アミノアシルtRNAとは？

アミノアシル転移リボ核酸（アミノアシルtRNA）は、mRNAの配列をタンパク質に翻訳する際に使用されます。 アミノアシルtRNAは、アミノ酸と結合したコドンと呼ばれる3つのヌクレオチドのグループを含むRNAの鎖で構成されています。 各コドンは特定のアミノ酸とペアになっていますが、いくつかの冗長性があります。 いくつかのアミノ酸は複数のコドンとペアになっています。 この形式のtRNAは、翻訳が行われるリボソームにアミノ酸を輸送するのに役立ち、tRNAコドンはmRNA鎖の相補配列とペアになり、その同族アミノ酸が翻訳中に形成されるポリペプチド鎖に結合できるようにします。 このプロセスにより、tRNAの鎖に元々含まれていた遺伝情報を、タンパク質の形成に使用されるアミノ酸に変換できます。

tRNA分子がそれらをコードするDNA配列から転写された後、これらのtRNA鎖をアミノアシルtRNA分子に変換する2段階のプロセスがあります。 これらの反応は、特定のアミノ酸の特定のアミノアシルtRNAシンテターゼ酵素の内部で行われます。 これらの酵素は全部で20種類あり、各アミノ酸に1つずつあります。

最初に、tRNA配列とペアにするアミノ酸を活性化する必要があります。 これは、アミノ酸をアデニル化するか、エネルギー消費反応でアデノシン一リン酸（AMP）分子に結合することで達成されます。 次に、tRNAはアミノ酸-AMP複合体に移行し、アミノ酸に結合するためにAMPを除去します。 この反応のAMPはアデノシン三リン酸（ATP）に由来し、ATPはこの反応にエネルギーを提供するAMPとピロリン酸分子に変換します。

アミノアシルtRNAシンテターゼ酵素は、2つの異なる方法でどのtRNA配列が正しいアミノ酸とペアになるかを認識する高分子です。 酵素は、tRNAコドンの配列を認識できる独自のtRNAのアンチコドン領域を持っています。 あるいは、酵素は、分子のどちらかの端にあるtRNA配列上のアクセプター部位を認識できます。

これらの複数の認識部位は、アミノ酸が正しいtRNA配列とペアになっていることを保証し、tRNAの6つの異なるコドンに一致するセリンのようなアミノ酸にとって特に重要です。 tRNA配列には、コドンおよびアクセプター部位以外の遺伝情報も含まれています。 誤ったアミノアシルtRNAシンセターゼ酵素がそれを取り込み、反応で使用するのを防ぐコドンの周囲に識別基があります。