9.7.1　啟始（initiation） 原核： IF3 結合 30S（防止它早先與 50S 結合） IF1 結合 A site（擋住 A site，確保起始 tRNA 只進 P site） mRNA 的 Shine-Dalgarno sequence（位於 AUG 上游 ~8 nt）與 30S 的 16S rRNA 3' 端配對，將 30S 定位於起始 AUG IF2·GTP 帶 fMet-tRNAᶠᴹᵉᵗ 到 P site，與起始 AUG 配對 50S 加入 → 形成 70S initiation complex，IF1/2/3 離開 真核： 40S + eIF3 + eIF1/1A + Met-tRNAᵢ + eIF2·GTP 形成 43S pre-initiation complex，其中 eIF3 是 40S 的核心支架（最大的 eIF，13 個次單元），穩定 40S 並阻止 60S 早結合；eIF2·GTP 帶 Met-tRNAᵢ eIF4E 辨識 mRNA 的 5' m⁷G cap；eIF4F 複合體（eIF4E + eIF4G + eIF4A 解旋酶）招募 43S；eIF3 與 eIF4G 直接互動橋接 43S 沿 mRNA 5'→3' 掃描（scanning） → 遇到 Kozak 序列（gccRccATGG，第一個符合的 AUG） → 停下 eIF2 水解 GTP → 釋放 eIF；eIF5B·GTP 協助 60S 加入 → 80S 啟動 例外：IRES 介導的 cap-independent 啟動（不需 eIF4E 也不需掃描） eIF3 為什麼重要？ 它是真核啟始的「協調員」，連結 40S、Met-tRNAᵢ、mRNA、eIF1/1A/4G 多方；缺失或失調與多種癌症發生有關，也是新興的抗癌標靶。 國考： • Shine-Dalgarno 是原核專屬；真核用 5' cap + Kozak。 • 真核起始 不是大小次單元一起進來，是小 40S 先結合 mRNA，之後 60S 才加入。 9.7.2　延長（elongation）：4 步循環 每循環：aminoacyl-tRNA 進入 A site → 肽鍵形成 → translocation → 空 tRNA 從 E 離開。 4 步按序（國考直接考順序）： Aminoacyl-tRNA 結合 A site：EF-Tu（真核 eEF1A）·GTP 帶著 aminoacyl-tRNA 進入 A site；正確配對後 GTP 水解、EF-Tu 離開。耗 1 GTP。 胜肽鍵形成（peptide bond formation）：Peptidyl transferase（23S rRNA / 28S rRNA 的核酶活性）催化 P site 多胜肽的 C 端羧基與 A site 胺基酸的 α-NH₂ 形成肽鍵。不直接消耗 GTP/ATP（能量來自於 aminoacyl-tRNA 的高能酯鍵）。 轉位（translocation）：EF-G（真核 eEF2）·GTP 推動核糖體沿 mRNA 前進 3 nt，A→P、P→E。耗 1 GTP。 卸載：E site tRNA 離開，A site 空出等下一輪。 能量成本總帳（每個肽鍵）： 胺基酸活化 2 個高能磷酸鍵（ATP → AMP + PPi） A site 結合 1 GTP（EF-Tu） Translocation 1 GTP（EF-G） 共 4 個高能磷酸鍵 / 肽鍵 國考陷阱：「核糖體進行蛋白質合成時，下列哪個步驟不會直接消耗能量？」 = 胜肽鍵形成（peptidyl transferase 本身是核酶，能量來自進入 tRNA 的活化高能鍵而非再次水解 GTP/ATP）。 9.7.3　終止（termination） 遇到 UAA / UAG / UGA 三個終止密碼子： 原核：RF1（UAA、UAG）、RF2（UAA、UGA）、RF3·GTP 促進 真核：eRF1（通辨三個）、eRF3·GTP RF 的 3D 形狀與 tRNA 相似（分子擬態），它進入 A site 假裝自己是 tRNA，但攜帶「水」而非胺基酸 → 水解 P site 的 peptidyl-tRNA ester 鍵 → 釋放多胜肽鏈。 Ribosome recycling factor（RRF） + IF3 把 70S 拆回 30S + 50S，進入下一輪。 國考：「與 tRNA 結構最相似的蛋白質？」 = RF1 / RF2（分子擬態）。其他選項如 EF-Tu 與 tRNA 有結合介面但整體形狀不如 RF 擬態。 9.7.4　轉譯框移（translational frameshifting） 發生於 elongation 階段；核糖體因 mRNA 二級結構（pseudoknot）或滑動序列向前或向後移 1 nt，讀碼框改變。 正常生理意義：一條 mRNA 編碼多個蛋白。 HIV：−1 PRF 控制 Gag : Gag-Pol = 95 : 5（§9.11）。 SARS-CoV-2：ORF1a / ORF1b 之間 −1 PRF，比例約 50–75%；pseudoknot 結構為新興抗病毒藥標靶（§9.12）。 真核 antizyme（OAZ1） 利用 +1 frameshift 感測 polyamine 濃度，是少見的內源性正向 frameshift。 9.7.5　每條蛋白的能量總帳 合成一條 n 個胺基酸 的多胜肽，總共消耗： 階段 消耗 計算 啟始 1 GTP（IF2/eIF2 水解） × 1 = 1 GTP 每個胺基酸：胺醯化 1 ATP → AMP + PPi（= 2 個高能鍵） n × 2 = 2n 高能鍵 每個胺基酸：進 A site（EF-Tu） 1 GTP n × 1（嚴格說 n−1 次，因為起始 tRNA 直接進 P site） 每個胺基酸：translocation（EF-G） 1 GTP (n−1) × 1（n 個胺基酸只需 n−1 次轉位） 終止 1 GTP（RF3/eRF3 水解） × 1 = 1 GTP 簡化公式：每條長度 n 的蛋白約消耗 (2n + 2(n−1) + 2) = 4n 個高能磷酸鍵。 活化：2n（n 個 ATP→AMP+PPi） 延長：2(n−1)（n−1 個 EF-Tu·GTP + n−1 個 EF-G·GTP） 啟始 + 終止：+ 2 記憶法：每加一個胺基酸淨耗 4 個高能磷酸鍵（2 活化 + 2 延長），加上「啟始 1 + 終止 1 = 2」的固定費用。所以蛋白質合成是細胞中最耗能的過程之一，快速分裂細胞 60% 的能量都用在轉譯。