蛋白質(zhì)生的合成亦稱為翻譯（Translation)，即把mRNA分子中堿基排列順序轉(zhuǎn)變?yōu)榈罢圪|(zhì)或多肽鏈中的氨基酸排列順序過程。這也是基因表達(dá)的第二步，產(chǎn)生基因產(chǎn)物蛋白質(zhì)的最后節(jié)段。不同的組織細(xì)胞具有不同的生理功能，是因?yàn)樗鼈儽磉_(dá)不同的基因，產(chǎn)生具有特殊功能的蛋白質(zhì)，參與蛋白質(zhì)生物合成的成份至少有200種，其主要體第主要由mRNA、tRNA、核糖核蛋白體以及有關(guān)的酶和蛋白質(zhì)因子共同組成。
原核生物與真核生物的蛋白質(zhì)合成過程中有很多的區(qū)別，真核生物此過程更復(fù)雜，下面著重介紹原核生物蛋白質(zhì)合成的過程，并指出真核生物與其不同這處。
蛋白質(zhì)生物合成可分為五個(gè)階段，氨基酸的活化、多肽鏈合成的起始、肽鏈的延長、肽鏈的終止和釋放、蛋白質(zhì)合成后的加工修飾。
（一)氨基酰－tRNA的生成
氨基酸在進(jìn)行合成多肽鏈之前,必須先經(jīng)過活化,然后再與其特異的tRNA結(jié)合,帶到mRNA相應(yīng)的位置上,這個(gè)過程靠氨基酰tRNA合成酶催化,此酶催化特定的氨基酸與特異的tRNA相結(jié)合,生成各種氨基酰tRNA.每種氨基酸都靠其特有合成酶催化,使之和相對應(yīng)的tRNA結(jié)合,在氨基酰tRNA合成酶催化下,利用ATP供能,在氨基酸羧基上進(jìn)行活化,形成氨基酰-AMP,再與氨基酰tRNA合成酶結(jié)合形成三聯(lián)復(fù)合物,此復(fù)合物再與特異的tRNA作用,將氨基酰轉(zhuǎn)移到tRNA的氨基酸臂(即3'-末端CCA-OH)上(圖18-5和圖18-6)。
圖18-6 氨基酰－tRNA的生成
原核細(xì)胞中起始氨基酸活化后，還要甲�；�，形成甲酰蛋氨酸t(yī)RNA，由N10甲酰四氫葉酸提供甲�；�。而真核細(xì)胞沒有此過程。
前面講過運(yùn)載同一種氨基酸的一組不同tRNA稱為同功tRNA。一組同功tRNA由同一種氨酰基tRNA合成酶催化。氨基酰tRNA合成酶對tRNA和氨基酸兩者具有專一性，它對氨基酸的識(shí)別特異性很高，而對tRNA識(shí)別的特異性較低。
氨基酰tRNA合成酶是如何選擇正確的氨基酸和tRNA呢？按照一般原理，酶和底物的正確結(jié)合是由二者相嵌的幾何形狀所決定的，只有適合的氨基酸和適合的tRNA進(jìn)入合成酶的相應(yīng)位點(diǎn)，才能合成正確的氨酰基tRNA�，F(xiàn)在已經(jīng)知道合成酶與L形tRNA的內(nèi)側(cè)面結(jié)合，結(jié)合點(diǎn)包括接近臂，DHU臂和反密碼子臂（圖18-7)。
圖18-7 氨基酰－tRNA合成酶與tRNA的相互作用，可見氨酸接受柄、D柄、反密碼子和可變環(huán)與酶反應(yīng)
乍看起來，反密碼子似乎應(yīng)該與氨基酸的正確負(fù)載有關(guān)，對于某些tRNA也確實(shí)如此，然而對于大多數(shù)tRNA來說，情況并非如此，人們早就知道，當(dāng)某些tRNA上的反密碼子突變后，但它們所攜帶的氨工酸卻沒有改變。1988年，候稚明和Schimmel的實(shí)驗(yàn)證明丙氨酸t(yī)RNA酸分子的氨基酸臂上G3：U70這兩個(gè)堿基發(fā)生突變時(shí)則影響到丙氨酰tRNA合成酶的正確識(shí)別，說明G3：U70是丙氨酸t(yī)RNA分子決定其本質(zhì)的主要因素。tRNA分子上決定其攜帶氨基酸的區(qū)域叫做副密碼子。一種氨基酰tRNA合成酶可以識(shí)別以一組同功tRNA，這說明它們具有共同特征。例如三種丙氨酸t(yī)RNA（tRNAAlm/CUA,tRNAAim/GGC,tRNAAin/UGC都具有G3：U70副密碼子。)但沒有充分的證據(jù)說明其它氨基酰tRNA合成酶也識(shí)別同功tRNA組中相同的副密碼子。另外副密碼子也沒有固定的位置，也可能并不止一個(gè)堿基對。醫(yī)學(xué)全在.線www.gydjdsj.org.cn
�。ǘ�)多肽鏈合成的起始
核蛋白體大小亞基，mRNA起始tRNA和起始因子共同參與肽鏈合成的起始。
1、大腸桿菌細(xì)胞翻譯起始復(fù)合物形成的過程：
（1)核糖體30S小亞基附著于mRNA起始信號(hào)部位：原核生物中每一個(gè)mRNA都具有其核糖體結(jié)合位點(diǎn)，它是位于AUG上游8-13個(gè)核苷酸處的一個(gè)短片段叫做SD序列。這段序列正好與30S小亞基中的16s rRNA3’端一部分序列互補(bǔ)，因此SD序列也叫做核糖體結(jié)合序列，這種互補(bǔ)就意味著核糖體能選擇mRNA上AUG的正確位置來起始肽鏈的合成，該結(jié)合反應(yīng)由起始因子3（IF-3)介導(dǎo)，另外IF-1促進(jìn)IF-3與小亞基的結(jié)合，故先形成IF3-30S亞基-mRNA三元復(fù)合物。
（2)30S前起始復(fù)合物的形成：在起始因子2作用下，甲酰蛋氨酰起始tRNA與mRNA分子中的AUG相結(jié)合，即密碼子與反密碼子配對，同時(shí)IF3從三元復(fù)合物中脫落，形成30S前起始復(fù)合物，即IF2-3S亞基-mRNA-fMet-tRNAfmet復(fù)合物，此步需要GTP和Mg2+參與。
�。�3)70S起始復(fù)合物的形成：50S亞基上述的30S前起始復(fù)合物結(jié)合，同時(shí)IF2脫落，形成70S起始復(fù)合物，即30S亞基-mRNA-50S亞基-mRNA-fMet-tRNAfmet復(fù)合物。此時(shí)fMet-tRNAfmet占據(jù)著50S亞基的肽酰位。而A位則空著有待于對應(yīng)mRNA中第二個(gè)密碼的相應(yīng)氨基酰tRNA進(jìn)入，從而進(jìn)入延長階段，以上過程見圖18-8和圖18-9。
圖18-8 大腸桿菌起始復(fù)合物的形成
