刘超伦， 刘柱

海南大学生命科学学院，海口571158

细菌中通常不存在真核生物类似的mRNA保护机制[1]，形成不具有终止密码子的mRNA（non-stop mRNA），无法保证mRNA 转录的精确与完整。不终止mRNA 产生的方式多种多样，包括过早的转录终止、核酸酶的切割以及物理损伤等。此外，终止密码子的通读[2]、药物诱导的移码和密码子错配[3]，以及mRNA 转换过程中RNase 的杂散活性[4]，也会导致不终止mRNA 的产生。当核糖体遭遇连续的稀有密码子[5]、弱的终止密码子[6]，或者产生问题多肽时[7]，翻译会在中途发生停滞，此时RNaseⅡ或多核苷酸磷酸化酶会沿着3'→5'的方向降解mRNA，并在核糖体A位点进行切割[8]，核糖体到达不终止mRNA 的3'端时，mRNA 终止于核糖体的P 位点而A 位点处于空载，翻译不能继续延伸或进入终止阶段，导致核糖体滞留在mRNA 上，形成不终止核糖体复合物（non-stop ribosome complexes）。在大肠杆菌中，不终止核糖体复合物的产生频率占新合成肽链的2%～4%[9]。该复合物空耗细胞中的核糖体和tRNA，同时产生截短的、具有细胞毒性的异常多肽，严重损害核糖体的循环、蛋白质合成以及细胞的进一步生长和活力[10-11]。

为了回收滞留的核糖体，降解不终止mRNA及其编码的异常蛋白质产物，细菌进化出多种核糖体拯救机制，包括tmRNA 与SmpB 介导反式翻译，ArfA 与ArfB 介导的拯救机制（alternative ribosome rescue factors，Arfs），以及核糖体质量控制（bacterial ribosome quality control，RQC）与肽基tRNA 脱落（peptidyl-tRNA drop-off）等[12-13]。其中，反式翻译是拯救不终止核糖体复合物最普遍、最有效的途径。与其他核糖体拯救机制相比，反式翻译的优势在于能够降解异常的多肽与mRNA[14]。在一些生物中，反式翻译系统是必不可少的[15-17]。……