肽醯轉移酶與移位(peptidyl transferase and translocation)
/ PEP-tid-il TRANS-fer-ase /
每一輪延伸裡都有兩件不同的事必須發生,把它們分清楚很有幫助。先是要把一個新的胺基酸用化學方式焊到正在增長的鏈上。然後整個核糖體必須向前挪動,對齊下一個密碼子。前者由一種叫肽醯轉移酶的活性來完成;後者是移位。二者合起來,就是搭建一個蛋白質的化學與編舞。
肽醯轉移酶是形成肽鍵的那個反應。它坐落在大亞基中,把P位tRNA上所握的整條鏈,接到A位tRNA上等候的胺基酸上,於是增長後的鏈如今掛到了A位tRNA上。令人驚嘆的是執行此事者:不是一種蛋白質的酶,而是核糖體RNA本身。催化中心由RNA構成,使核糖體成為一種核酶——這是「以RNA為基礎的催化非常古老」的有力證據。移位是隨後的那次移動:核糖體沿mRNA恰好棘動一個密碼子,把用過的tRNA滑入E位、把載鏈的tRNA滑入P位,並在如今空著的A位露出一個新的密碼子。這一步由一個延伸因子耗費GTP來驅動,正是它讓閱讀框不致滑動。
把這兩個事件分開,能解釋為什麼蛋白質鏈以那樣的方式增長,又為什麼翻譯能保持在框內。肽醯轉移酶解釋了為何鏈總是向前交到最新的胺基酸上(鏈移向A位,而非反過來),也解釋了為何新成的鍵是一個與每個蛋白質中都相同的肽鍵。移位則解釋了那種有方向、恰好每次三個鹼基的行進。若干抗生素恰好針對這兩件事之一——氯黴素阻斷肽醯轉移反應,另一些則凍結移位——這就是為什麼把這一分拆弄清楚不只是記帳而已。
鏈中途:P位tRNA握著 Met-Ala-Gly,A位tRNA握著 Ser。肽醯轉移酶把它們接成 Met-Ala-Gly-Ser,如今掛在A位tRNA上。移位隨後把一切移過一個密碼子,騰出A位供下一輪。
成鍵(由rRNA完成)然後移動(由GTP驅動)——一個延伸步驟的兩半。
形成肽鍵的活性由RNA催化,而非蛋白質——核糖體是一種核酶。別去想像是某種蛋白質的酶在做這道化學;古老的RNA核心才是催化劑。