第三十九章-mRNA的翻译课件

第三十九章mRNA的翻译第三十九章mRNA的翻译1提纲参与翻译的主要生物大分子翻译的一般特征翻译的详细机制细菌的蛋白质合成真核生物的细胞质翻译系统细胞器翻译系统古菌的翻译系统mRNA的质量控制再次程序化的遗传解码翻译的抑制剂提纲参与翻译的主要生物大分子2核糖体的分类与组成

核糖体的分类与组成3核糖体的主要功能定位A部位—氨酰tRNA结合部位，也称为受体部位；P部位—肽酰tRNA结合部位；E部位—空载tRNA临时结合的部位；肽酰转移酶活性部位——催化肽键形成的部位；mRNA结合部位；多肽链离开通道——正在延伸的多肽链离开核糖体的通道；一些可溶性蛋白质因子（起始因子、延伸因子和终止因子）的结合部位。核糖体的主要功能定位A部位—氨酰tRNA结合部位，也称为受体4核糖体的三维结构模型和主要的功能部位核糖体的三维结构模型和主要的功能部位5细菌核糖体的各种功能部位细菌核糖体的各种功能部位6细菌核糖体的各种功能部位细菌核糖体的各种功能部位7真核细胞多聚核糖体的结构真核细胞多聚核糖体的结构8细菌多顺反子mRNA和真核生物单顺反子mRNA的翻译细菌多顺反子mRNA和真核生物单顺反子mRNA的翻译9tRNA的结构与功能二级结构与三级结构同工受体tRNA-携带同种氨基酸的不同tRNA个性-“第二套遗传密码”某些特殊的tRNAs起始tRNA:tRNAf

Met

和tRNAiMet校正tRNAtmRNAtRNA的结构与功能二级结构与三级结构10常见的tRNA的个性（大肠杆菌）tRNA个性丙氨酸丝氨酸缬氨酸谷氨酰胺苯丙氨酸异亮氨酸蛋氨酸受体茎中的G3:U70碱基对受体茎中G1:C72、G2:C71、A3:U70碱基对,D茎中的C11:G24碱基对反密码子反密码子,特别是其中的U反密码子,D环中的G20,3′端的A73U35反密码子常见的tRNA的个性（大肠杆菌）tRNA个性丙氨酸受体茎中的11一种人工合成的保留有G3:U70的微螺旋仍能携带Ala一种人工合成的保留有G3:U70的微螺旋仍能携带Ala12氨酰-tRNA合成酶（aaRS）两步反应机制：ATP+氨基酸(AA)-->AA-AMP+PPi

tRNA+AMP-AA-->AA-tRNA+AMP分类第一类aaRS第二类IIaaRS校对机制-在装载氨基酸水平的质量控制aaRS是对氨基酸“身份”进行检查唯一的场所核糖体不在乎哪一种氨基酸与tRNA相连实载的tRNA被修饰后仍然能起作用装载前和装载后编辑双筛机制氨酰-tRNA合成酶（aaRS）两步反应机制：13两类氨酰-tRNA合成酶的催化机理两类氨酰-tRNA合成酶的催化机理14两类aaRS第一是单体酶，含有一个平行β-折叠核心和由两段同源的氨基酸一致序列HIGH和KMSKS组成的Rossman折叠，该结构模体参与ATP的结合和酶的催化。此类aaRS识别的tRNA个性通常包括反密码子环内的核苷酸残基和受体茎，一般在受体茎小沟一侧与tRNA结合，紧握反密码子环，将tRNA接受氨基酸的一端置于活性中心，最后总是先将氨基酸转移到tRNA3′端腺苷酸的2′-OH上，然后再通过转酯反应转移到3′-OH。由此类酶催化的氨基酸有Arg、Cys、Gln、Glu、Ile、Leu、Met、Trp、Tyr和Val。第二类通常为寡聚酶，具有另外的保守序列，由它们形成三种首尾相连的同源结构基序，其中第一种参与二聚体的形成，另一种是“签名”模体，由7段反平行的β折叠、3段相邻的α-螺旋和一种不多见的负责结合核苷酸的折叠组成，由它和第三种结构基序一起组成了酶活性中心的核心部分。这些酶结合tRNA分子的另一面（受体茎大沟一侧），识别的个性不包括反密码子环，最后总是将氨基酸转移到tRNA3'-端腺苷酸的3′-OH上（苯丙氨酰-tRNA除外）。由此类酶催化的氨基酸有Ala、Asn、Gly、Asp、His、Lys、Phe、Pro、Ser和Thr。两类aaRS第一是单体酶，含有一个平行β-折叠核心和由两段同15aaRS的校对机制装载前编辑有时aaRS激活错误的氨基酸正确的tRNA与酶的结合诱导aa-AMP的水解，而不是装载aa-AMP被转移到酶的编辑中心而水解装载后编辑有时aaRS激活错误的氨基酸，并将其转移到tRNA上错误的aa-tRNA在被释放之前被转移到酶的编辑中心水解双筛机制难以建立完美的活性中心活性中心和编辑中心层层把关，排除错误的氨基酸aaRS的校对机制装载前编辑16使用双筛机制的实例-IleRS一筛：酶活性中心优先结合正确的同源氨基酸，体积比同源氨基酸大的因为无法进入活性中心首先被排除；二筛：酶的编辑中心对错误的非同源氨基酸进行编辑，大小合适小的误载的氨酰-AMP或氨酰-tRNA在校对中心被水解“出局”。以IleRS为例，如果Val进入它的活性中心，并发生了第一步反应，生成Val-AMP，但Val-AMP会被送入编辑中心进行编辑，水解误载的Val。由于aaRS具有内在的校对机制，因此在细胞内形成误载的氨酰-tRNA的可能性非常低。使用双筛机制的实例-IleRS一筛：酶活性中心优先结合正确的17氨酰-tRNA合成酶的双筛机制氨酰-tRNA合成酶的双筛机制18辅助蛋白因子蛋白质合成的每一步都需要一些特殊的可溶性的蛋白质因子的参与，包括起始因子（IF）、延伸因子（EF）、释放因子（RF）和核糖体循环因子（RRF），它们分别参与肽链合成的起始、延伸、肽链释放和核糖体循环。其中的某些蛋白质因子为小G蛋白。辅助蛋白因子蛋白质合成的每一步都需要一些特殊的可溶性的蛋白质19细菌参与翻译的起始因子、延伸因子和终止因子的结构与功能

细菌参与翻译的起始因子、延伸因子和终止因子的结构与功能20真核生物参与翻译的起始因子、延伸因子和终止因子的结构与功能

真核生物参与翻译的起始因子、延伸因子和终止因子的结构与功能21蛋白质生物合成的一般特征mRNA、tRNA和核糖体起相同的作用翻译的极性：阅读mRNA的方向都是从5′端→3′端，多肽链生长的方向总是从N-端→C-端。三联体密码正确的氨基酸的参入取决于mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子之间的相互作用，与tRNA所携带的氨基酸无关密码子与反密码子的相互识别遵守摆动规则在核糖体上同源tRNA的识别是诱导契合的过程蛋白质生物合成的一般特征mRNA、tRNA和核糖体起相同的作22兔网质红细胞[3H]-Leu在不同的时段完成标记纯化全长的多肽降低温度以降低翻译的速率证明多肽链生长的方向总是从N-端→C-端的实验兔网质红细胞[3H]-Leu在不同的时段完成标记纯化全长的多23使用胰蛋白酶消化，分离肽段，用放射性对肽端位置作图在保温60分钟后分离出的α珠蛋白几乎所有的Leu残基都是带放射性的。而在保温仅几分钟后分离到的α珠蛋白，其带放射性的Leu则集中在肽链的C端使用胰蛋白酶消化，分离肽段，用放射性对肽端位置作图在保温6024实验(1962)：证明正确的氨基酸的参入与tRNA所携带的氨基酸无关tRNACys-ACA反密码子(识别编码Cys的UGU

密码子)无细胞抽取物,氨基酸,aaRS

Cys-tRNACys-ACA蛋白质含有CysRNA模板UGUGUGUGUG...使用金属镍催化剂，去除巯基Ala-tRNACys-ACARNA模板UGUGUGUGUG...蛋白质含有Ala实验(1962)：证明正确的氨基酸的参入与tRNA所携带的25遗传密码的破译MarshallNirenberg和HeinrichMatthaei建立了大肠杆菌无细胞翻译系统无细胞抽取物核糖体各种tRNA氨基酸aaRSATP,GTP+mRNA=蛋白质遗传密码的破译无细胞抽取物+mRNA=蛋白质26他们使用多聚核苷酸磷酸化酶得到同聚物破译第一个遗传密码

在1961年，Matthaei发现，当将PolyU加到大肠杆菌无细胞翻译系统中以后，一种仅由苯丙氨酸组成的多肽即多聚苯丙氨酸被合成了，这就意味着他们成功破译出第一个密码子即UUU的密码子。即：nNDPs→(NMP)n+nPi他们使用多聚核苷酸磷酸化酶得到同聚物破译第一个遗传密码27破译其余的遗传密码

在1964年，由Nirenberg发明的核糖体结合技术使得遗传密码最终完全得以破译。该技术是基于两个基本事实：一是人工合成的三聚核苷酸可以作为模板；二是在无GTP时，三聚核苷酸可以促进同源的氨酰-tRNA结合在核糖体上，而不生成蛋白质。这样，利用由核糖体和三聚核苷酸及其同源的氨酰-tRNA形成的三元复合物能被硝酸纤维素滤膜吸附的性质，可将结合的氨酰-tRNA与其他没有结合的氨酰-tRNA分开。通过分析结合在硝酸纤维素滤膜上的氨酰-tRNA的氨基酸性质和原来的三聚核苷酸序列可以弄清某种氨基酸的密码子。破译其余的遗传密码在1964年，由Nirenberg发明的2819AAs+[14C]-Pro+aaRSs核糖体结合技术19AAs+[14C]-Pro+aaRSs核糖体结29使用NC滤膜过滤放射性在滤出液滤膜使用NC滤膜过滤放射性在滤出液滤膜3019AAs+

[14C]-Phe+aaRSs19AAs+[14C]-Phe+aaRSs31使用NC滤膜过滤放射性留在滤膜上滤膜使用NC滤膜过滤放射性留在滤膜上滤膜32标准的遗传密码表标准的遗传密码表33遗传密码的主要性质

简并与兼职密码子的选定不是随机的通用和例外不重叠无标点同一种氨基酸的不同密码子使用的频率不尽相同遗传密码的主要性质简并与兼职34线粒体内遗传密码的例外线粒体内遗传密码的例外35摆动规则摆动规则由Crick于1966年提出，用来解释一种tRNA反密码子如何能够识别一种氨基酸的几个同义密码子以及某些含有稀有碱基（如次黄嘌呤）的反密码子是怎样识别由正常碱基构成的密码子的现象。该规则的内容是：密码子在与反密码子之间进行碱基配对的时候，前两对碱基严格遵守标准的碱基配对规则，第三对碱基则具有一定的自由度。但并非任何碱基之间都可以配对，当反密码子第一位碱基是A或C者，只能识别一种密码子；第一位碱基是G或U者，则能识别两种密码子；第一位碱基是I者，则能识别三种密码子。摆动规则的意义在于使得在翻译的过程中，tRNA和mRNA更容易分离。摆动规则摆动规则由Crick于1966年提出，用来解释一种t36摆动规则反密码子第一个碱基密码子第三个碱基ACGUIUGC、UA、GA、C、U摆动规则反密码子第一个碱基密码子第三个碱基AU37在核糖体上同源tRNA的

识别是诱导契合的过程以细菌为例，在A部位上同源tRNA与mRNA的结合诱导A1492和A1493从16SrRNA螺旋44的内部环中被挤出来，同时还造成通用保守的G530从原来的顺式构象编成反式构象。在新的构象之中，A1493和A1492分别与密码子/反密码子的前两个碱基对螺旋相互作用，而G530同时与反密码子的第二个位置和密码子的第三个位置相互作用。这些构象诱导变化的结果是密码子/反密码子的前两个碱校对受到核糖体的检查，以区分正确的Watson-Crick碱基对和错配的碱基对，而“摇摆”位置似乎能够容忍摆动规则允许的碱基对。在核糖体上同源tRNA的

识别是诱导契合的过程以细菌为例，在38大肠杆菌在翻译的五个阶段所必需的主要成分大肠杆菌在翻译的五个阶段所必需的主要成分39翻译的详细机制4步骤反应：氨基酸的活化起始延伸终止和释放翻译的详细机制4步骤反应：40细菌的蛋白质合成

氨基酸的活化fMet-tRNAfMet的形成其他氨酰-tRNA的形成起始阶段起始密码子的识别起始复合物的形成延伸阶段：在起始复合物形成以后，翻译即进入延伸阶段，延伸阶段所发生的主要事件是进位、转肽和移位且不断的循环。多肽链合成的终止与释放细菌的蛋白质合成氨基酸的活化41第三十九章-mRNA的翻译ppt课件42起始密码子的识别细菌翻译系统起始密码子的识别主要是依赖于mRNA5′端的SD序列与16SrRNA3′端的反SD序列之间的互补配对。SD序列位于起始密码子上游约7个碱基的区域，由4~5个碱基组成，富含嘌呤碱基，它是由JohnShine和LynnDalgarno在1974年，通过比较多种原核细胞蛋白质mRNA的5′端核苷酸序列之后总结出来的。在16SrRNA3′端有一段富含嘧啶碱基的序列，可以和SD序列互补配对，因而被称为反SD序列。许多实验证明，正是SD序列与反SD序列的互补关系，才使得位于mRNA的SD序列下游的第一个AUG用作起始密码子。起始密码子的识别细菌翻译系统起始密码子的识别主要是依赖于mR43SD序列和反SD序列SD序列和反SD序列44起始复合物的形成起始复合物的形成与起始密码子的识别紧密联系在一起，起始阶段的总反应式可写成：

30S+50S+mRNA+fMet-tRNAfMet+IF1+IF2+IF3+GTP→[70S·mRNA·fMet-tRNAfMet]+GDP+Pi+IF1+IF2+IF3在形成的三元复合物中，起始密码子正好处于P部位，而fMet-tRNAfMet通过密码子与反密码子的互补作用定位于P部位，A部位是空着的，mRNA像一根细线一样，通过小亚基上弯曲的通道，将作为模板进行翻译。起始复合物的形成起始复合物的形成与起始密码子的识别紧密联系在45无活性的70S核糖体SD序列30S起始复合物无活性的70S核糖体SD序列30S起始复合物4670S起始复合物GDP+Pi70S起始复合物GDP+Pi47多肽链合成的延伸每添加一个氨基酸需要三步反应——进位、转肽和移位三步反应循环多次，循环的次数取决于mRNA上的密码子的数目原核生物和真核生物在延伸循环上非常相似快：15-20个氨基酸/秒精确：每参入~10000氨基酸出现1个错误多肽链合成的延伸每添加一个氨基酸需要三步反应——进位、转肽和48

进位转肽移位重复多肽链合成的延伸进位转肽移位重复多肽链合成的延伸49进位进位是指正确的氨酰-tRNA进入A部位，它是在EF-Tu·GTP的帮助下完成的。进位的具体过程是：首先EF-Tu·GTP和fMet-tRNAfMet以外的氨酰-tRNA形成三元复合物，随后三元复合物进入A部位；氨酰-tRNA的结合导致小亚基的构象发生变化，致使16SrRNA上一段高度保守的碱基与密码子/反密码子复合物前两个碱基对上的小沟能够紧密地发生作用，有利于确保正确的tRNA的结合。如果上述相互作用没有能够稳定特定的核糖体构象，进入A部位的错误氨酰-tRNA在肽键形成之前被释放。核糖体上的一个结构域充当EF-Tu的GAP，该功能依赖于密码子/反密码子的相互识别而使得进入的氨酰-tRNA相对于大亚基处于一个正确的位置。一旦正确的氨酰-tRNA进入A部位，EF-Tu所具有的GTP酶活性就被激活，与它结合的GTP水解成GDP和Pi。当GTP水解以后，EF-Tu的构象发生较大的变化，这种构象的变化促进了EF-Tu的释放。而EF-Tu的释放引起氨酰-tRNA在核糖体上的重新排布，以便于肽键的形成，为进入转肽反应创造条件。释放出来的EF-Tu·GDP在EF-Ts的催化下，由细胞质基质的GTP取代GDP而重新转变成为有活性的EF-Tu·GTP。进位进位是指正确的氨酰-tRNA进入A部位，它是在EF-Tu50多肽链延伸过程中的进位和移位反应多肽链延伸过程中的进位和移位反应51转肽当正确的氨酰-tRNA进入A部位以后，紧接着就发生转肽反应，由转肽酶催化与A部位结合的氨酰-tRNA上的氨基N亲核进攻与P部位结合的tRNA上的肽酰基或氨酰基而形成肽键。第一个肽键在甲酰甲硫氨酸和第二个氨基酸之间形成。转肽反应牵涉到由23SrRNA上1个高度保守的腺苷酸参与的酸碱催化。该腺苷酸的周围并没有发现蛋白质。目前已有充分的证据表明，大肠杆菌的肽酰转移酶由50S亚基上的23SrRNA承担。转肽酶活性中心的腺苷酸嘌呤环的一个N通过抽取氨酰-tRNA的氨基N上的质子而促进转肽反应。A2451在所有的已知23SrRNA中是绝对保守的，它处于特殊的微环境中，致使其pKa从7.6下降到4，能够作为广义的酸碱催化剂发挥作用，被抽取的质子在氨酰-tRNA上的酯键被切开后，供给P部位上tRNA上的羟基。转肽当正确的氨酰-tRNA进入A部位以后，紧接着就发生转肽反52蛋白质合成过程中的转肽反应蛋白质合成过程中的转肽反应5323SrRNA催化的转肽反应23SrRNA催化的转肽反应54转肽酶是核酶的主要证据还没有发现一种蛋白质单独或者和其他蛋白质一起催化肽键的形成；小亚基的16SrRNA特殊的区域在A部位和P部位与反密码子区域相作用。相反，大亚基的23SrRNA与肽酰-tRNA的CCA末端相作用，从而使之位于转肽酶合适的位置；红霉素和氯霉素抑制转肽酶的活性，但某些23SrRNA序列发生突变的菌株对这两种抗生素具有抗性；核糖体的三维结构显示转肽酶的活性中心由RNA组成，最近的蛋白质离活性中心有2nm，这样的距离太远，不可能参与催化；人工筛选到的核酶能催化肽键的形成；碎片反应。转肽酶是核酶的主要证据还没有发现一种蛋白质单独或者和其他蛋白5523SrRNA催化的转肽反应23SrRNA催化的转肽反应56移位转肽反应完成以后，P部位的tRNA成为空载的tRNA，空载的tRNA随后进入E部位，与此同时，移位反应发生了，在A部位上形成的肽酰-tRNA同与其结合的mRNA一起移动到P部位，这为肽链延伸的下一轮循环做好了准备。注意在移位反应中，肽酰-tRNA上的反密码子与密码子的相互作用已不再是决定氨基酸特异性的因素，但是它对于维持移位反应的准确性以保持正确的可读框至关重要。移位反应需要EF-G的帮助，EF-G也是一种小G蛋白，其大小、形状以及电荷分布与和氨酰-tRNA结合的EF-Tu相似。EF-G·GTP在A部位附近与核糖体结合，推动移位反应的进行。EF-G-GTP的结合可能将带有新生肽链的tRNA从A部位“推”到P部位，与此同时，空载的tRNA则从P部位转移到E部位。既然tRNA与mRNA通过密码子/反密码子的碱基配对结合在一起，mRNA也就随之发生移位。在移位过程中，GTP并不水解，只是在移位完成以后，核糖体再次充当EF-G的GAP，导致EF-G水解与其结合的GTP成为GDP和Pi。一旦GTP被水解，EF-G立刻与核糖体解离。EF-G的解离是下一轮肽链的延伸反应所必需的，这是因为EF-G和EF-Tu与核糖体的结合位点部分重叠。在EF-G-GDP从核糖体上释放出来以后，其分子本身的一个结构域似乎作为自己的GEF以再生出EF-G-GTP。移位转肽反应完成以后，P部位的tRNA成为空载的tRNA，空57翻译过程中的分子模拟翻译过程中的分子模拟58EF-Tu和EF-G各自与核糖体结合的相互排斥

EF-Tu和EF-G各自与核糖体结合的相互排斥59多肽链合成的终止与释放随着肽链的不断延伸，位于mRNA上的终止密码子最终进入A部位，由于没有相应的氨酰-tRNA的结合，RF1或RF2便识别并结合上去，RF3又是一种小分子G蛋白，它与GTP形成的复合物RF3·GTP促进RF1和RF2的作用。一旦释放因子结合到A部位，核糖体上的肽酰转移酶的活性就会发生改变，它催化肽酰基转移给水分子，导致肽酰-tRNA的水解，肽链因此被释放出来。随后空载的tRNA离开核糖体，释放因子因为RF3的GTP酶活性将结合的GTP水解而得以释放。最后，在RRF的帮助下，核糖体与mRNA解离，解离的核糖体进入下一轮翻译。多肽链合成的终止与释放随着肽链的不断延伸，位于mRNA上的终60细菌多肽链合成的终止与释放细菌多肽链合成的终止与释放61损伤mRNA的抢救合成细菌mRNA一般很快水解，其半寿期较短，因此，mRNA有很大的可能性丢掉了它的3′-端。如果这种情况真的发生了，后果很可能非常严重。不妨设想，假定一个mRNA分子因此丢失了它的终止密码子（基因突变也可以导致一个mRNA丧失终止密码子），那么将没有终止信号促进核糖体的解离。任何与这种有缺陷的mRNA结合的核糖体当翻译到断裂的末端，将裹足不前，难以解离。E.coli和其他细菌已发展了一套专门的机制处理这些无终止密码子的有缺陷的mRNA，这种机制为反式翻译。反式翻译不同于一般的顺式翻译，它将两个mRNA翻译成一条融合的肽链，其中有一个mRNA分子无终止密码子，另一个mRNA分子是tmRNA。损伤mRNA的抢救合成细菌mRNA一般很快水解，其半寿期较短62

tmRNA(10SaRNA)的结构tmRNA(10SaRNA)的结构63使用tmRNA的反式翻译使用tmRNA的反式翻译64真核生物的细胞质翻译系统与细菌翻译系统的差别核糖体的沉降系数为80S，比原核系统大；mRNA模板的结构差别很大，通常是单顺反子，有帽子和尾巴，但没有SD序列；转录和翻译在时空上分离，分别发生在细胞核和细胞质，两者不存在偶联关系；起始tRNA不进行甲酰化，也不能进行甲酰化；只能使用AUG为起始密码子，而且识别起始密码子的机制也完全不同；起始阶段不仅消耗GTP，还消耗ATP；起始因子的种类和结构更为复杂；肽链延伸的速度低于细菌，大概是每秒钟参入2个氨基酸；只有2种释放因子；对抑制剂的敏感性不同。真核生物的细胞质翻译系统与细菌翻译系统的差别核糖体的沉降系数65真核生物的细胞质翻译系统翻译的详细机制

氨基酸的活化——此阶段的反应与细菌翻译系统没有什么差别，所不同的是起始氨酰-tRNA并不进行甲酰化。起始——与细菌差别较大延伸——与细菌非常相似eEF-1代替EF-Tu和EF-TseEF-2代替EF-G终止与释放——与细菌相似，但没有RRF真核生物的细胞质翻译系统翻译的详细机制氨基酸的活化——此阶66真核生物的翻译的起始

mRNA的准备和检查Met-tRNAiMet与核糖体40S小亚基的结合

43S预起始复合物与mRNA复合物结合通过扫描发现起始密码子

60S亚基的结合与起始因子的释放真核生物的翻译的起始mRNA的准备和检查67mRNA的准备和检查由于真核系统的mRNA要经历复杂的后加工，所以翻译系统首先需要对mRNA进行检查，以确保只有加工完好的mRNA才能被用作模板。参与这一步反应的起始因子为eIF4系列，其中eIF4E为帽子结合蛋白，专门与mRNA的5'端的帽子结合，eIF4G是一种接头分子，既能与eIF4E结合，又能与结合在3'端尾巴上的PABP结合，还能结合eIF3，使mRNA的5'和3'端在空间上相互靠近成环。mRNA的环化能很好地解释polyA尾巴为什么能提高翻译的效率：一旦核糖体完成翻译通过polyA成环的mRNA，新释放的核糖体亚基所处的位置恰到好处，非常适合在同一个mRNA分子上重新启动翻译。在哺乳动物中，PABP结合到一种可以与eIF4A结合的mRNA结合蛋白——PAIP-1上，加强mRNA的5′端和3′端相互作用，有助于核糖体识别并结合到mRNA的5′端。一些翻译调控因子可以直接结合到mRNA的3′-UTR，与其他翻译起始因子或者40S核糖体亚基相互作用，干扰mRNA5′-端和3′端的相互作用，阻止或者减缓mRNA的翻译。mRNA的准备和检查由于真核系统的mRNA要经历复杂的后加工68真核生物mRNA成环模型真核生物mRNA成环模型69真核生物细胞质翻译系统翻译的起始

真核生物细胞质翻译系统翻译的起始70“扫描模型”40S小亚基首先识别帽子结构，然后沿着mRNA“迁移”，这个过程中核糖体可以解开稳定性小于126kJ的二级结构，但是稳定性更高的发夹结构则可以阻止核糖体的迁移。当核糖体迁移到起始密码子AUG的地方就停止迁移，通常以遇到的第一个AUG为起始密码子，但是AUG本身并不足以阻止迁移，AUG必须在一个适当的环境中才能被有效识别，其中最重要的是-4位和+1位的碱基，在序列NNNPuNNAUGG中的起始密码子可以被有效识别，在AUG之前第3位的嘌呤，以及紧跟着AUG的G，都可以影响翻译效率达10倍以上。如果引导序列比较长，在第一个40S亚基离开起始位点之前，另一个40S亚基可以识别mRNA的5′-端，从而在引导序列到起始密码子之间结合多个核糖体亚基。“扫描模型”40S小亚基首先识别帽子结构，然后沿着mRNA“71真核翻译系统发现起始密码子的扫描机制真核翻译系统发现起始密码子的扫描机制72细小RNA病毒所使用的IRES介导的起始密码子的识别

细小RNA病毒所使用的IRES介导的起始密码子的识别73Met-tRNAiMet与核糖体40S小亚基的结合Met-tRNAiMet与核糖体40S小亚基的结合74真核生物细胞质翻译系统翻译的延伸

真核生物细胞质翻译系统翻译的延伸75真核生物细胞质翻译系统翻译的终止和核糖体的循环

真核生物细胞质翻译系统翻译的终止和核糖体的循环76真核生物mRNA的质量控制细胞内的mRNA并不总是正常的，基因突变、转录错误或后加工异常等因素会导致一个mRNA分子在原来的ORF内提前出现终止密码子（PTC）或者没有终止密码子，这些异常的mRNA翻译出来的蛋白质可能无功能，甚至有害于细胞。为了及时清除异常mRNA可能产生的危害，真核细胞已经进化和发展出两套高度保守的mRNA质量控制，来处理这些异常的mRNA：无义介导的mRNA降解机制（NMD）——专门处理含有PTC的mRNA；无终止mRNA降解（NSD）——专门处理无终止密码子的mRNA。真核生物mRNA的质量控制细胞内的mRNA并不总是正常的，基77eRF1与eRF3结合前后在三维结构上的变化

eRF1与eRF3结合前后在三维结构上的变化78真核细胞无终止mRNA的降解真核细胞无终止mRNA的降解79古菌的翻译系统古菌的翻译与真核生物也十分相似。这表现在以下几个方面：（1）核糖体大小与细菌一样，但构成核糖体的rRNA和蛋白质与真核生物的亲缘关系更密切。（2）参与翻译各个阶段的辅助蛋白质因子的数目以及结构的同源性接近真核生物，但各种因子的组成倾向于由单个亚基组成，而不像真核生物由多个亚基组成。在翻译终止阶段，细菌需要RRF，但古菌和真核生物都不需要RRF。（3）第一个参入的氨基酸和真核生物一样，都是甲硫氨酸，而不是细菌的甲酰甲硫氨酸。（4）对抑制剂，特别是对抗生素的敏感性相似。然而，古菌的翻译系统与细菌也有某些特征很相似。例如：没有5.8SrRNA，mRNA无帽子结构，多为多顺反子，有SD序列，翻译与转录是偶联的。古菌的翻译系统古菌的翻译与真核生物也十分相似。这表现在以下几80翻译水平的移框也称为核糖体移框，它是指核糖体在进行移位反应的时候，一次移动的核苷酸数目不是3个，而是2个或4个的现象。这种翻译水平的移框完全打破了原来的ORF的连续性，迫使翻译在一个全新的ORF内继续进行，直至遇到新的ORF内的终止密码子。通常将移动2个和4个核苷酸的移框分别称为-1移框和+1移框。实例：逆转录病毒（如RSV和HIV-1等）翻译POL蛋白（逆转录酶）；大肠杆菌翻译RF2；某些真核生物翻译鸟氨酸脱羧酶的抗酶。翻译水平的移框也称为核糖体移框，它是指核糖体在进行移位反应的81大肠杆菌的RF-2在翻译水平的移框大肠杆菌的RF-2在翻译水平的移框82鸟氨酸脱羧酶的抗酶在翻译水平的移框

鸟氨酸脱羧酶的抗酶在翻译水平的移框83通读（read-through）是指翻译中将一个可读框内的终止密码子当作一个正常的氨基酸的密码子来阅读，而得到一个加长的多肽链的过程。实例：主要是一些病毒，如烟草花叶病毒（TMV）和鼠类白血病病毒（MMLV）。MMLV是一种逆转