Стр. 129 - А.Я.Николаев - Биологическая химия (2004)

Упрощенная HTML-версия

1 3 4
Часть I. Строение информационных молекул и матричные биосинтезы
видов организмов смысл одного-двух кодонов не совпадает с тем, который указан
в табл. 4.1. Эта универсальность кода лишний раз свидетельствует о единстве про­
исхождения всех форм жизни на Земле.
Адапторная функция тРНК
Между аминокислотами и нуклеотидами (или триплетами нуклеотидов) невозмож­
ны специфические, комплементарные взаимодействия по типу образования нук­
леотидных пар А»»«Т (или A»«U) и G»»«C. Поэтому было сделано предположение о
существовании молекул-адапторов, каждая из которых может взаимодействовать с
определенным кодоном —с одной стороны, и с определенной аминокислотой —с
другой стороны. В 1957 г. такие молекулы обнаружены, ими оказались транспорт­
ные РНК (тРНК). Очевидно, что для адаптирования 20 разных аминокислот нуж­
но не менее 20 разных тРНК: для каждой аминокислоты своя. Эти тРНК обо­
значают следующим образом: тРНКА|а,
t
P H K h‘s,
тРНК 'а1и т. д. (аланиновая тРНК,
гистидиновая тРНК и т. д.). Однако, по­
скольку код вырожденный, число разных
тРНК больше 20.
Аминоацил-тРНК-синтетазы.
Вза­
имодействие тРНК с аминокислотами —
ферментативный процесс, приводящий
к образованию ковалентной связи меж­
ду аминокислотой и тРНК. Такие соеди­
нения называют аминоацил-тРНК (аа-
тРНК ). Аминокислота присоединяется
к З'-концу нуклеотидной цепи тРНК, где
имеется последовательность А—С—С—,
общая для всех тРНК; при этом образует­
ся сложноэфирная связь за счет карбок­
сильной группы аминокислоты и З'-гидроксильной группы концевого остатка
адениловой кислоты в тРНК (рис. 4.14).
Эта связь имеет высокоэнергетический характер , так что образование аа-
тРНК можно рассматривать как активацию аминокислоты. Реакции аминокис­
лот с тРНК нуждаются в энергии (используется АТФ) и катализируются аминоа-
цил-тРН К-синтетазами :
Аминокислота + тРНК + АТФ —1>аа-тРНК + АМФ + Н .Р..О,
А I
/
Для каждой аминокислоты имеется по крайней мере одна аминоацил-тРНК-
синтетаза, хотя для некоторых аминокислот существуют изоферменты , так что
общее количество аминоацил-тРНК-синтетаз больше 20. Каждый из этих фермен­
тов катализирует реакцию только одной из 20 аминокислот с тРНК, соответству­
ющей этой аминокислоте. Например, аланил-тРНК-синтетаза катализирует реак­
цию аланина с аланиновой тРНК:
NH-,
I ‘
O = C — CH— R
ОН О
н, М н
V
р— о— сн
Аминокислотный
остаток
З'-конец тРНК
I,
Аденин
\
Р ^—Рибоза— Цитозин
P-—Рибоза— Цитозин
Рис. 4.14. Аминоацил-тРНК
Аланин + тРН К А1а + АТФ -* А1а-тРНКА|а + АМФ + H 4P 2O 7