번역 단계

리보솜이 코돈별로 폴리펩타이드를 합성하는 개시, 신장, 종결의 세 단계로 이루어진 단백질 합성 주기.

Definition

번역 단계는 리보솜, 운반 RNA 및 단백질 인자들이 mRNA로부터 폴리펩타이드를 합성하고 방출하는 개시, 신장, 종결, 그리고 재활용으로 이어지는 순서화된 단계입니다.

Scope

이 주제는 번역 주기의 메커니즘을 다룹니다: 개시 코돈에서의 개시 복합체 조립, 해독의 반복적인 신장 주기, 펩타이드 결합 형성, 신장 인자에 의해 구동되는 전위, 그리고 종결 코돈에서의 종결과 완성된 단백질 방출 및 리보솜 재활용. 이는 리보솜 및 tRNA 주제를 기반으로 하며, 단계별 과정과 그 인자들에 초점을 맞춥니다.

Core questions

• 개시 코돈은 어떻게 찾아지고 리보솜은 어떻게 조립되어 시작됩니까?
• 신장 주기의 각 단계에서 어떤 일이 발생합니까?
• 신장 인자는 어떻게 정확한 해독과 전위를 유도합니까?
• 합성은 어떻게 중단되고 완성된 단백질은 어떻게 방출됩니까?

Key theories

신장 주기

신장은 아미노아실-tRNA를 A 부위로 전달하고, 펩타이드 결합을 형성하며, 리보솜을 한 코돈 앞으로 이동시키는 전위의 고정된 순서를 반복하여 단백질이 한 잔기씩 성장하도록 합니다.

인자 구동 정확성 및 방향성

GTP를 가수분해하는 신장 및 방출 인자는 에너지 소비를 정확한 tRNA 선택, 전위 및 종결 코돈 인식과 연결하여 번역에 속도와 정확성을 모두 부여합니다.

Mechanisms

개시는 소단위체와 개시 tRNA를 개시 코돈에 위치시키고 대단위체를 모집합니다. 각 신장 주기에서 신장 인자는 아미노아실-tRNA를 A 부위로 전달하며, 여기서 올바른 코돈-안티코돈 쌍 형성 여부가 확인됩니다. 펩티딜 전이효소 중심은 펩타이드 결합을 형성하고, 두 번째 신장 인자는 전위를 촉매하여 tRNA를 P 및 E 부위로 이동시키고 다음 코돈을 노출시킵니다. 종결 코돈이 A 부위에 들어오면 방출 인자가 완성된 폴리펩타이드의 가수분해를 유발하고, 리보솜은 해리되어 재활용됩니다.

Clinical relevance

여러 항생제는 세균 번역의 특정 단계를 차단하며, 개시 또는 신장 인자의 결함은 질병과 관련이 있습니다. 이는 임상 지침보다는 중요성으로 제공됩니다.

History

1960년대와 1970년대의 번역 생화학적 재구성은 개시, 신장 및 방출 인자와 GTP 구동 단계를 확인했습니다. 이후 각 단계에서 리보솜의 구조적 스냅샷은 현재 교과서에 제시된 주기를 정교화했습니다.

Key figures

• Marshall Nirenberg
• Harry Noller

Seminal works

• watson2013
• lodish2016

Frequently asked questions

번역의 세 단계는 무엇입니까?

리보솜이 개시 코돈에 조립되는 개시, 아미노산이 주기적으로 추가되는 신장, 그리고 종결 코돈이 합성을 끝내고 단백질을 방출하는 종결입니다.

번역 중에 GTP가 필요한 이유는 무엇입니까?

신장 및 방출 인자는 GTP를 가수분해하여 정확한 tRNA 선택, 전위 및 종결 코돈 인식을 유도하며, 에너지 사용을 정확성과 이동과 연결합니다.