《生物化學(xué)與分子生物學(xué)》 （一）氨基酰－tRNA的生成

氨基酸在進(jìn)行合成多肽鏈之前,必須先經(jīng)過(guò)活化,然后再與其特異的tRNA結(jié)合,帶到mRNA相應(yīng)的位置上,這個(gè)過(guò)程靠氨基酰tRNA合成酶催化,此酶催化特定的氨基酸與特異的tRNA相結(jié)合,生成各種氨基酰tRNA.每種氨基酸都靠其特有合成酶催化,使之和相對(duì)應(yīng)的tRNA結(jié)合,在氨基酰tRNA合成酶催化下,利用ATP供能,在氨基酸羧基上進(jìn)行活化,形成氨基酰-AMP,再與氨基酰tRNA合成酶結(jié)合形成三聯(lián)復(fù)合物,此復(fù)合物再與特異的tRNA作用,將氨基酰轉(zhuǎn)移到tRNA的氨基酸臂(即3'-末端CCA-OH)上(圖18-5和圖18-6)。

圖18-6　氨基酰－tRNA的生成

原核細(xì)胞中起始氨基酸活化后，還要甲?；?，形成甲酰蛋氨酸t(yī)RNA，由N10甲酰四氫葉酸提供甲?；?。而真核細(xì)胞沒(méi)有此過(guò)程。

前面講過(guò)運(yùn)載同一種氨基酸的一組不同tRNA稱為同功tRNA。一組同功tRNA由同一種氨?；鵷RNA合成酶催化。氨基酰tRNA合成酶對(duì)tRNA和氨基酸兩者具有專一性，它對(duì)氨基酸的識(shí)別特異性很高，而對(duì)tRNA識(shí)別的特異性較低。

氨基酰tRNA合成酶是如何選擇正確的氨基酸和tRNA呢？按照一般原理，酶和底物的正確結(jié)合是由二者相嵌的幾何形狀所決定的，只有適合的氨基酸和適合的tRNA進(jìn)入合成酶的相應(yīng)位點(diǎn)，才能合成正確的氨?；鵷RNA。現(xiàn)在已經(jīng)知道合成酶與L形tRNA的內(nèi)側(cè)面結(jié)合，結(jié)合點(diǎn)包括接近臂，DHU臂和反密碼子臂（圖18-7）。

圖18-7　氨基酰－tRNA合成酶與tRNA的相互作用，可見(jiàn)氨酸接受柄、

D柄、反密碼子和可變環(huán)與酶反應(yīng)

乍看起來(lái)，反密碼子似乎應(yīng)該與氨基酸的正確負(fù)載有關(guān)，對(duì)于某些tRNA也確實(shí)如此，然而對(duì)于大多數(shù)tRNA來(lái)說(shuō)，情況并非如此，人們?cè)缇椭溃?dāng)某些tRNA上的反密碼子突變后，但它們所攜帶的氨工酸卻沒(méi)有改變。1988年，候稚明和Schimmel的實(shí)驗(yàn)證明丙氨酸t(yī)RNA酸分子的氨基酸臂上G3：U70這兩個(gè)堿基發(fā)生突變時(shí)則影響到丙氨酰tRNA合成酶的正確識(shí)別，說(shuō)明G3：U70是丙氨酸t(yī)RNA分子決定其本質(zhì)的主要因素。tRNA分子上決定其攜帶氨基酸的區(qū)域叫做副密碼子。一種氨基酰tRNA合成酶可以識(shí)別以一組同功tRNA，這說(shuō)明它們具有共同特征。例如三種丙氨酸t(yī)RNA（tRNAAlm/CUA,tRNAAim/GGC,tRNAAin/UGC都具有G3：U70副密碼子。）但沒(méi)有充分的證據(jù)說(shuō)明其它氨基酰tRNA合成酶也識(shí)別同功tRNA組中相同的副密碼子。另外副密碼子也沒(méi)有固定的位置，也可能并不止一個(gè)堿基對(duì)。