tRNAの活性化

mRNAをタンパク質配列に解読するために、アミノ酸を運ぶ各tRNA分子は、アミノ酸に対応するmRNA上の3ヌクレオチドコドン配列を認識します。

細胞内に存在する20のアミノ酸をコードする61の異なるコドン配列があります。1つのアミノ酸は、いくつかの異なるコドンによってコードされ、1つのtRNAが1つのアミノ酸を運びます。

tRNAアンチコドンとmRNAコドンの対合中に、最初の2つの位置が対になると、3番目の塩基はプリン体またはピリミジンのいずれかと対になることができます。この「ウォブルベース」により、20個のtRNAが61個のmRNAコドンを解読できます。

アミノ酸は、アミノアシルtRNAシンテターゼと呼ばれる酵素群によって、パートナーtRNAの3'末端に共有結合しています。20種類のアミノ酸に対応する20種類のアミノアシルtRNA合成酵素があります。

触媒反応は2つのステップで進行します。

最初のステップはアミノ酸の活性化で、酵素ポケット内でアミノ酸がATPと反応してアミノアシルAMPシンテターゼ中間体を形成します。

エステル化の第2ステップでは、活性化されたアミノ酸がtRNAの3'末端でヒドロキシル基に結合し、最終的なアミノアシルtRNA分子を形成します。

酵素が間違ったアミノ酸に結合した場合、校正メカニズムを通じて間違いを修正できます。

正しいアミノ酸は、酵素の活性部位に対して高い親和性を持っています。より大きなアミノ酸は活性部位から拒絶されます。

アミノ酸のサイズが正しいアミノ酸と同程度の場合、tRNAに結合する前に、正しくないアミノアシルAMPは酵素内の2番目の編集ポケットに押し込まれます。

この編集部位の寸法は正しいアミノ酸に正確に適合するため、誤ったアミノアシルAMPはtRNAに結合するのではなく加水分解されます。