翻译与蛋白质合成

起始密码子

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想象有人递给你一长条没有空格的字母带,叫你每三个一组地读。你的第一个问题显而易见:我该从哪里开始?早一个字母或晚一个字母开始,整条信息就会变成乱码。起始密码子正是细胞对这个问题的答案——它是那个标记,宣告“蛋白质的阅读就从这里开始”。

起始密码子几乎总是信使 RNA 上三个碱基的序列 AUG。它身兼两职:既标出核糖体应当开始构建蛋白质的位置,又编码第一个氨基酸——甲硫氨酸。通过选定这个固定的起点,细胞为之后的一切锁定了正确的阅读框——下游的每一个密码子,现在都从这个锚点起以三个为一步来计量。细胞并不是偶然撞上那个 AUG;一些叫做起始因子的小蛋白质,以及信使 RNA 的特殊结构,会帮助核糖体找到正确的那个(在细菌中,紧靠上游的一段序列起引导作用;在我们的细胞中,核糖体通常从带帽的前端开始扫描)。

起始密码子之所以重要,是因为没有确定的起点,翻译就毫无意义——正是它把抽象的遗传密码转化成具体、框架正确的蛋白质。一个有用的注意点:由于 AUG 在任何出现的地方都同时表示“甲硫氨酸”,并非信息中每一个 AUG 都是起始密码子。第一个位置合适的 AUG 才是起点;信息中间靠后的那些 AUG 只是给正在生长的链再添一个甲硫氨酸。此外,最初那个甲硫氨酸事后往往会从成品蛋白质上被剪去。

在一条读作 ...GCCAUGGCAUGU... 的信息中,核糖体锁定第一个位置恰当的 AUG 并开始:AUG(起始 / 甲硫氨酸)- GCA(丙氨酸)- UGU(半胱氨酸)。早先藏在这段文字里的那个 AUG 从未被当作起点来读,因为没有任何标记把它指为开端。

同一个三联体 AUG 既可能是“起始”,也可能只是又一个甲硫氨酸,全看上下文。

AUG 既是起始密码子,又在整条蛋白质中编码甲硫氨酸,所以单凭“AUG”并不等于“起始”——只有第一个位置恰当的 AUG 才启动翻译,而它带来的甲硫氨酸事后常被去除。

又称
initiation codonAUG启动密码子