Активация аминокислот

Аминокислоты сами по себе не способны узнавать кодоны в иРНК. Поэтому перед началом трансляции они должны пройти стадию активации и присоединиться к тРНК, которые осуществляют их доставку к рибосомам. Следует напомнить, что тРНК служат адаптерами при переводе нуклеотидных последователей иРНК в аминокислотные последовательности белка в соответствии с правилами генетического кода. В структуре тРНК главными для адаптерной функции являются два центра – а нтикодон и акцептирующий конец (рис.26). В результате специфического взаимодействия тРНК и соответствующей аминокислоты возникает аминоацил тРНК. Для каждой аминокислоты существует своя особая аминоацил – тРНК – синтетаза (АРСазы). АРС – азы, присоединяя аминокислоту к тРНК со строго определенным антикодоном, как бы сообщают аминокислоте определенный шифр в виде трех нуклеотидов антикодона тРНК и поэтому эти ферменты называют кодазами или шифразами. Выдающаяся роль АРС – аз в безошибочном синтезе полипептидных цепей белков была доказана в специальных экспериментах с использованием бесклеточных систем белкового синтеза и в опытах с мечеными соединениями.

Образование комплекса аминокислота – тРНК идет в несколько этапов:

1. образование активированной формы фермента

АРС-аза+АТФ → АМФ~АРС-аза+АДФ – пирофосфат

Активированная форма фермента

2. присоединение к тРНК специфичной аминокислоты

АМФ~АРС-аза+тРНК+АК → АК~тРНК+АРС-аза

3. проверка правильного соединения аминокислоты со специфичной тРНК.

Надежность связывания аминокислоты с тРНК обеспечивается двумя центрами кодаз: один отвечает за присоединение аминокислоты, другой распознает неправильно присоединенную аминокислоту и удаляет ее. Следует добавить, что ошибки, допускаемые АРС-азами при синтезе аминоацил-тРНК, очень редки и происходят не чаще чем 1 на 10 000 реакции.

Рис.35.Этапы синтеза белка. (пояснения в тексте). (Б. Альбертс и др., 1994, т. 3, с. 250)

Различают три фазы (этапы) трансляции: инициацию, элонгацию и терминацию (рис.35).