核糖体结合位点 外源基因在大肠杆菌细胞中的高效表达不仅取决于转录启动的 频率,而且在很大程度上还与mRNA的翻译起始效率密切相关。大 肠杆菌细胞中结构不同的mRNA分子具有不同的翻译效率,它们之 间的差别有时可高达数百倍。mRNA翻译的起始效率主要由其5端 的结构序列所决定,称为核糖体结合位点(RBS)
核糖体结合位点 核糖体结合位点 外源基因在大肠杆菌细胞中的高效表达不仅取决于转录启动的 频率，而且在很大程度上还与mRNA的翻译起始效率密切相关。大 肠杆菌细胞中结构不同的mRNA分子具有不同的翻译效率，它们之 间的差别有时可高达数百倍。mRNA翻译的起始效率主要由其5‘ 端 的结构序列所决定，称为核糖体结合位点（RBS） 外源基因在大肠杆菌细胞中的高效表达不仅取决于转录启动的 频率，而且在很大程度上还与mRNA的翻译起始效率密切相关。大 肠杆菌细胞中结构不同的mRNA分子具有不同的翻译效率，它们之 间的差别有时可高达数百倍。mRNA翻译的起始效率主要由其5‘ 端 的结构序列所决定，称为核糖体结合位点（RBS）
核糖体结合位点 核糖体结合位点的结构 大肠杆菌核糖体结合位点包括下列四个特征结构要素: 位于翻译起始密码子上游的6-8个核苷酸序列5'∪ AAGGAGG3,即 Shine- Dalgarno(SD)序列,它通过识别大肠杆菌核糖体小亚基中 的16SRNA3′端区域3′ AUUCCUCC5并与之专一性结合,将 mRNA定位于核糖体上,从而启动翻译; 翻译起始密码子,大肠杆菌绝大部分基因以AG作为阅读框架的起 始位点,但有些基因也使用GUG或UUG作为翻译起始密码子; SD序列与翻译起始密码子之间的距离及碱基组成; 基因编码区5’端若干密码子的碱基序列
核糖体结合位点 核糖体结合位点 大肠杆菌核糖体结合位点包括下列四个特征结构要素： 位于翻译起始密码子上游的6-8个核苷酸序列5’ UAAGGAGG 3’，即 Shine-Dalgarno（SD）序列，它通过识别大肠杆菌核糖体小亚基中 的16S rRNA 3’端区域3’ AUUCCUCC 5’并与之专一性结合，将 mRNA定位于核糖体上，从而启动翻译； 翻译起始密码子，大肠杆菌绝大部分基因以AUG作为阅读框架的起 始位点，但有些基因也使用GUG或UUG作为翻译起始密码子； SD序列与翻译起始密码子之间的距离及碱基组成； 基因编码区5’ 端若干密码子的碱基序列 大肠杆菌核糖体结合位点包括下列四个特征结构要素： 位于翻译起始密码子上游的6-8个核苷酸序列5’ UAAGGAGG 3’，即 Shine-Dalgarno（SD）序列，它通过识别大肠杆菌核糖体小亚基中 的16S rRNA 3’端区域3’ AUUCCUCC 5’并与之专一性结合，将 mRNA定位于核糖体上，从而启动翻译； 翻译起始密码子，大肠杆菌绝大部分基因以AUG作为阅读框架的起 始位点，但有些基因也使用GUG或UUG作为翻译起始密码子； SD序列与翻译起始密码子之间的距离及碱基组成； 基因编码区5’ 端若干密码子的碱基序列 核糖体结合位点的结构 核糖体结合位点的结构
核糖体结合位点 核糖体结合位点对外源基因表达的影响 SD序列的影响 般来说,mRNA与核糖体的结合程度越强,翻译的起始效 率就越高,而这种结合程度主要取决于SD序列与16 SIRNA的碱 基互补性,其中以GGAG四个碱基序列尤为重要。对多数基因而 言,上述四个碱基中任何一个换成C或T,均会导致翻译效率大幅 度降低
核糖体结合位点 核糖体结合位点 核糖体结合位点对外源基因表达的影响 核糖体结合位点对外源基因表达的影响 SDSD序列的影响： 序列的影响： 一般来说，mRNA与核糖体的结合程度越强，翻译的起始效 率就越高，而这种结合程度主要取决于SD序列与16S rRNA的碱 基互补性，其中以GGAG四个碱基序列尤为重要。对多数基因而 言，上述四个碱基中任何一个换成C或T，均会导致翻译效率大幅 度降低 一般来说，mRNA与核糖体的结合程度越强，翻译的起始效 率就越高，而这种结合程度主要取决于SD序列与16S rRNA的碱 基互补性，其中以GGAG四个碱基序列尤为重要。对多数基因而 言，上述四个碱基中任何一个换成C或T，均会导致翻译效率大幅 度降低
核糖体结合位点 核糖体结合位点对外源基因表达的影响 SD序列与起始密码子之间的序列的影响: SD序列下游的碱基若为AAAA或UUUU,翻译效率最高;而 CCCC或GGGG的翻译效率则分别是最高值的50%和25%。紧邻 AUG的前三个碱基成份对翻译起始也有影响,对于大肠杆菌β-半 乳糖苷酶的mRNA而言,在这个位置上最佳的碱基组合是UAU或 CUU,如果用UUC、UCA或AGG取代之,则酶的表达水平低20
核糖体结合位点 核糖体结合位点 核糖体结合位点对外源基因表达的影响 核糖体结合位点对外源基因表达的影响 SDSD序列与起始密码子之间的序列的影响： 序列与起始密码子之间的序列的影响： SD序列下游的碱基若为AAAA或UUUU，翻译效率最高；而 CCCC或GGGG的翻译效率则分别是最高值的50%和25%。紧邻 AUG的前三个碱基成份对翻译起始也有影响，对于大肠杆菌β-半 乳糖苷酶的mRNA而言，在这个位置上最佳的碱基组合是UAU或 CUU，如果用UUC、UCA或AGG取代之，则酶的表达水平低20 倍 SD序列下游的碱基若为AAAA或UUUU，翻译效率最高；而 CCCC或GGGG的翻译效率则分别是最高值的50%和25%。紧邻 AUG的前三个碱基成份对翻译起始也有影响，对于大肠杆菌β-半 乳糖苷酶的mRNA而言，在这个位置上最佳的碱基组合是UAU或 CUU，如果用UUC、UCA或AGG取代之，则酶的表达水平低20 倍
核糖体结合位点 核糖体结合位点对外源基因表达的影响 SD序列与起始密码子之间的距离的影响: SD序列与起始密码子之间的精确距离保证了mRNA在核糖体 上定位后,翻译起始密码子AUG正好处于核糖体复合物结构中的P ,这是翻译启动的前提条件。在很多情况下,SD序列位于AUG 之前大约七个碱基处,在此间隔中少一个碱基或多一个碱基,均 会导致翻译起始效率不同程度的降低
核糖体结合位点 核糖体结合位点 核糖体结合位点对外源基因表达的影响 核糖体结合位点对外源基因表达的影响 SDSD序列与起始密码子之间的距离的影响： 序列与起始密码子之间的距离的影响： SD序列与起始密码子之间的精确距离保证了mRNA在核糖体 上定位后，翻译起始密码子AUG正好处于核糖体复合物结构中的P 位，这是翻译启动的前提条件。在很多情况下，SD序列位于AUG 之前大约七个碱基处，在此间隔中少一个碱基或多一个碱基，均 会导致翻译起始效率不同程度的降低 SD序列与起始密码子之间的精确距离保证了mRNA在核糖体 上定位后，翻译起始密码子AUG正好处于核糖体复合物结构中的P 位，这是翻译启动的前提条件。在很多情况下，SD序列位于AUG 之前大约七个碱基处，在此间隔中少一个碱基或多一个碱基，均 会导致翻译起始效率不同程度的降低