翻譯與蛋白質合成

起始密碼子

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想像有人遞給你一長條沒有空格的字母帶,叫你每三個一組地讀。你的第一個問題顯而易見:我該從哪裡開始?早一個字母或晚一個字母開始,整條訊息就會變成亂碼。起始密碼子正是細胞對這個問題的答案——它是那個標記,宣告「蛋白質的閱讀就從這裡開始」。

起始密碼子幾乎總是信使 RNA 上三個鹼基的序列 AUG。它身兼兩職:既標出核糖體應當開始構建蛋白質的位置,又編碼第一個胺基酸——甲硫胺酸。透過選定這個固定的起點,細胞為之後的一切鎖定了正確的閱讀框——下游的每一個密碼子,現在都從這個錨點起以三個為一步來計量。細胞並不是偶然撞上那個 AUG;一些叫做起始因子的小蛋白質,以及信使 RNA 的特殊結構,會幫助核糖體找到正確的那個(在細菌中,緊靠上游的一段序列起引導作用;在我們的細胞中,核糖體通常從帶帽的前端開始掃描)。

起始密碼子之所以重要,是因為沒有確定的起點,翻譯就毫無意義——正是它把抽象的遺傳密碼轉化成具體、框架正確的蛋白質。一個有用的注意點:由於 AUG 在任何出現的地方都同時表示「甲硫胺酸」,並非訊息中每一個 AUG 都是起始密碼子。第一個位置合適的 AUG 才是起點;訊息中間靠後的那些 AUG 只是給正在生長的鏈再添一個甲硫胺酸。此外,最初那個甲硫胺酸事後往往會從成品蛋白質上被剪去。

在一條讀作 ...GCCAUGGCAUGU... 的訊息中,核糖體鎖定第一個位置恰當的 AUG 並開始:AUG(起始 / 甲硫胺酸)- GCA(丙胺酸)- UGU(半胱胺酸)。早先藏在這段文字裡的那個 AUG 從未被當作起點來讀,因為沒有任何標記把它指為開端。

同一個三聯體 AUG 既可能是「起始」,也可能只是又一個甲硫胺酸,全看上下文。

AUG 既是起始密碼子,又在整條蛋白質中編碼甲硫胺酸,所以單憑「AUG」並不等於「起始」——只有第一個位置恰當的 AUG 才啟動翻譯,而它帶來的甲硫胺酸事後常被去除。

又稱
initiation codonAUG启动密码子