生物化学 第五节 蛋白质的生物合成

第五节蛋白质的生物合成
一、蛋白质生物合成体系
以RNA中的mRNA为模板，将mRNA的碱基所组成的遗传密码转变为蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，称为蛋白质的生物合成，也称为翻译（translation）。

简言之，就是生物体以mRNA为模板合成蛋白质的过程。

蛋白质生物合成体系：基本原料：20种编码氨基酸
模板：mRNA
适配器：tRNA
装配机：核蛋白体
主要酶和蛋白质因子：氨基酰-tRNA合成酶、转肽酶、起始因子、延长因子、释放因子等
能源物质：ATP、GTP
无机离子：Mg2+、K+
㈠mRNA是蛋白质生物合成的直接模板
1.DNA并不直接指导蛋白质的生物合成。

DNA通过转录生成mRNA后，mRNA就含有与DNA分子中某些供能片段相对应的碱基序列。

以mRNA为模板合成蛋白质的多肽链时，这些碱基序列信息就转化为多肽链中氨基酸的排列顺序。

故，mRNA是蛋白质生物合成的直接模板。

-'3非2. 不同mRNA序列的分子大小和碱基排列顺序各不相同，但都具有端
-'5非翻译区、开放阅读框架区和端
翻译区；
⑴真核生物mRNA的端
-'3
-'5还有帽子结构、端
有长度不一的多聚腺苷酸(poly A)尾。

帽子结构能与帽
子结合蛋白复合物结合，在翻译时参与mRNA在核糖
体上的定位结合，启动蛋白质生物合成；帽子结构与
poly A尾还具有温度mRNA的作用；开放阅读框架区
与编码蛋白质的基因序列相对应。

⑵在原核细胞中，数个结构基因常串联排列而构
成一个转录单位，转录生成的mRNA可编码几种功能
相关的蛋白质，为多顺反子mRNA，转录后一般不需
特别加工；
⑶真核细胞的一个mRNA分子只编码一种蛋白
质，多为单顺反子mRNA，转录后需要加工、成熟才
能成为翻译的模板。

mRNA代谢非常活跃，各种mRNA中mRNA的半衰期最短。

3. 密码子：在mRNA的开放阅读框架区，以每3个相邻的核苷酸为一组，代表一种氨基酸或其他信息，这种存在于mRNA的开放阅读框架区的三联体形式的核苷酸序列称为密码子。

由A、G、C、U这4种核苷酸可组合成64个三联
体密码子，64组密码组成遗传密码表。

在64个密码子
中，有61个密码子分别代表不同的氨基酸，即编码20
种氨基酸(表1-2-8)。

起始密码：1组（AUG），兼作Met的密码——即
编码多肽链中的甲硫氨酸，又作为多肽链合成的起始
信号；
终止密码：3组（UAA、UGA、UAG）——不编
码任何氨基酸，只作为肽链合成终止的信号。

开放阅读框架区(ORF)：从mRNA端
-'5的起始密
码子AUG到端
-'3终止密码子之间的核苷酸序列。

通
常的ORF包含500个以上的密码子。

4. 遗传密码具有以下重要特点
⑴方向性：密码子及组成密码子的各碱基在mRNA序列中的排列具有方向性，翻译时的阅读方向只能是3
5'
→
'的方向逐一阅读，直至终止密码子。

这一，mRNA阅读框架中从端
-'5到端
-'3排列的核苷酸顺序就决定了多肽链中从氨基端(N-端)到羧基端(C-端)的氨基酸排列顺序，即氨基酸的排列顺序与mRNA序列中密码子的排列顺序相对应[图1-2-2(a)]。

⑵连续性：mRNA序列上的各个密码子及密码子的各碱基是连续排列的，密码子及密码子的各碱基之间没有间隔，即具有无标点性。

翻译时从起始密码子AUG开始向端
-'3连续读码，每次读码时每个碱基只读一次，不重复阅读。

基于遗传密码的连续性，mRNA 分子中如有一个(或非3n个)核苷酸插入或缺失，就会使此后的读码产生错译，造成下游翻译产生氨基酸序列的改变，合成一条不是原来意义上的多肽链[图1-2-26(b)]
，由此而引起的突变称为框移突变。

许多真核生物基因转录后有一个对mRNA外显子加工的过程，可通过特定碱基的插入、缺失或置换，使mRNA序列中出现移码突变、错义突变或无义突变，导致mRNA与其DNA模板序列不匹配，使同一前体mRNA 翻译出序列、功能不同的蛋白质。

这种基因表达的调节方式称为mRNA编辑(mRNA editing)。

⑶简并性：一种氨基酸可具有两个或两个以上的密码子为其编码的特性。

遗传密码表中显示，每个密码子仅编码一种氨基酸，但除甲硫氨酸和色氨酸只对应1个密码子外，其他氨基酸都有2、3、4或6个密码子为之编码。

为同一种氨基酸编码的各密码子称为简并密码子，也称同义密码子，如苯丙氨酸有UUU、UUC两个同义密码子。

多数情况下，同义密码子的前两位碱基相同，仅第三位碱基有差异，即密码子的特异性主要由头两位核苷酸决定。

这意味着第三位碱基的改变往往不改变其密码子编码的氨基酸，从而使合成的蛋白质结构不变。

因此，遗传密码的简并性对于减少基因突变对蛋白质功能的影响具有一定的生物学意义。

⑷通用性：遗传密码表中的“通用密码”基本上适用于生物界的所有物种，具有通用性。

这表明各种生物是从同一祖先进化而来的。

但线粒体和叶绿体内所使用的遗传密码与通用密码有差别，线粒体中存在独立的基因表达体系，如用AUA兼作甲硫氨酸密码子和起始密码子，终止密码子可为AGA、AGG，而UGA编码色氨酸等。

⑸摆动性：tRNA序列中的反密码子能与mRNA序列中相应的密码子配对结合。

反密码子与密码子配对时，遵循反向互补的原则。

从端
-'5向端
-
'3计数时，密码子的第1位碱基与反密码子的第3位碱基之间、两者中间的碱基之间以及密码子的第3位碱基与反密码子的第1位碱基之间互补配对。

但反密码子与密码子之间的配对并不严格遵守常见的碱基配对规律，称为摆动配对。

摆动配对在反密码子的第1位碱基与密码子的第3位碱基之间最为常见。

如tRNA分子中的反密码子第1位有次黄嘌呤核苷出现，可分别与mRNA分子中的密码子第3位的A、U 或C配对；反密码子第1位的U可分别与密码子第3位的A或G配对；反密码子第1位的G可分别与密码子第3位的C或U配对。

由此可见，摆动配对能使1种tRNA识别mRNA的1～3种简并性密码子。

㈡核糖体是蛋白质生物合成的场所
核糖体又称核蛋白体，是由rRNA和蛋白质组成的复合体，参与蛋白质生物合成的各种成分最终都要在核糖体上将氨基酸合成多肽链，即：是蛋白质生物合成的场所。

核糖体由大、小亚基组成，每个亚基都由rRNA 和多种核糖体蛋白质组成。

大小亚基所含蛋白质分别称为rpL和rpS，它们都是参与蛋白质生物合成过程的酶和蛋白质因子。

rRNA
分子含较多局部螺旋结构区，可折叠形成复杂的三维构象作为亚基的结构骨架，使各种核糖体蛋白质附着结合，装配成完整亚基。

原核生物核糖体的两个亚基三维构象不规则。

大小亚基间存在裂隙，
是mRNA 及tRNA 的结合部位。

真核生物的核糖体结构与原核生物相似，
但组分更复杂。

原核生物核糖体上有3个位点，A 位、P 位、E 位。

A 位、
P 位都由大、小亚基蛋白质成分共同构成，E 位(排出卸载tRNA 的排出位)，
主要是大亚基成分。

真核生物核糖体没有E 位。

每个位点均与mRNA 序
列上的密码子相对应。

当肽酰-tRNA 结合在P 位、另一氨基酰-tRNA 结合
在A 位时，两个tRNA 的反密码子也就正好与mRNA 的两个密码子互补
结合，而转肽酶就位于这两个位点之间。

在转肽酶的作用下，肽酰基被转
移到位于A 位的氨基酰-tRNA 的氨基上，两者之间形成肽键，这样，A 位上的氨基酸就被添加到肽链中，肽链得以延长。

。

㈢ tRNA 是氨基酸的运载工具及蛋白质生物合成的适配器
tRNA 具有两个关键部位：一个是氨基酸结合部位；一个是mRNA 结合部位。

氨基酸结合部位是tRNA 氨基酸臂的-CCA 腺苷酸3’-羟基。

氨基酸被tRNA 转运至核糖体之前，各种氨基酸须被分别加载到各自的tRNA 分子上，形成氨基酰-tRNA 。

氨基酰-tRNA 是氨基酸的活化形式，是氨基酸的羧基-α与tRNA 的CCA -'3末端的羟基之间形成酯键后，氨基酸与tRNA 相连接而成的产物。

tRNA 与mRNA 的结合部位是tRNA 的反密码子。

反密码子能与mRNA 序列中相应的密码子互补结合，于是，tRNA 所携带的氨基酸就可以准确地在mRNA 序列上“对号入座”，从而使形成肽链的氨基酸按mRNA 规定的排列起来。

㈣ 蛋白质生物合成需要酶类、蛋白质因子等
1.重要的酶类：①氨基酰-tRNA 合成酶——存在于胞液中，催化氨基酸的活化；
②转肽酶——是核糖体大亚基的组成成分，催化核糖体P 位上的肽酰基转移至A 位氨基酰-tRNA
的氨基上，使酰基与氨基结合形成肽键，它受释放因子的作用后发生变构，表现出脂酶的水解活
性，是P 位上的肽链与tRNA 分离；
③转位酶——存在于延长因子G 中，催化核糖体向mRNA 的端-'3移动一个密码子的距离，使下一
个密码子定位于A 位。

2.蛋白质因子:在蛋白质生物合成的各阶段有很多重要的非核糖体蛋白质因子参与反应。

翻译时它们仅临时性地与核糖体发生作用，之后会从核糖体复合物中解离出来，主要有起始因子IF 、延长因子EF 、释放因子RF(终止因子)。

详见表1-2-10、1-2-11
表1-2-10 参与原核生物翻译的各种蛋白质因子及其生物学功能 种 类
生 物 学 功 能 起始因子 IF-1
占据A 位防止结合其他tRNA IF-2 促进起始tRNA 与小亚基结合 IF3
促进大小亚基分离，提高P 位对结合起始tRNA 的敏感性
延长因子 EF-Tu 促进氨基酰-tRNA 进入A 位，结合并分解GTP EF-Ts
调节亚基 EF-G
有转位酶活性，促进mRNA-肽酰-tRNA 由A 位移至P 位促进tRNA 卸载与释放 释放因子 RF-1
特异识别UAA 、UAG ，诱导转肽酶转变为脂酶 RF-2
特异识别UAA 、UGA ，诱导转肽酶转变为脂酶 RF-3
可与核蛋白体其他部位结合，有GTP 酶活性，能介导RF-1及RF-2与核蛋白体的相互作用 表1-2-11 参与真核生物翻译的各种蛋白质因子及其生物学功能 种 类
生 物 学 功 能 起始因子 eIF-1 多功能因子，参与多个翻译步骤
eIF-2 促进起始tRNA 与小亚基结合
eIF-2B ，eIF-3 最先结合小亚基，促进大小亚基分离
eIF-4A eIF-4F 复合物成分，有RNA 解螺旋酶活性，能解除mRNA 端-'5的发夹结构，使其与大小亚基结合
eIF-4B 结合mRNA,促进mRNA 扫描定位起始AUG
eIF-4E eIF-4F 复合物成分，结合mRNA 5’帽子
eIF-4G eIF-4F 复合物成分，结合eIF-4E 、eIF-3和PolyA 结合蛋白
eIF-5
促进各种起始因子从大小亚基解离，进而结合大亚基 eIF-6
促进核蛋白体分离成大小亚基 延长因子 eEF-1α
促进氨基酰-tRNA 进入A 位，结合并分解GTP ，相当于EF-Tu eEF-1βγ 调节亚基，相当于EF-Ts eEF-2
有转位酶活性，促进mRNA-肽酰-tRNA 由A 位移至P 位促进tRNA 卸载与释放，相当于EF-G 释放因子 eRF 识别所有终止密码子，具有原核生物各类RF 的功能
3. 能源物质及离子
蛋白质生物合成的能源物质为ATP 和GTP 。

参与蛋白质生物合成的无机离子有Mg 2+和K +等。

二、氨基酸的活化：氨基酸与特异的tRNA 结合形成氨基酰-tRNA 的过程。

㈠氨基酸的活化形成氨基酰-tRNA
氨基酰-tRNA 由氨基酰-tRNA 合成酶催化生成，每个氨基酸活化消
耗2个高能磷酸键。

PPi AMP tRNA ATP tRNA tRNA ++−−−−−−−−→−++--氨基酰氨基酸合成酶氨基酰
氨基酸-tRNA 合成酶(E)催化氨基酸-tRNA 合成过程分两步：
E AMP tRNA tRNA E AMP tRNA PPi
E AMP E ATP E AMP ++→++→+-------)(氨基酰：氨基酰其次，生成氨基酰氨基酰酸，形成中间产物：氨基酶首先，氨基酸结合于
细胞中的焦磷酸酶不断分解反应生成PPi ，促进反应持续向右进行。

反应中氨基酸的α-羧基与tRNA 的CCA -'3腺苷酸的OH -'3以酯键连接，
形成氨基酰-tRNA 。

氨基酰-tRNA 的合成伴随肽链合成的起始、延长阶
段不断进行。

各种氨基酸和对应的tRNA 结合后形成的氨基酰-tRNA 可表示为：-tRNA 氨基酸的三字母缩写，如Ala-tRNA Ala ，
Ser-rRNA Ser 等。

氨基酰-tRNA 的生成反应举例如下：PPi AMP tRNA Gly ATP tRNA Gly Gly tRNA ++−−−−−−−−→−++--合成酶氨基酰
氨基酸与tRNA 分子的正确结合，是保证遗传信息被准确翻译为蛋白质的关键步骤之一。

一种氨基酸虽然通常可与2～6种对应的tRNA 特异性结合，但一种tRNA 只能转运一种特定的氨基酸。

因此，氨基酰-tRNA 合成酶对底物氨基酸和tRNA 都有高度特异性。

该酶通过分子中相分隔的活性部位分别识别并结合A TP 、特异氨基酸和携带简并密码子的数种tRNA 。

如tRNA 分子氨基酸臂的G 、U 碱基对及7对碱基螺旋区等结构是被该酶特异识别的重点位点。

此外，氨基酰-tRNA 合成酶具有校正活性，即该酶可改正反应的任一步骤中出现的错误。

校正活性实际上是水解脂酶的催化活性，即将任何错误的氨基酰-AMP-E 或氨基酰-tRNA 的酯键水解，再换上与密码子相对应的氨基酸。

氨基酰-tRNA 分子中tRNA 的反密码子通过碱基配对识别mRNA 分子上的密码子，使氨基酸按mRNA 信息的指导“对号入座”，保证了从核酸到蛋白质的遗传信息传递的准确性。

㈡ 真核生物起始氨基酰-tRNA 是Met-tRNA i Met
真核生物中与甲硫氨酸结合的tRNA 至少有两种：
一种是具有起始功能的tRNA i Met ，它与甲硫氨酸结合后，可在mRNA 的起始密码子AUG 处就位，参与形成翻译的起始复合物；
一种是参与肽链延长的tRNA Met ，它和甲硫氨酸结合后生成Met-tRNA Met ，必要时进入核糖体，为延长中的肽链添加甲硫氨酸。

Met-tRNA i Met 和Met-tRNA Met 可分别被起始或延长过程起催化作用的酶和蛋白质因子所辨认。

原核生物中参与肽链延长的tRNA Met 和甲硫氨酸结合后生成Met-tRNA Met ，而具有起始功能的tRNA fMet 与甲硫氨酸结合后，甲硫氨酸很快被甲酰化为N-甲酰甲硫氨酸(fMet)，于是形成N-甲酰甲硫氨酰-tRNA (fMet-tRNA fMet )。

原核生物的起始密码子只辨认fMet-tRNA fMet 。

fMet-tRNA fMet 的生成反应由转甲酰基酶催化，将甲酰基从N 10-甲酰四氢叶酸(THFA)转移到甲硫氨酸的α-氨基上。

三、肽链的生物合成过程
肽链的生物合成过程是翻译的中心环节。

翻译时，从mRNA 的起始密码子AUG 开始按35'→'方向逐一读码，
直至终止密码子。

㈠原核生物的肽链合成过程
翻译过程(肽链合成过程)包括起始、延长和终止三个阶段，这三个阶段都是在核糖体上完成的，即广义上的核糖体循环。

原核生物肽链的合成过程涉及众多的蛋白质因子(表1-2-10)。

1. 起始：指mRNA和起始氨基酰-tRNA分别与核糖体结合而形成翻译起始复合物(initiation complex)的过程。

除需要30S小亚基、mRNA、fMet-tRNA fMet和50S大亚基外，这一过程还需要3种起始因子、GTP和Mg2+参与。

⑴核糖体大、小亚基分离：肽链的合成是一个连续的过程，上一轮合成的终止紧接下一轮合成的起始。

这时完整核糖体的大、小亚基须拆离，准备mRNA和起始氨基酰-tRNA与小亚基结合。

IF-3、IF-1与小亚基结合，促进大、小亚基分离。

⑵mRNA在小亚基上定位结合：一条mRNA链上可以有多个起始AUG，形成多个ORF，编码出多条多肽链。

核糖体小亚基与mRNA结合时必须识别一个合适起始AUG，以便形成一个特异的ORF，从而准确地翻译出目的蛋白质。

原核生物mRNA在核糖体小亚基上的准确定位结合涉及两种机制：
①在各种mRNA起始AUG上游约8～13个核苷酸部
位，存在一段由4～9个核苷酸组成的一致序列，富含
嘌呤碱基，如-AGGAGG-，简称Shine-Dalagrno(S-D序
列)，又称核糖体结合位点(RBS)。

一条多顺反子mRNA
序列上的每个基因编码序列均拥有各自的S-D序列和
起始AUG。

小亚基中的16S rRNA 端
-'3有一富含嘧啶
碱基的短序列，如-UCCUCC-，通过与S-D序列碱基
互补而使mRNA与小亚基结合；
②mRNA序列上紧接S-D序列后的小核苷酸，可被
核糖体小亚基蛋白rpS-1识别并结合。

通过上述
RNA-RNA、RNA-蛋白质的相互作用，mRNA序列上的起始
AUG即可在核糖体小亚基上准确定位而形成复合体。

⑶fMet-tRNA fMet的结合：翻译起始时A位被IF-1占据，不与任何氨基酰-tRNA结合，fMet-tRNA fMet与结合了GTP的IF-2一起，识别并结合对应于小亚基P位的mRNA序列上的起始密码子AUG，这也促进mRNA的准确就位。

⑷核糖体大亚基结合：上述结合了mRNA、fMet-tRNA fMet的小亚基再与核糖体大亚基结合，同时结合于IF-2的GTP被水解，释放的能量促进3种IF释放，形成由完整核糖体、mRNA、fMet-tRNA fMet组成的翻译起始复合物。

此时，结合起始密码子AUG的fMet-tRNA fMet占据P位，A位留空，且对应于紧接在AUG后的密码子，为延长阶段的进位做好了准备。

2. 延长：指在mRNA密码序列的指导下，氨基酸依次进入核糖体并聚合成多肽链的过程。

这一阶段是在核糖体上连续循环进行的，所以又称核糖体循环。

而广义的核糖体循环是指翻译的全过程。

狭义上讲，每次核糖体循环，使肽链延长一个氨基酸。

每个循环又分为三步，即进位、成肽和转位。

延长过程需要延长因子的参与。

⑴进位：又称注册，是指一个氨基酰-tRNA按照mRNA模板的指令进入并结合到核糖体A位的过程。

翻译起始复合物形成后，核糖体P位结合fMet-tRNA fMet，但A位留空且对应于mRNA中的下一组三联体密
码，进入A 位的氨基酰-tRNA 即由该密码子决定。

经过一次核糖体循环后，核糖体P 位将结合肽酰-tRNA ，同样是A 位留空。

进位需要延长因子EF-T 参与。

EF-T 为EF-Tu 和EF-Ts 亚基的二聚体，EF-Tu 结合GTP 后与EF-Ts 分离。

氨基酰-tRNA 在进入核糖体A 位之前，必须首先与EF-Tu-GTP 结合，然后以氨基酰-tRNA -Tu- GTP 活性复合物形式进入并结合A 位。

EF-Tu 有GTP 酶活性，能水解GTP 释能，驱动EF-Tu 和GDP 从核糖体释出，重新形成Tu-Ts 二聚体，并继续催化下一氨基酰-tRNA 进位。

核糖体对氨基酰-tRNA 的进位有校正作用。

肽链生物合成以很高速度进行，要求延长阶段每一过程的速度与之适应。

EF-Tu-GTP 仅存在数毫秒即被分解，在此时限内，只有正确的氨基酰-tRNA 能迅速发生反密码子-密码子适当配对而进入A 位。

反之，错误氨基酰-tRNA 因反密码子-密码子配对不能及时发生而从A 位解离。

这是维持蛋白质生物合成的高度保真性的另一机制。

⑵ 成肽：是在转肽酶的催化下，核糖体P 位上起始氨基酰-tRNA 的N-甲酰甲硫氨酰基(真核生物为甲硫氨酰基)或肽酰-tRNA 的肽酰基转移到A 位并与A 位上氨基酰-tRNA 的α-氨基结合形成肽键的过程。

在这一过程中，结合与核糖体A 位的氨基酰-tRNA 的氨基酸臂部分弯折，使该氨基酸在空间上接近P 位。

P 位的起始氨基酰-tRNA(或延长中的肽酰-tRNA)由酶催化，将氨基酰基(或延长中的肽酰基)从tRNA 转移，与A 位氨基酸的d-氨基形成肽键连接，即成肽反应在A 位上进行。

第一个肽键形成后，二肽酰-tRNA 占据核糖体A 位，而卸载的tRNA 仍在P 位。

起始的N-甲酰甲硫氨酸的α-氨基因被持续保留而成为新生肽链的N-端。

⑶ 转位：是在转位酶的催化下，核糖体向mRNA 的3’-端移动一个密码子的距离，使mRNA 序列上的下一个密码子进入核糖体的A 位，而占据A 位的肽酰-tRNA 移入P 位的过程。

延长因子EF-G 有转位酶活性，可结合并水解1分子GTP ，释放的能量促进核糖体向mRNA 的3’-侧移动，使起始二肽酰-tRNA-mRNA 相对应位移进入核糖体P 位，卸载的tRNA 则移入E 位，A 位留空并对应下一组三联体密码，准备适当氨基酰-tRNA 进位，开始下一轮核糖体循环。

在肽链合成连续进行时，核糖体空间构象发生着周期性改变，转位时卸载的tRNA 进入E 位，可诱导核糖体构象改变而有利于下一氨基酰-tRNA 进入A 位；氨基酰-tRNA 的进位又诱导核糖体变构而促使卸载tRNA 从E 位排出。

经过第二轮进位-成肽-转位循环，P 位出现三肽酰-tRNA ，A 位留空并对应于第四个氨基酰-tRNA 进位。

延长过程不断循环，使三肽酰-tRNA 、四肽酰-tRNA 等陆续出现于核糖体P 位，A 位留空，开始下一氨基酰-tRNA 进位。

这样，核糖体从35'→'阅读mRNA 序列中的密码子，连续进行进位、成肽、转位的循环过程，每次循环向肽链C-端添加一个氨基酸，使肽链从N-端向C 端延伸。

3.终止：指核糖体A 位出现mRNA 的终止密码子后，多肽链合成停止，肽链从肽酰-tRNA 中释出，mRNA 、核糖体大、小亚基等分离的过程。

肽链终止的具体过程：
⑴当mRNA 的终止密码进入A 位时，终止密码子不被任何氨基酰-tRNA 识别和进位，只有RF 能识别终止密码子而进入A 位并与终止密码子结合，这一识别过程需要水解GTP 。

原核生物中，进入A 位的RF 为RF-1或RF-2，RF-3可加强这种作用。

⑵RF 的结合，使核糖体的转肽酶活性转而表现为酯酶活性，将P 位上的肽链从tRNA 上水解下来（肽链C 端与tRNA 3′－OH 酯键的水解）。

⑶ GTP 水解为GDP 和Pi ，释放的能量使留在核糖体上的 tRNA 及各种RF 、mRNA 脱落下来，最终核糖体也分解为大小两个亚基。

㈡ 真核生物的肽链合成过程
1.起始
真核生物与原核生物在肽链合成的起始阶段差别较大：
① 有不同的翻译起始成分，如核糖体为80S(40S 小亚基和60S 大亚基)；
② 起始甲硫氨酸不需要被甲酰化；
③ 起始因子种类更多更复杂；
④ 真核生物的mRNA 为单顺反子，起始AUG 上没有S-D 序列，但有帽子→'5和polyA →'3尾结构，依赖帽子结
合蛋白复合物使mRNA 在核糖体上定位结合；
⑤ mRNA 的端→'5可能有多个AUG 密码子，但起始AUG 位于Kozak 共有序列中。

Kozak 共有序列：是起始AUG 周围的一段短的通用序列即ACCAUGG ，该序列突变可降低核糖体的翻译活性。

⑴ 核糖体大、小亚基分离：起始因子eIF-2B 、eIF-3与核糖体小亚基结合，在eIF-6参与下，促进80S 核糖体解离成大、小亚基；
⑵ Met-tRNAi Met 与核糖体小亚基结合：在eIF-2B 作用下，eIF-2与GTP 结合；在其他eIF 的参与下，Met-tRNAi Met 与结合了GTP 的eIF-2共同结合与小亚基的P 位；
⑶ mRNA 在核糖体小亚基就位：真核mRNA 不含S-D 序列，其在核糖体小亚基上的定位依赖于由多种蛋白质因子组成的帽子结合蛋白复合物(eIF-4F 复合物)。

eIF-4F 复合物包括eIF-4E 、eIF-4G 、eIF-4A 各组分，它通过eIF-4E 结合mRNA 帽子→'5。

Poly A 结合蛋白(PAB 或PABP)可结合mRNA 的polyA →'3尾。

结合了帽子的eIF-4E 和结合了PolyA 的PAB 通过eIF-4G 和eIF-3与核糖体小亚基结合成复合物。

eIF-4A 具有RNA 解螺旋酶活性，与eIF-4E 形成复合物后定位于mRNA 起始密码子AUG 上游的引导区。

在eIF-4B 的作用下，eIF-4A 通过消耗ATP 将mRNA 引导区的二级结构解链，以利于Met-tRNAi Met 以35'→'的方向沿mRNA 进行扫描，直到起始AUG 与Met-tRNAi Met 的反密码子配对结合，使mRNA 最终在小亚基准确定位。

⑷ 核糖体大亚基结合：已经结合mRNA 、Met-tRNAi Met 的小亚基迅速与60S 大亚基结合，形成翻译起始复合物。

同时，通过eIF-5作用和水解GTP 功能，促进各种eIF 从核糖体释放。

2.延长：过程与原核生物基本相似，只是反应体系和EF 不同。

另外真核细胞核糖体没有E 位，转位时卸载的tRNA 直接从P 位脱落。

3.终止：与原核生物过程相似，但只要一种释放因子eRF ，可识别所有终止密码子。

无论真核还是原核细胞内，1条mRNA 模板链都可附着10～100个核糖体，这些核糖体依次接合起始密码子并沿35'→'方向读码移动，同时进行肽链合成，这种mRNA 与多个核糖体形成的聚合物称为多聚核糖体。

多聚核糖体的形成可使蛋白质生物合成以高速、高效率进行。

蛋白质生物合成是耗能过程，延长时每个氨基酸活化为氨基酰-tRNA 消耗2个高能键，进位、转位各消耗1个高能键。

为保持蛋白质生物合成的高度保真性，任何步骤出现不正确连接都需消耗能量而水解清除，因此每增加1个肽键平均需消耗由GTP 或ATP 提供的5个高能磷酸键。

可认为蛋白质是包含遗传信息的多聚分子，部分能量用于从mRNA 信息到有功能蛋白质的翻译的保真性上。

这使多肽链以高速度合成但出错率低于10-4.
四、蛋白质翻译后修饰和靶向输送
新生多肽链不具备蛋白质的生物学活性，必须经过复杂的加工过程才能转变为具有天然构象的功能蛋白质，这一加工过程称为翻译后修饰(posttranslational modification )。

翻译后修饰：包括多肽链折叠为天然的三维构象及对肽链一级结构的修饰、空间结构的修饰等。

翻译后修饰在肽链合成开始即随之进行。

翻译后修饰使得蛋白质组成更加多样化，从而使蛋白质结构上呈现更大的复杂性。

蛋白质在胞液的核糖体合成后还需要定向输送到合适的部位才能行使各自的生物学功能。

蛋白质合成后被定向输送到其发挥作用的靶位点的过程称为蛋白质的靶向输送。

㈠ 多肽链折叠为天然构象的蛋白质。