翻译与蛋白质合成

翻译延伸

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一旦核糖体组装完毕、对准信息的起点,真正的流水线工作便开始了:按照密码子规定的顺序,一个接一个地添加氨基酸,搭起不断生长的蛋白质链。这个重复而循环的阶段叫做延伸。如果说起始是把机器通电开启,那么延伸就是机器在真正一节一节地冲压出产品。

延伸是核糖体对每个密码子都重复执行的三步循环。第一步,反密码子与下一个密码子相匹配的转运 RNA 进入核糖体的 A 位,递送它的氨基酸。第二步,核糖体催化形成一个肽键,把正在生长的整条链转移到这个新到的氨基酸上——于是链就增长一节。第三步是易位:核糖体沿信使 RNA 恰好向前棘进三个碱基,把转运 RNA 从 A 位和 P 位移到 P 位和 E 位,并把已空载的转运 RNA 从 E 位弹出。A 位再次空出,循环重新开始。叫做延伸因子的辅助蛋白质,由 GTP 供能,推动转运 RNA 的递送和向前棘进。

延伸之所以重要,是因为它正是蛋白质序列被物理书写的地方,而且其速度与准确度都令人惊叹——我们的核糖体每秒能添加几个氨基酸,且极少出错。核糖体的三个转运 RNA 位点(A 位用于到达 / 氨酰,P 位承载正在生长的肽链,E 位用于离去)以及肽键化学,正是一维密码如何变成真正氨基酸链的核心。一个要警惕的过度简化是:延伸并不是一个平滑的动作,而是一个由结合、成键、迈步组成、反复运行的精密编排循环。

抗生素四环素的作用机制,是堵住核糖体的 A 位,使新的转运 RNA 无法停靠,延伸因此停滞。由于细菌与人类的核糖体差异足够大,它卡住了细菌的流水线,却大体放过了我们。

好几种抗生素的原理,就是卡住延伸循环中的某一步。

形成肽键的活性位于大亚基的 RNA 上,而不在它的蛋白质上——核糖体是一种核酶。所以严格说来,催化延伸这一核心反应的是 RNA,而不是蛋白质。

又称
elongationelongation cycle延伸阶段