Question

不同的核糖体中，不可能翻译出相同的多肽吗？

Answer 1

笔者在长期担任毕业班生物的教学过程中，时常发现有一类题目是好多同学老是容易出现错误的，当然也是好多老师在教学过程中所没有发现的问题。

例：一条mRNA上会串有多个核糖体（即多聚核糖体），问：多聚核糖体在蛋白质的合成中有何意义？

标准答案给的是：多起点合成多肽，缩短多肽合成的时间。

笔者认为，此答案有值得商榷之处。

下面是笔者的一点看法，不合理之处请诸多同行给予批评指正。

我们知道多肽的合成都是从–NH2一端的氨基酸开始而终止于最后的氨基酸的–COOH。第一个氨基酸总是甲硫氨酸，并且此氨基酸在多肽合成之后可以被切除。携带这第一个甲硫氨酸的tRNA是一种特殊的tRNA ，其任务就是利用所携带的第一个甲硫氨酸来开始多肽的合成，写成tRNAifMet。

首先，核糖体的小亚单位附着到mRNA的结合部位上，这个部位含有起始密码子AUG，tRNAifMet.的反密码子UAC和AUG是互补的，因而tRNAifMet.可以和mRNA的AUG结合,然后核糖体的大亚单位也结合到这一由核糖体的小亚单位、mRNA、tRNAifMet.等组成的复合体上。核糖体大亚单位上有二个与tRNA结合的部位即P部位和A部位。第一个tRNA占据P部位，在这里它的反密码子和mRNA上的密码子以氢键连接。A部位正好和第一个AUG密码后面的密码相对,于是A部位就被带有和这个密码子互补的反密码子的tRNA占据，这个tRNA以它的反密码子和mRNA密码子以氢键连接起来，它所带的氨基酸就是这个即将生成的肽链的第二个氨基酸。核糖体读出一个密码子就有一个带有相应氨基酸的tRNA进入这个部位。

此时，核糖体的P部位上有带着甲硫氨酸的tRNAifMet.，A部位上有带有另一个氨基酸的tRNA，通过肽基转移酶的作用,P部位上的甲硫氨酸开始与A部位上的tRNA携带的氨基酸的–NH2连接起来，形成肽键。核糖体又继续“阅读”，即沿mRNA向前移动一个密码子的距离，结果P部位上的tRNAifMet.（已不带氨基酸）脱离，A部位上氨酰tRNA移到P部位，而A部位被腾空，A部位面对mRNA的一个新密码子，于是带有与这个密码子互补的反密码子的氨酰tRNA进入A部位，核糖体继续在mRNA上移动，继续“阅读”氨基酸并连接上去，于是一个多肽链就产生了。

当一个核糖体离开mRNA上的结合部位而向前继续“阅读”时,mRNA腾空的部位可以和另一个核糖体的两个亚单位顺次结合，开始另一轮多肽合成，因而一个mRNA分子上可以连续接合上多个核糖体，形成多聚核糖体。核糖体陆续在mRNA分子上移动，当核糖体的A部位走到了mRNA上的终止密码子时，多肽合成就停止了。当一个终止密码在A部位出现时，终止蛋白质进入A部位，而使已形成的肽链在肽基转移酶的作用下从核糖体上脱落下来，盘曲折叠而成为具有一定空间结构的蛋白质。

通常情况下，一个核糖体大约在不到一分钟的时间内就能翻译成一个中等大小的多肽，为了快速而且大量生产蛋白质，同一个MRNA分子上往往有多个核糖体同时进行翻译工作，它们一个接一个的朝向同一方向运行，利用同一mRNA合成大量相同的多肽，再加工成具有特定空间结构的蛋白质，所以这才应当是本题的答案所在�1�7