在識別起始密碼的過程中，eIF1和eIF1A具有重要作用。eIF1占據(jù)了P位點（肽酰位點）的一部分，它帶有一個保守的環(huán)，可以伸入mRNA通道，探測密碼子的配對情況。

eIF1A則占據(jù)了A位點（氨酰位點）的一部分，它的結(jié)合使rRNA解碼位點的堿基處于一種開放構(gòu)象（open conformation），減弱了mRNA與rRNA之間的相互作用，從而促進了mRNA的掃描。

當(dāng)掃描到AUG后，正確的配對引起暫停，并導(dǎo)致一系列構(gòu)象變化，形成封閉構(gòu)象（closed conformation）。然后eIF1從復(fù)合物中釋放，起始tRNA才能正常占據(jù)P位點。

eIF1的釋放還導(dǎo)致eIF2-GTPase活性位點釋放磷酸。在最初的三元復(fù)合物中，GTP與GDP處于平衡狀態(tài)，磷酸的釋放使GTP完全水解，導(dǎo)致eIF2-GDP離開復(fù)合物。

eIF2離開后，新暴露的40 S亞基和eIF1A會募集eIF5B和60 S大亞基。當(dāng)80 S復(fù)合物形成后，再釋放出eIF1A、eIF3、eIF5和eIF5B。此時沒有eIF1A阻止tRNA進入A位點，翻譯才能進入延伸階段。

以上是真核生物翻譯起始的經(jīng)典模式。正常情況下，大多數(shù)mRNA的翻譯起始都采用這種模式。

作為多數(shù)翻譯過程的第一步，當(dāng)然有多種調(diào)節(jié)機制。在氧化應(yīng)激、氨基酸限制、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激等條件下，經(jīng)典模式會受到一些通路的抑制，最常見的就是對eIF2和eIF4E的抑制。

除經(jīng)典模式外，翻譯起始還有多種方式。例如，同樣是帽依賴的起始，還有一種不依賴eIF4E的起始方式，由帽結(jié)合復(fù)合物（CBC）介導(dǎo)帽子的結(jié)合與掃描。這種模式與mRNA的壽命調(diào)控有關(guān)，可能參與無義介導(dǎo)的mRNA衰變（NMD）。

類似的還有eIF3d介導(dǎo)的起始，由eIF3d進行帽識別，以指導(dǎo)翻譯起始，從而代替eIF4E。

非帽依賴的翻譯起始也有多種。內(nèi)部核糖體進入位點（IRES），是在病毒mRNA中首先發(fā)現(xiàn)的一種順式元件，可以借助IRES 反式作用因子（ITAF），將核糖體募集到病毒mRNA中的特定起始密碼子，從而允許非帽依賴的翻譯起始。

一些病毒利用IRES劫持宿主翻譯機制，關(guān)閉帽依賴性翻譯，同時保持病毒蛋白翻譯。但IRES介導(dǎo)的翻譯并不僅限于病毒。已經(jīng)證明IRES元件在輻射、缺氧、血管生成、凋亡和營養(yǎng)物質(zhì)剝奪等條件下具有活性。

所以IRES介導(dǎo)的翻譯起始可能代表了一種調(diào)節(jié)機制，該機制使細(xì)胞能夠響應(yīng)并應(yīng)對各種短暫的應(yīng)激相關(guān)情況。某些mRNA中的IRES元素可能對維持正常的生理過程很重要，但也參與多種病理過程。

在多發(fā)性骨髓瘤中，原癌基因c-Myc的IRES結(jié)構(gòu)中有一個C> T突變，可以導(dǎo)致IRES活性顯著增加。這種突變可以促進ITAF的結(jié)合，從而增加了c-Myc蛋白的合成。

另一種非帽依賴的起始模式是m6A介導(dǎo)的翻譯起始，我們在mRNA的加工修飾中提到過。mRNA 5'UTR中的N（6）-甲基腺苷（m6A）可以直接結(jié)合eIF3多蛋白復(fù)合物，直接募集43S復(fù)合物而無需經(jīng)過eIF4E介導(dǎo)的帽掃描過程。這種方式也常與應(yīng)激有關(guān)。

特殊的翻譯起始機制還有多種，如滲漏掃描（leaky scanning）、翻譯重啟（Translation re‐initiation）、核糖體分流（Ribosome shunting）等。生物學(xué)是迅速發(fā)展的學(xué)科，隨著研究的深入，還會不斷有新的發(fā)現(xiàn)、新的認(rèn)識。

例如已經(jīng)在真核細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了多順反子mRNA。哺乳動物中的線粒體基因組和粘液霉菌（Dictyostelium discoideum）都有多順反子mRNA，主要加工成單、雙和三順反子轉(zhuǎn)錄物。一些病毒也可以編碼多順反子RNA。

參考文獻：

1. Hernández G, et al. Conservation and Variability of the AUG Initiation Codon Context in Eukaryotes. Trends Biochem Sci. 2019 Dec;44(12):1009-1021.

2. Aylett CH, et al. Eukaryotic aspects of translation initiation brought into focus. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2017 Mar 19; 372(1716): 20160186.

3. Carissa C. James, et al. Alternative mechanisms of translation initiation: an emerging dynamic regulator of the proteome in health and disease. Life Sci. 2018 Nov 1; 212: 138–144.

4. Jackson RJ, et al. The mechanism of eukaryotic translation initiation and principles of its regulation. Nat Rev Mol Cell Biol. 2010 Feb; 11(2): 113–127.

5. Nahum Sonenberg, et al. Regulation of Translation Initiation in Eukaryotes: Mechanisms and Biological Targets. Cell. 2009 Feb 20; 136(4): 731–745.

6. Ashwin Sriram, et al. Translation acrobatics: how cancer cells exploit alternate modes of translational initiation. EMBO Rep. 2018 Oct; 19(10): e45947.

Incheol Ryu, et al. Translation initiation mediated by nuclear cap-binding protein complex. BMB Rep. 2017 Apr; 50(4): 186–193.