误差 无核糖体肽转移模型 解决了原始翻译中的一个核心问题:正在生长的肽链如何能保持附着在信使RNA上并在没有核糖体的情况下延伸。该提议是,肽酰-tRNA可以通过其反密码子环与信使之间的 五碱基对接触 保持与信使的结合。
关键在于,tRNA没有单一固定形状。其构型取决于它所携带的物质。当tRNA连接单个氨基酸时,它采取 hf构型。当它连接肽链时,它采取 FH构型。氨基酸转移到正在生长的肽链上会使tRNA从hf翻转为FH(参见图49)。
这种hf → FH转换是关键机制步骤。它提供了一种无需复杂翻译装置即可持续读取信使的方式:tRNA通过五碱基对接触保持锚定,每次肽转移事件都会改变其构象,使下一个密码子得以接合。在超循环框架中,这种无核糖体肽转移可以支持RNA与肽产物之间的早期功能耦合。
为什么五个碱基对很重要
标准密码子–反密码子相互作用涉及三个碱基对。在无核糖体模型中,反密码子环与信使形成五碱基对接触。正是这种额外配对在没有核糖体时使正在生长的肽酰-tRNA保持在信使上。没有它,肽酰-tRNA在反复延伸步骤中无法稳定附着。
两种构型,一个开关
tRNA构型并非任意;它由所载物决定。携带氨基酸的tRNA处于hf状态。携带肽链的tRNA处于FH状态。当氨基酸转移到肽链上时,tRNA从hf翻转为FH。这种构象开关与肽键形成的化学过程耦合(参见图49)。
无需核糖体的持续读取
hf → FH转换解释了如何在没有复杂翻译装置的情况下持续读取信使。每次肽转移事件既延伸链又改变tRNA构象,使下一个密码子得以接合,同时五碱基对接触使复合物保持附着。这为在没有核糖体的情况下将信使翻译为肽提供了一种合理的原始机制。
概念锚点
反密码子环接触是五碱基对相互作用,而不仅仅是标准密码子–反密码子三联体。正是这种额外配对在没有核糖体时使肽酰-tRNA保持在信使上。
