翻译与蛋白质合成
翻译起始
/ tranz-LAY-shun ih-NISH-ee-AY-shun /
在一条生产线开动之前,机器得先通电、定位到正确的位置,并装上它的第一个零件。在蛋白质合成中,这个启动过程叫做起始。它是一场精心安排的开场戏:核糖体在信使 RNA 上组装、找到正确的起点、装上第一个氨基酸——这一切都发生在第一个肽键形成之前。
翻译起始把三样东西汇聚到一起:核糖体小亚基、信使 RNA,以及一个携带甲硫氨酸的特殊起始转运 RNA。在我们的细胞中,小亚基在叫做起始因子的蛋白质帮助下,抓住信使 RNA 带帽的前端,并沿着它扫描,直到找到第一个合适的 AUG 起始密码子。起始转运 RNA 安放到那个密码子之上,此后核糖体大亚基才合拢上来,组成一个完整的核糖体,第一个氨基酸正坐在它的 P 位上,准备开始延伸。(细菌的做法略有不同,它利用起始密码子附近的一段短序列直接给核糖体定位,而不靠扫描。)
起始之所以重要,是因为它是制造蛋白质中最慢、受调控最严的一步——是细胞决定某条信使 RNA 究竟要不要被翻译的主要“开关”。激素、应激和病毒感染在很大程度上都是通过把起始因子调高或调低来发挥作用的。这使起始成为一个控制点,而不仅是机械的第一步:决定何时、以多高的频率启动,是细胞决定要造哪些蛋白质的最重要手段之一。
当细胞处于饥饿或应激状态时,它关停大部分蛋白质合成,靠的不是销毁信息,而是给一个关键的起始因子打上化学标记,使核糖体再也无法启动。一旦解除应激,那些一直等待着的同一批信息便会重新被翻译起来。
细胞常常仅凭开关起始这一步,就能控制蛋白质的产出。
细菌与我们细胞中的起始在细节上不同(一种靠引导序列,一种靠从带帽端扫描),这正是某些抗生素能阻断细菌的蛋白质合成却不伤害我们的原因之一。
又称
另见