六、翻　译

六、翻　译

真核生物的翻译过程与原核生物的翻译过程有许多相似之处：核糖体是蛋白质合成的场所，mRNA是翻译的模板，翻译的起始阶段也需要多种起始因子的辅助作用。但是，真核生物中的翻译过程与原核生物的翻译过程也有许多不同之处，如核糖体的结构有所不同；原核生物的翻译和转录是紧密偶联的，而真核生物的翻译和转录是在不同的场所进行，即不存在偶联关系；真核生物的翻译起始因子以eIF表示，有eIF-1、eIF-2、eIF-3…，其种类和结构比原核生物复杂得多；所有的真核生物mRNA都是单顺反子；起始tRNA（tRNAi Met）结合的是甲硫氨酸，两者结合形成Met-tRNAiMet，不需要甲酰化。

（一）真核生物翻译的起始阶段

1．核糖体大、小亚基分离 在前一轮翻译终止时，eIF-2B、eIF-3与核糖体小亚基结合，并在eIF-6参与下，促进80S核糖体解聚，生成40S小亚基和60S大亚基。

2．Met-tRNAiMet与核糖体小亚基结合 与原核生物不同，真核生物小亚基先与Met-tRNAiMet结合，再与mRNA结合。这步反应涉及起始因子eIF-1、eIF-2、eIF-4和eIF-5。eIF-2是一种小分子G蛋白，只有与GTP结合才有活性，相当于原核生物的IF-2，负责识别和结合Met-tRNAiMet。eIF-2·GTP与Met-tRNAiMet结合成为三元复合物后，在其他eIF的参与下，与核糖体40S小亚基P位结合，形成43S起始复合物前体。

3．mRNA与核糖体小亚基结合 真核生物mRNA5′端没有与小亚基18SrRNA配对的SD序列或与其相应的序列。mRNA在核糖体小亚基上的定位结合依赖于由数种起始因子组成的帽子结合蛋白复合物（eIF-4F复合物）。eIF-4F包括eIF-4E（帽结合蛋白）、eIF-4A（解链酶活性）和eIF-4G（起连接各组分的作用）。eIF-4E与mRNA帽子结合后，eIF-4A消除mRNA5′末端前15个碱基内的二级结构而使mRNA链伸展，所需能量是通过水解ATP而获得。更远部位的二级结构是由eIF-4A和eIF-4B（解链酶）共同完成。在eIF-4G的作用下将起始复合物中的所有组分连接。同时，poly（A）结合蛋白（poly A binding protein，PABP）与3′末端的poly（A）结合，PABP也结合于eIF-4G上。这样，连接mRNA首尾的eIF-4E和PABP通过eIF-4G和eIF-3与核糖体小亚基结合成复合物。

4．40S亚基-Met-tRNAiMet复合物沿mRNA扫描识别起始密码子 有些mRNA中，AUG与mRNA的5′末端的距离在40个碱基之内，核糖体与帽子部位结合时，其结合mRNA的区段即已覆盖了AUG。但是，在许多mRNA中，帽子和AUG距离较远，最多可相距1 000个碱基左右。在这些mRNA的翻译起始过程中，起始复合物形成之后，40S亚基-Met-tRNAiMet复合物即沿mRNA5′端向3′-端方向滑动扫描，直到发现第一个AUG，通常就以这个AUG作为密码子开始翻译。然而，有5%～10%的mRNA并不使用第一个AUG作为起始密码子，即三联密码子AUG本身并不足以使核糖体的移动停止，只有当其上、下游具有合适的序列时，AUG才能作为起始密码子被正确识别。最适序列为GCC（A／G）CCAUGG，在AUG上游第3个嘌呤（A或G）碱基和紧跟AUG之后的G是最为重要的。当40S亚基-Met-tRNAiMet复合物沿mRNA扫描遇到起始AUG密码子时，Met-tRNAiMet的反密码子与之互补结合，小亚基与mRNA准确定位，此过程需要ATP提供能量。

5．与60S大亚基结合，起始因子解离 40S-mRNA-Met-tRNAiMet复合物与60S大亚基结合，形成80S起始复合物。eIF-5是一种GTP酶，在水解GTP的同时，促使eIF-2、eIF-3等起始因子从核糖体解离（图5-10）。(https://www.daowen.com)

（二）真核生物翻译的延长阶段

真核生物肽链延长过程与原核生物相同，只是其延长因子与原核生物不同。真核生物延长因子eEF-1α相当于原核生物的EF-Tu，eEF-1βγ相当于原核生物的EF-Ts，eEF-2相当于原核生物的EF-G。eEF-1α·GTP携带氨基酰-tRNA进入核糖体A位，eEF-1βγ催化GDP与GTP交换。

（三）真核生物翻译的终止阶段

真核生物的释放因子（eRF）有两种，即eRF-1和eRF-3。eRF-1识别3种终止密码子，但eRF-1并不单独作用，它需要与eRF-3形成异源二聚体，完成终止反应。