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終止密碼如何控制翻譯？發現RF1與RF2的神秘力量！
在遺傳密碼的翻譯過程中，終止密碼起著至關重要的作用。這些“停止信號”確保了蛋白質合成的正確結束，而這一過程主要依賴於釋放因子（release factors，RFs）的介入。在細胞翻譯過程中，這些因子如何控制翻譯的終止，尤其是RF1和RF2這兩種蛋白，無疑引人關注。
被稱為釋放因子的蛋白質，能夠識別mRNA序列中的終止密碼，並促使新合成的多肽從核糖體中釋放出來。
釋放因子的背景
翻譯過程中，絕大多數的密碼子都由“充電”的tRNA分子來識別。這些被稱為氨基酸-tRNA的分子，攜帶著對應於每個tRNA反密碼子的特定氨基酸。根據標準的遺傳密碼，有三個mRNA停止密碼：UAG（“琥珀”）、UAA（“綽綽”）、UGA（“貓眼”或“啤酒”的另一種稱呼）。這些停子並不會被tRNA解碼，而是由釋放因子來識別。
1967年，科學家馬里奧·卡佩基（Mario Capecchi）發現，釋放因子並不是tRNA分子，而是一種蛋白質。進一步研究發現，不同的釋放因子能夠識別不同的終止密碼。
釋放因子的分類
釋放因子可分為兩類。第一類釋放因子（Class 1 release factors）負責識別終止密碼，並以類似tRNA的方式與核糖體A位點結合，在拆解核糖體的同時釋放新形成的多肽。第二類釋放因子（Class 2 release factors）則是GTP酶，它們增強了第一類釋放因子的活性，幫助其從核糖體中解離。
細菌中的釋放因子包括RF1、RF2和RF3（或PrfA、PrfB、PrfC），其中RF1識別UAA和UAG，而RF2識別UAA和UGA。
釋放因子的結構與功能
經過結晶學的研究，科學家揭示了釋放因子與細菌70S核糖體的相互作用模式，展示了RF1和RF2在終止密碼識別中的詳細機制。此外，亦取得了小鼠80S核糖體與eRF1和eRF3的冷凍電子顯微鏡結構，展現了因子引起的結構重排，進一步透視這一過程。
當RF1或RF2與核糖體的A位點結合時，釋放因子會激活，並促使其發生結構上的改變，最終導致多肽的釋放。
細菌釋放因子的作用
在細菌中，第一類釋放因子可分為四個域，其中有關催化的重要域包括“氨基酸反密碼子”基序以及GGQ基序。這些基序在負責水解多肽-tRNA酯鍵的過程中起著關鍵作用。RF3在這一過程中同樣不可或缺，因為它牽涉到釋放RF1/2使得核糖體重用的過程。
真核與古細菌釋放因子的功能
真核生物的釋放因子結構也分為四個域，其N端域專門負責終止密碼的識別。釋放因子在與GTP結合後，會隨著GTP的水解產生運動，這使得GGQ能夠進入核糖體的酰基轉移中心以進行水解同時完成翻譯的終止。
值得注意的是，在這一過程中，古細菌的釋放因子系統也示範了與真核系統類似的機制，進一步強調了這些因子在生命過程中扮演的不可替代角色。
目前，科學界對於釋放因子的功能與結構仍然充滿著探索的熱情，它們無疑扮演了翻譯過程中的關鍵角色，但在未來的研究中，是否還會發現新的釋放因子或作用機制呢？
