文章標簽:核糖體 蛋白質合成 核糖體結合位點   蛋白質結構 氨基酸 

蛋白質是構成生物體的重要物質，蛋白質合成是按照 mRNA 轉錄物的核苷酸序列指定的順序將氨基酸連接成多肽鏈。

合成蛋白質的主要物質有哪些？

核糖體是由核糖體RNA（rRNA）和許多核糖體蛋白組成的大分子復合物，是促進蛋白質合成的分子機器。氨基酸通過轉移 RNA (tRNA) 被帶到核糖體。mRNA中的密碼子，多數(shù)包含與之相匹配的互補密碼子從而組成不同的氨基酸分子稱為形成蛋白質的基礎。這個過程中，每個核糖體是由兩個具有不同功能的亞基組成，必須將它們聚集在一起才能進行蛋白質合成。

小 (40 S) 亞基結合 mRNA 并包含 tRNA 反密碼子與互補 mRNA 序列匹配的位點。

大 (60 S) 亞基包含形成由 tRNA 帶到核糖體的氨基酸之間的肽鍵的位點，從而產(chǎn)生多肽鏈，隨后折疊形成最終的蛋白質結構。

mRNA 它可以與單個完整的 (80 S) 核糖體相關聯(lián)，被稱為單體，或由多個核糖體在稱為多核糖體的結構中同時翻譯。 一旦核糖體到達一個沒有匹配的 tRNA 的終止密碼子，翻譯就會終止，核糖體亞基解離并被回收用于另一輪翻譯 。

蛋白質合成的過程是什么？

蛋白質合成過程簡單地可以分為三步：翻譯、轉錄和終止。在翻譯過程中，核糖體與mRNA、tRNA起著重要作用。當單個核糖體與 mRNA 相結合被稱為單體；當多個核糖體同時附著在某一條mRNA鏈上，形成鏈狀狀結構，該結構稱為多核糖體。

如下圖中所示：C（左）翻譯抑制因子 eIF4EBP1-3 和 PDCD4 可以分別阻止 eIF4E 和 eIF4A 與 eIF4G 支架蛋白結合。（中）eIF4F 與mRNA 結合 的示意圖。（右）預引發(fā)復合物示意圖

      將 mRNA 序列翻譯成蛋白質主要有三個步驟：翻譯起始、延伸和終止。關于蛋白質合成的重點就是翻譯起始。在 RNA 聚合酶 II 介導的轉錄過程中，所有哺乳動物 mRNA 在其 5' 端都用甲基化鳥苷帽標記。帽結構對于結合蛋白質至關重要，這些蛋白質通過將 mRNA 募集到核糖體來控制翻譯起始或通過阻止核糖體相互作用來抑制翻譯 。哺乳動物細胞中的大多數(shù) mRNA 通過 eIF4F 復合物進行翻譯，該復合物是由蛋白質 eIF4E、eIF4G 和 eIF4A組成的異源三聚體 。

如圖 1c所示, eIF4E 結合 mRNA 帽以招募 mRNA 進行翻譯。許多 mRNA 在其 5' 非翻譯區(qū) (UTR) 中具有二級結構。當 eIF4A 與 eIF4G 結合時，它通過其 RNA 解旋酶活性介導這些二級結構的展開，eIF4B 和 eIF4H 可以增強這種活性。eIF4G 充當支架蛋白，增強 eIF4A 活性并將結合 eIF4E 的 mRNA 帶到起始前復合物 (PIC)。PIC 包含小的核糖體亞基和一系列其他翻譯起始因子，包括 GTP 結合的 eIF2，它介導起始 tRNA 的結合。

eIF4G 還招募多聚腺苷酸結合蛋白，它與 3' mRNA 末端相互作用，允許轉錄物環(huán)化并增強蛋白質翻譯。一旦被招募，PIC 掃描 mRNA 尋找翻譯起始位點，由編碼氨基酸甲硫氨酸的 AUG 密碼子指示。一旦識別出起始密碼子并與帶蛋氨酸的 tRNA 配對，eIF2-GTP 就會水解并從 PIC 中解離，并構成大核糖體。此時，蛋白質延伸開始。

終止密碼子是mRNA上的三聯(lián)體堿基序列，分別決定了蛋白質的翻譯的起始和終止。 

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