翻譯機制的結構解析由 Venkatraman Ramakrishnan、Thomas Steitz 和 Ada Yonath（2009 年諾貝爾化學獎）奠基。30S 亞基的 3.0 Å 結構（Wimberly et al., 2000, Nature）和 50S 亞基的 2.4 Å 結構（Ban et al., 2000, Science）分別揭示了 decoding center 和 peptidyl transferase center 的原子細節。
Decoding 的分子機制
A site 的 codon-anticodon 配對由 16S rRNA 的 A1492 和 A1493 殘基監測——正確配對導致 local induced fit，A1492/A1493 翻轉出 helix 44 的內部而穩定 codon-anticodon minihelix。這個構象變化傳遞至 GTPase-activating center，刺激 EF-Tu 的 GTP 水解，實現 kinetic proofreading 的第一步。aminoglycoside 抗生素（如 streptomycin、paromomycin）結合 decoding center 並鎖定 A1492/A1493 的翻轉狀態，降低解碼保真度。
Peptide Bond Formation
PTC 完全由 23S rRNA 構成（最近的蛋白質距催化位點 >18 Å）。催化機制涉及 substrate-assisted catalysis——A76 的 2'-OH 經由六元環過渡態定位 P-site tRNA 的氨基進攻醯基。反應速率增強約 10⁷ 倍，主要來自熵效應（底物定位）而非化學催化（Sievers et al., 2004, PNAS）。
翻譯調控的層次
- mTOR-4E-BP-eIF4E axis：mTORC1 磷酸化 4E-BP，釋放 eIF4E 促進 cap-dependent translation。Rapamycin 抑制 mTORC1，是免疫抑制劑和抗癌藥物
- Integrated stress response（ISR）：四種激酶（GCN2、PERK、HRI、PKR）磷酸化 eIF2α，全面抑制翻譯起始但選擇性上調 ATF4 等壓力反應基因
- Ribosome profiling（Ribo-seq）（Ingolia et al., 2009, Science）以核酸酶足印定位全基因組的翻譯核糖體位置和密碼子解析度的翻譯動態，揭示大量 uORF 和非典型翻譯事件
共翻譯摺疊與品質監控
核糖體出口通道（exit tunnel，約 80 Å 長）內的新生肽鏈已開始折疊。Ribosome-associated chaperones（如 NAC、RAC-Ssb 系統）協助折疊。翻譯品質監控包括：No-go decay（NGD，核糖體停滯於 mRNA 障礙）、Non-stop decay（NSD，缺乏終止密碼子的 mRNA）和 RQC（ribosome quality control，Brandman et al., 2012, Cell），涉及 Dom34/Hbs1 拆分停滯的核糖體和 Ltn1 泛素化新生多肽。