真核翻译

真核翻译(Eukaryotic translation)是信使RNA真核生物翻译蛋白质的生物学过程。 它由四个阶段组成:起始,延伸,终止,和再循环。

起始编辑

 
真核生物中翻译起始的过程。

翻译起始是翻译过程中的第一步,也是最为复杂的一步。在真核生物中,这一过程可以被分为三段:首先,甲硫氨酸起始tRNA(Met-tRNAimet)结合到40S核糖体小亚基上,从而形成43S前起始复合物;接着,前起始复合物结合到被激活的mRNA的5'端末端,并沿着5'至3'的方向在5'端非翻译序列上移动,直到寻找到正确的起始密码子(一般为第一个AUG),并形成48S复合物;然后,60S核糖体大亚基结合上来,最终形成80S起始复合物,准备开始翻译。而起始过程中的每一步都需要多个真核起始因子的参与。[1]

延伸编辑

 
核糖体为绿色和黄色,tRNA为深蓝色,其他蛋白质为浅蓝色。

延伸取决于真核延伸因子。 在起始步骤结束时,定位mRNA使得下一个密码子可以在蛋白质合成的延伸阶段期间翻译。 启动子tRNA占据核糖体中的P位点,A位点准备接受氨酰-tRNA。 在链延伸期间,将每个另外的氨基酸以三步微循环被加入到新生的多肽链中。 该微循环中的步骤是(1)将正确的氨酰基-tRNA定位于核糖体的A位点,(2)形成肽键,和(3)将mRNA相对于核糖体移位一个密码子。

与细菌不同,其中一旦mRNA的5'末端被合成就发生翻译起始,在真核生物中,转录和翻译之间的紧密偶联是不可能的,因为转录和翻译在细胞的不同区室中进行(细胞核细胞质)。 真核mRNA前体必须在细胞核中被加工(例如加帽,多腺苷酸化,剪接),然后才能被输出到细胞质中进行翻译。

翻译也可以被核糖体停滞英语Ribosomal pause(Ribosomal pause)影响,这可以引发mRNA的内切核酸酶攻击,这一过程被称为 mRNA no-go decay。 核糖体停滞还有助于新生的多肽在核糖体上的共翻译折叠,并且在编码mRNA时延迟蛋白质翻译。 这可以触发核糖体移码(ribosomal frameshifting)。

终止编辑

延长的终止取决于真核释放因子英语Eukaryotic release factors。 该过程类似于原核终止,但与原核终止不同,存在识别所有三个终止密码子的通用的释放因子eRF1。 终止后,将核糖体被分解并释放完整的多肽。 eRF3是核糖体依赖性GTP酶,其帮助eRF1释放完整的多肽。

人类基因组编码一些基因,其mRNA终止密码子出乎意料地泄漏:在这些基因中,由于终止密码子附近的特殊RNA碱基,翻译终止是低效的。 这些基因中的漏出终止导致这些基因的高达10%的终止密码子的转译通读(translational readthrough)。 这些基因中的一些在其通读延伸中编码功能性蛋白质结构域,从而可以产生新的蛋白质异构体英语Protein isoform。 这个过程被称为“功能性转译通读”(functional translational readthrough)[2]

参见编辑

参考资料编辑

  1. ^ Hershey, J.W.B. and W.C. Merrick, The pathway and mechanism of initiation of protein synthesis. Translational Control of Gene Expression, ed. N. Sonenberg, J.W.B. Hershey, and M.B. Mathews. 2000, Cold Spring Harbor, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press. p185-243.
  2. ^ Schueren F and Thoms S. Functional Translational Readthrough: A Systems Biology Perspective. PLOS Genetics. 2016, 12 (e1006196): 12. PMC 4973966. PMID 27490485. doi:10.1371/JOURNAL.PGEN.1006196. 

外部链接编辑