蛋白质生物合成与医学关系

1)分子病

由于基因的遗传缺陷使表达的蛋白质结构和功能异常,从而造成的疾病称为分子病。例如编码血红蛋白β亚基的基因发生点突变,从正常的T变为A,使表达的β亚基中第6位氨基酸残基由正常的谷氨酸被缬氨酸取代,使血红蛋白分子结构发生改变,进而影响红细胞形态,导致镰刀形红细胞贫血的发生。

2)抗生素对蛋白质生物合成的影响

①蛋白质生物合成是很多抗生素和某些毒素的作用靶点。抗生素是一类由某些真菌、细菌等微生物产生的药物,可阻断细菌蛋白质合成而抑制细菌生长和繁殖,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。抗生素可通过影响翻译的不同过程,达到抑菌的作用。此表显示了常用抗生素抑制蛋白质生物合成的基本原理。

抗生素作用位点作用原理应用

伊短菌素原核、真核核蛋白体小亚基阻碍翻译起始复合物的形成抗肿瘤药

四环素、土霉素原核核蛋白体小亚基抑制氨基酰-tRNA与小亚基结合抗菌药

链霉素、新霉素、巴龙霉素原核核蛋白体小亚基改变构象引起渎码错误、抑制起始抗菌药

氯霉素、林可霉素、红霉素原核核蛋白体小亚基抑制转肽酶、阻断肽链延长抗菌药

嘌呤霉素原核、真核核蛋白体使肽酰基转移到它的氨基上后脱落抗肿瘤药

放线菌酮真核核蛋白体大亚基抑制转肽酶、阻断肽链延长医学研究

夫西地酸、细球菌素EF-G抑制FF-G、阻止转位抗菌药

大观霉素原核核蛋白体小亚基阻止转位抗菌药

②干扰素可抑制病毒的繁殖,保护宿主细胞。在某些病毒双链RNA存在时,干扰素能诱导特异的蛋白激酶活化,该活化的蛋白激酶使eEF-2磷酸化而失活,从而抑制病毒蛋白质合成;此外干扰素能与双链RNA共同活化特殊的2′-5′寡聚腺苷酸合成酶,催化ATP聚合,生成2′-5′寡聚腺苷酸,后者活化核酸内切酶RNase L,以降解病毒mRNA,从而阻断病毒蛋白质合成。干扰素除抗病毒作用外,还有调节细胞生长分化、激活免疫系统等作用,已普遍应用临床治疗。