病毒學公開課系列之十：Lost in Translation

引 言

為提高病毒學研究者，尤其是在讀研究生的專業水平和英語水平，病毒學界將定期推送國內外大學的病毒學相關的公開課內容。本次為第十期：病毒蛋白翻譯(哥倫比亞大學，全英文)。

演講題目：Lost in Translation

演講者：Prof. Vincent Racaniello, Ph.D.

演講者單位：哥倫比亞大學

內容簡介：主要講解了病毒蛋白翻譯過程，圖文並茂，適合中級進階者學習專業知識和練習英文之用。

附完整視頻：

總時長66分鐘，1080高清，總計約99M，強烈建議在wifi環境下打開觀看，土豪請隨便！

精彩內容展示：

病毒通過劫持感染細胞的翻譯系統來實現自己的蛋白合成。作者首先簡述了真核細胞蛋白翻譯機器的組成。

隨後介紹了起始翻譯的經典途徑：5『-末端依賴性起始。在蛋白質合成起始過程中，核糖體40S 小亞基單位與mRNA 上5 端的帽子結構結合，沿著mRNA進行線性掃描，直到核糖體遇到第一個起始密碼子AUG 後，蛋白質合成才正式開始。

在長期的適應進化過程中，病毒還可通過非經典途徑來合成病毒蛋白質。作者分別進行了介紹：

1. 核糖體分流。核糖體識別mRNA 5 端帽子結構， 並沿著mRNA 進行線性掃描，在遇到頸環結構之前，核糖體已完成了一個微小ORF 的翻譯，核糖體小亞基可通過頸環結構直接與其後的mRNA 進行結合，這一能力被認為與其結合一些起始因子有關，而核糖體大亞基可跳躍式地與小亞基結合，並對下一個ORF 進行翻譯，因此，這種蛋白質合成方式被稱為核糖體分流。

2. 內部核糖體進入位點。內部核糖體進入位點(internal ribosome entrysite, IRES) 是一段特異的核酸序列，在反式作用因子的輔助下，可招募核糖體小亞基到mRNA 的翻譯起始位點，可不依賴mRNA 5 端的帽子結構，從而直接起始mRNA 的翻譯。

3. 甲硫氨酸非依賴性起始。真核生物的蛋白質合成幾乎都是以AUG 為起始密碼子，通過攜帶有甲硫氨酸(Met) 的轉運起始RNA (tRNAi)，將Met 運送到mRNA 鏈上進行蛋白質的起始合成。然而，並不是所有蛋白質的起始合成都發生在AUG 密碼子上。

4.漏掃描。在一些情況下，核糖體對mRNA 上的第一個起始密碼子AUG 不能進行有效地識別，而是繼續沿著mRNA進行掃描，直到遇到下一個AUG 才起始蛋白質的合成，該過程被稱為漏掃描。

5. 終止抑制。在肽鏈延伸過程中，當核糖體遇到終止密碼子UAA、UAG 或UGA 時，蛋白釋放因子能識別這些終止信號，從而促進多肽的釋放和核糖體的解離。但是終止密碼子3 端毗連的序列會對終止的效率產生影響，如終止密碼子UGA 後緊接著C，則UGA 可在0.3%~5% 的頻率範圍被誤讀，核糖體就可以沿著mRNA 繼續掃描，直到遇到下一個終止密碼子，肽鏈的延長才發生終止。

6.核糖體移碼。病毒用來融合表達兩個以上閱讀框的一種有效策略。具體而言，就是在肽鏈的延伸過程中，核糖體會往5 或3 方向程序性地移動1 個核苷酸的位置，致使閱讀框發生改變，從而翻譯出兩個閱讀框融合在一起的蛋白質前體，這種現象稱為核糖體移碼。

非經典分子機制類型眾多，彼此特徵各具特色，是增強病毒基因編碼能力的有效表達策略，能有效地增加病毒基因編碼的蛋白質數量，彌補病毒基因組遺傳資源的不足。這些機制是病毒蛋白質多樣性產生的一個重要原因。

附 Vincent R. Racaniello教授簡介

Prof.Vincent R. Racaniello (born January 2, 1953 in Paterson, New Jersey) is a Higgins Professor in the Department of Microbiology and Immunology at Columbia University』s College of Physicians and Surgeons. He is one of four virologists who has recently authored Principles of Virology, a textbook used by many teaching virology to undergraduate, medical and graduate students.

As an esteemed member of the scientific community, Racaniello has received several awards including Irma T. Hirschl, Searle Scholars, Eli Lilly and NIH Merit. He has also been a Harvey Society Lecturer at Rockefeller University, the Hilleman Lecturer at the University of Chicago, and University Lecturer at Columbia University. Racaniello has served on the editorial boards of scientific journals, including the Journal of Virology, and is a community editor for the open access journal PLOS Pathogens. He also served as the 2015 president of the American Society for Virology.

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