关于起始密码子GUG的探究

2009-08-30 21:33阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1355478680

起始密码子有3种，AUG或者GUG，偶尔UUG。三种起始密码子被识别的效率也是不一样的AUG>GUG>UUG.

开始并没有什么疑问，但当我看见GENE8中的这句话：密码子GUG的含义更多地由它的位置所决定，当作为第一个密码子时，它代表甲酰甲硫氨酸来起始反应。但当位于基因内部时，它又代表Val-tRNA。
这也就意味着起始密码子编码的都是甲酰甲硫氨酸。

我的疑问由此产生：GUG为什么可以（怎样）代表甲酰甲硫氨酸？

首先GUG要代表甲酰甲硫氨酸就必须与相应的带有甲酰甲硫氨酸的反密码子配对。
fMet-tRNA
..............5’GUG 3’.............
设想1.假设是正常配对
fMet-tRNA
3’CAC 5’
..............5’GUG 3’.............

fMet-tRNA
3’CAC 5’ 这个存在明显是不合理的。因为没有特定的氨酰-tRNA合成酶催化这一过程。

设想2.摆动配对

fMet-tRNA

3’UAC 5’
..............5’AUG 3’.............

↓

fMet-tRNA
3’UAC 5’
..............5’GUG 3’............. 而反密码子的第一位是C或者U时并不能摆动配对。

后来在GENE8中P194中这样说道：另一种未预料到的配对反应出现在细菌的起始密码子，fMet-tRNA识别AUG和GUG的能力。密码子周围的结构对密码子的识别是有影响的。（很可惜GENE8没有收入探讨这个问题）

网络中对这一现象的评论也很少，仅仅这样说道：摆动的位点并不象一般的情况位于第三位，而是在第一位，使人感到惑而不解。此可能是由于甲酰甲硫氨酸-tRNA的反密码子3’端相邻接的是一个未修饰的腺嘌呤，而在其它tRNA中此位点都是烷化的衍生物。

当初认为以上情况只在离体的条件下才发生，现已搞清GUG是RNA噬菌体MS2的“A”蛋白的起始密码子。而且当正常的AUG起始密码子缺失时，GUG也担当起始密码子的作用。但在离体条件下GUG的起始翻译的效率要比AUG低得多，可能因为它和甲酰甲硫氨酸-tRNA的亲和力较低，这也可以作为调控该基因表达的一种手段。
几乎所有真核生物的起始密码子都是AUG。偶而有非AUG作为起始密码子的, 如CUG、GUG和ACG。它们与AUG的区别仅差一个核苷酸。因为非AUG起始密码子也需起始甲硫氨酸tRNA识别, 通常认为完全不能被起始甲硫氨酸tRNA识别的密码子不能支持蛋白质的生物合成起始。因此, 即使是非AUG起始的基因所编码的蛋白质的第一个氨基酸也是甲硫氨酸。

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