀疑地推断出某一多肽的氨基酸序列，但从氨基酸序列并不能准确地推导出相应基因的核苷酸序列。

16.[ ]已发现许多蛋白质的三维结构不是由其一级结构决定的，而是由分子伴侣决定的。

17.[ ]多肽链的折叠发生在蛋白质合成结束以后才开始。

18.[ ]在线粒体内的翻译系统中，第一个被参入的氨基酸也都是甲酰甲硫氨酸。

19.[ ]蛋白质翻译一般以AUG作为起始密码子，有时也以GUG为起始密码子，但以GUG为起始密码子，则第一个被参入的氨基酸为Val。

20.[ ]大肠杆菌丙氨酰-tRNA的合成并不需要具有完整的三叶草结构。

21.[ ]与核糖体蛋白相比，rRNA仅仅作为核糖体的结构骨架，在蛋白质合成中没有什么直接的作用。

22.[ ]甲硫氨酸能够刺激蛋白质的生物合成。

23.[ ]绝大多数含硒蛋白是氧化还原酶。

24.[ ]人工合成多肽的方向也是从N端到C端。

25.[ ]在大肠杆菌里表达人组蛋白，可直接从人基因组中获取目的基因。

26.[ ]细胞内的tRNA只参与蛋白质的合成。

答案：错错错对错错对对错错错对对错错错错错错对错错对错对错

三：单选题

1.[ ]预测一下哪一种氨酰-tRNA合成酶不需要有校对的功能。

A.甘氨酰-tRNA合成酶

B.丙氨酰-tRNA合成酶

C.精氨酰-tRNA合成酶

D.谷氨酰-tRNA合成酶

E.色氨酰-tRNA合成酶

2.[ ]预测一下哪一种蛋白质的半寿期最长。

A.醛缩酶

B.葡萄糖激酶

C.HMGCoA还原酶

D.丙酮酸激酶

E.柠檬酸合成酶

3.[ ]某一种tRNA的反密码子为5′IUC3′，它识别的密码子序列是

A.AAG

B.CAG

C.GAG

D.GAA

E.AGG

4.[ ]根据摆动学说，当一个tRNA分子上的反密码子的第一个碱基为次黄嘌呤时，它可以和mRNA

密码子的第三位的几种碱基配对？

A.1

C.3

D.4

E.5

5.[ ]如果遗传密码是四联体密码而不是三联体，而且tRNA反密码子前两个核苷酸处于摆动的位置，那么蛋白质正常合成大概需要多少种tRNA？

A.约256种不同的tRNA

B.150～250种不同的tRNA

C.小于20种

D.与三联体密码差不多的数目

E.取决于氨酰-tRNA合成酶的种类

6.[ ]以下蛋白质除了哪一种以外不属于G蛋白家族？

A.IF-1

B.IF-2

C.EF-G

D.EF-Tu

E.EF2

7.[ ]以下哪一种抑制剂只能抑制真核生物细胞质的蛋白质合成？

A.氯霉素

B.红霉素

C.放线菌酮

D.嘌呤霉素

E.四环素

8.[ ]既能抑制原核又能抑制真核细胞及其细胞器蛋白质合成的抑制剂是

A.氯霉素

B.红霉素

C.放线菌酮

D.嘌呤霉素

E.蓖麻毒素

9.[ ]白喉毒素能够抑制真核生物细胞质的蛋白质合成，是因为它抑制了蛋白质合成的哪一个阶段？

A.氨基酸的活化

B.起始

C.氨酰-tRNA的进位

D.转肽

E.移位反应

10.[ ]一个N端氨基酸为丙氨酸的20肽，其开放的阅读框架至少应该由多少个核苷酸残基组成？

A.60

B.63

D.57

E.69

11.[ ]真核细胞的蛋白质可经历泛酰化修饰，被修饰的氨基酸残基是

A.Gly

B.Ala

C.Lys

D.Arg

E.Gln

12.[ ]使用(GUA)n作为模板在无细胞翻译系统中进行翻译，可得到几种多肽？

A.1种

B.2种

C.3种

D.4种

E.不确定

13.[ ]在蛋白质分子中下面所列举的氨基酸哪一种最不容易突变？

A.Arg

B.Gly

C.Val

D.Asp

E.Met

14.[ ]大肠杆菌素Col能够抑制原核细胞的蛋白质合成，其抑制的机理是

A.作为一种核酸内切酶切掉16SrRNA的3′-端的一段核苷酸序列

B.作为一种核酸内切酶切掉16SrRNA的5′-端的一段核苷酸序列

C.作为一种核酸内切酶切掉23SrRNA的3′-端的一段核苷酸序列

D.作为一种核酸内切酶切掉23SrRNA的5′-端的一段核苷酸序列

E.作为转位酶的抑制剂

15.[ ]以下哪一种蛋白质因子在GTP的存在下，至少可以局部地保护防止核酸酶对它的降解？

A.EF-Ts

B.EF-Tu

C.EF-G

D.IF-2

E.RF-3

16.[ ]以下哪一种氨基酸发生的取代突变最容易出现表现型的改变？

A.Arg→Lys

B.Asp→Glu

C.Ser→Thr

D.Val→Ile

E.Trp→Pro

17.[ ]新合成的分泌蛋白和细胞膜蛋白需要经历哪一种形式的翻译后加工？

A.Stop-transfer序列的去除

B.在高尔基复合体上对N-联结的寡糖链进行修饰

C.在离开高尔基体之前填加磷酸多萜醇

D.粗面内质网中分泌结合蛋白(BiP)

E.激活水解KDEL序列的肽酶

18.[ ]一个突变细胞系的甘露糖-6-磷酸的受体基因缺失，预测该细胞系将发生：

A.在高尔基体内不能发生O-联结的寡糖链的填加

B.溶酶体酶将不能正确地定向

C.受体介导的内吞事件将增加

D.细胞液中的甘露糖-6-磷酸的浓度将提高

E.从内质网上产生的小泡将不能和高尔基体顺面融合

19.[ ]美国洛克菲勒大学的Blobel因提出什么学说而获得1999年的诺贝尔医学生理学奖？

A.信号肽学说

B.氧化磷酸化学说

C.第二信使学说

D.癌基因学说

E.分子伴侣学说

答案：ADCDE ACDEA CBAAB EBBA

四：问答题

1.什么是无细胞翻译系统？经常被使用的无细胞翻译系统有那些？一个无细胞翻译系统中需要那些成分才能满足翻译条件？

2.大肠杆菌某一多肽基因的编码链的序列是：5′

ACAATGTATGGTAGTTCA TTATCCCGGGCGCAAATAACAAACCCGGGTTTC3′⑴写出该基因的无意义链的序列以及它编码的mRNA的序列。⑵预测它能编码多少个氨基酸。⑶标出该基因上对紫外线高敏感位点。⑷如果使用PCR扩增该基因，需要合成两段作为引物，请写出核苷酸序列。

3.一段人工合成的多聚核苷酸的碱基序列是AUAUAUAUAUAU，将此多聚核苷酸作为模板在大肠杆菌无细胞翻译系统中进行翻译，你预期会产生什么样的多肽？如果将该模板放在从动物细胞线粒体制备出的无细胞翻译系统中进行翻译，得到的产物是-Met-Tyr-Met-Tyr-Met-Tyr-，那么，线粒体与大肠杆菌的密码子有什么差别？

4.为什么能够抑制真核细胞的蛋白质合成，但不抑制原核细胞的蛋白质合成？相反人工合成的SD序列能够抑制原核细胞的蛋白质合成，但不抑制真核细胞的蛋白质合成？

5.嘌呤霉素和红霉素都能够抑制原核细胞的蛋白质合成，从而抑制细菌的生长，但嘌呤霉素抑制的效果明显低于同剂量的红霉素，试解释这种现象。

6.尽管蛋白质的水解在热力学上是有利的，但是由泛素介导的蛋白质选择性降解却需要消耗A TP。试解释A TP对于这种形式的降解为什么是必需的。

7.简述原核细胞与真核细胞(细胞质)的蛋白质生物合成的主要区别。如果要在原核细胞中高效表达真核细胞的基因，需要注意什么？

8.什么是跳跃翻译(Jump translation)和翻译水平的内含子？如何确定一个蛋白质基因在翻译中经历了跳跃？

9.什么是蛋白质内含子？如何证明某一种蛋白质在后加工反应中经历了剪接？

10.在来源于大肠杆菌的无细胞翻译系统之中，使用AUGUUUUUUUUUUUU作为模板，指导

fMet-phe-phe-phe-phe的合成，在farsomycin存在下，该模板只能指导fMet-phe合成，试问：(1)farsomycin 抑制多肽链合成的哪一步？(2)无抑制剂条件下得到的寡肽和有抑制剂条件下得到的二肽，哪一个在反应的最后是与tRNA相结合的，为什么？(3)有那些抑制剂与farsomycin作用方式相似？

11.使用等摩尔的ADP和UDP在多聚核苷酸磷酸化酶的作用下，得到的随机共聚物作为mRNA，放入无细胞翻译系统中进行翻译，会有那些氨基酸被参入？各种氨基酸的比率是多少？

12.假如你纯化得到一种新的蛋白质因子，但不知道它在细胞中的功能，你将采取什么样的方法进行研究？

13.请设计一个含有原核细胞必需的翻译控制位点的编码八肽Lys-Pro-Ala-Gly-Thr-Glu-Asn-Ser序列的mRNA。

14.你的一位同事声称从与接触过的大肠杆菌细胞中，分离得到一种能够校正琥珀型突变的

。你相信它的说法吗？试解释。

15.血红素能够别构抑制激活泛素的酶的活性，这种抑制会有什么样的生理功能？

16.在大肠杆菌细胞中从mRNA和游离的氨基酸开始翻译1分子76肽需要彻底氧化分解多少分子的葡萄糖以提供所需要的A TP？如果在厌氧细菌内合成同样的多肽，则至少需要消耗多少分子的葡萄糖？

17.从一个表现型回复的噬菌体的突变体中，通过蛋白质指纹分析得到一变异的9肽，其氨基酸序列是Cys-Glu-Thr-Met-Ser-His-Ser-Tyr-Arg，而野生型噬菌体相当于这种9肽的肽段序列是

Cys-Glu-Asp-His-Val-Pro-Gln-Tyr-Arg。试问这种突变是怎样产生的？尽可能写出指导以上这两种多肽的mRNA的核苷酸序列。估计以上肽段在蛋白质中可能的功能。

18.在使用多聚核苷酸磷酸化酶(PNPase)催化形成的混合的共聚物体外翻译实验中，4/5C∶1/5A或

4/5A∶1/5C被加到含有PNPase的反应体系中以合成模板RNA分子，由这些信使RNA分子翻译得到的蛋白质氨基酸组成如下：

根据以上数据推断各种氨基酸的密码子。

19.蛋白质定向(targeting)、分检(sorting)到内质网与到线粒体在机制上有哪些主要的差别？

20.尽管IF-2，EF-Tu，EF-G和RF-3在蛋白质合成中的作用显著不同，然而这四种蛋白质都有一个氨基酸序列十分相似的结构域。你估计此结构域的功能会是什么？