転移RNA合成

トランスファーRNA(tRNA)は、タンパク質合成において主要な役割を果たすノンコーディングRNAです。真核細胞には50種類以上の異なるtRNAが含まれており、それぞれが特定のアミノ酸を運んでいます。

折り畳まれたtRNAには、アンチコドンループ、Tループ、Dループの3つのヘアピンループがあります。分子の3'末端には、アミノ酸と共有結合する保存されたCCA配列があります。さらに、tRNAはいくつかの位置に多くの修飾塩基を含んでいます。

tRNA遺伝子は、RNAポリメラーゼIIIによって長鎖前駆体tRNAまたはpre-tRNAとして転写されます。プレtRNAには、5'リーダー配列、ポリウリジントラクト、14ヌクレオチド長イントロン、および未修飾塩基からなる3'トレーラー配列が含まれています。

前駆体tRNAは、成熟したtRNAを生成する前に、転写後処理と修飾を受けます。プロセシングの程度は、tRNAによって順序や種類が大きく異なります。

tRNAプロセシングの最初のステップは、5'リーダー配列の除去を含み、リボヌクレアーゼPまたはRNase Pと呼ばれるRNA酵素によって触媒されます。この酵素には、5'リーダー配列を除去する触媒活性RNAが含まれています。

第2のステップでは、3'末端のトレーラー配列は、エキソヌクレアーゼRNase Dなどの1つ以上のヌクレアーゼによってトリミングされます。シリーズの3番目のステップでは、一部の細菌およびすべての真核生物のtRNA前駆体に欠損している3'末端トリヌクレオチドCCAが追加されます。

すべての真核生物のpre-tRNAにおいて、tRNAヌクレオチジルトランスフェラーゼと呼ばれる酵素が、処理された3'末端にCCA配列を追加します。

次に、pre-tRNA中の複数のヌクレオチドを特定の位置で化学修飾します。一般的な塩基修飾には、メチル化、脱アミノ化、還元、および異性化が含まれます。

tRNAプロセシングの最終ステップでは、tRNA転写産物からイントロン配列をスプライシングして成熟tRNAを作製します。