tRNA 활성화

mRNA를 단백질 염기서열로 해독하기 위해 아미노산을 운반하는 각 tRNA 분자는 아미노산에 해당하는 mRNA의 3개 뉴클레오티드 코돈 염기서열을 인식합니다.

세포에 존재하는 20개의 아미노산을 암호화하는 61개의 별개의 코돈 서열이 있습니다. 단일 아미노산은 여러 개의 서로 다른 코돈에 의해 암호화되며, 하나의 tRNA는 하나의 아미노산을 운반합니다.

tRNA 안티코돈과 mRNA 코돈이 쌍을 이루는 동안, 처음 두 위치가 쌍을 이루면 세 번째 염기는 퓨린 중 하나 또는 피리미딘 중 하나와 쌍을 이룰 수 있습니다. 이 "워블 염기"는 20개의 tRNA가 61개의 mRNA 코돈을 해독할 수 있도록 합니다.

아미노산은 아미노아실 tRNA 합성효소(aminoacyl tRNA synthetases)라고 하는 효소 그룹에 의해 파트너 tRNA의 3' 말단에 공유 결합되어 있습니다. 20개의 아미노산에 해당하는 20개의 서로 다른 아미노아실 tRNA 합성효소가 있습니다.

촉매 반응은 두 단계로 진행됩니다.

첫 번째 단계는 아미노산 활성화로, 효소 포켓 내에서 아미노산이 ATP와 반응하여 아미노아실 AMP 합성효소 중간체를 형성합니다.

에스테르화의 두 번째 단계에서 활성화된 아미노산은 tRNA의 3' 말단에서 수산기에 결합되어 최종 아미노아실-tRNA 분자를 형성합니다.

효소가 잘못된 아미노산과 결합하면 교정 메커니즘을 통해 실수를 수정할 수 있습니다.

올바른 아미노산은 효소의 활성 부위에 대한 친화력이 높습니다. 더 큰 아미노산은 활성 부위에서 거부됩니다.

아미노산이 올바른 아미노산과 크기가 비슷하면 tRNA에 결합되기 전에 잘못된 아미노아실 AMP가 효소 내의 두 번째 편집 포켓으로 강제 전달됩니다.

이 편집 부위의 치수가 올바른 아미노산에 정확하게 맞기 때문에 잘못된 아미노 아실 AMP는 tRNA에 결합되지 않고 가수분해됩니다.