翻譯與遺傳密碼

翻譯終止與釋放因子(termination and release factor)

核糖體一直在一個密碼子接一個密碼子地添加胺基酸。然後它來到一個終止密碼子——而細胞裡沒有任何轉運RNA能與之相配。機器本該卡住。終止就是細胞如何把這條死胡同變成一次乾淨的收尾:它識別終止訊號,把造好的蛋白質切下來釋放,再回收各個部件。

終止之所以行得通,靠的是一種蛋白質,而非tRNA。當終止密碼子(UAA、UAG或UGA)進入A位時,沒有掛載的tRNA能與之配對。取而代之的,是一種叫釋放因子的蛋白質——它的形狀妙在模仿了一條tRNA——滑入A位,直接讀取終止密碼子。它的到來觸發核糖體的催化中心做一件略有不同的事:不是把鏈接到一個新胺基酸上,而是添上一個水分子,水解那個把造好的蛋白質拴在最後一條tRNA上的鍵。造好的蛋白質便飄然脫出。隨後其他輔助因子把核糖體撬成兩個亞基、釋放mRNA,使這些部件能被下一輪重複使用。

終止是給每個蛋白質一個明確結尾的標點。它依賴釋放因子來識別終止密碼子,這正是無義突變後果嚴重的原因:製造出一個提前的終止密碼子,釋放因子就會把蛋白質攔腰切斷,往往毀掉其功能。反過來,某些藥物(以及天然的「通讀」事件)能哄騙核糖體越過一個提前的終止子,這個思路正被作為某些遺傳病的療法來探索。由於細菌和人類的釋放因子不同,這最後一步又是兩套翻譯系統分道揚鑣的一個節點。

核糖體在A位遇到密碼子 UAG。沒有tRNA相配,於是一個釋放因子停靠到那裡,識別出終止,核糖體便添上水而非胺基酸——把造好的鏈從最後一條tRNA上切下,使它得以飄離並折疊。

釋放因子讀取終止密碼子,觸發水解,釋放出造好的蛋白質。

讀取終止密碼子的是一種蛋白質(釋放因子),而非某種特殊的tRNA——這正是為什麼不再添加胺基酸、而只是把鏈切下來。所以一個提前的終止子會把蛋白質截短。

又稱
release factorRFtermination of translation释放因子釋放因子