翻訳: mRNA→タンパク質

翻訳: mRNA→タンパク質

翻訳(translation)はmRNAの塩基配列を読み取り、アミノ酸配列(タンパク質)に変換する過程です。遺伝暗号(コドン)・tRNA・リボソームが協調して働きます。

基本知識

遺伝暗号(コドン): mRNAの連続する3塩基=コドン。4³=64種類のコドンが20種類のアミノ酸と3種の終止コドン(UAA・UAG・UGA)に対応。縮重性(縮重コード)=複数のコドンが同じアミノ酸をコード。開始コドン=AUG(メチオニン)。
tRNA(転移RNA): アンチコドン(コドンに相補的な3塩基)と対応するアミノ酸を持つ。アミノアシルtRNA合成酵素がアミノ酸をtRNAに結合させる(ATP消費)。
翻訳の流れ: ①開始: リボソーム小サブユニットがmRNAの5'末端に結合し、開始コドン(AUG)を見つける。大サブユニットが結合してP部位にfMet-tRNAが位置。②伸長: A部位に次のアミノアシルtRNAが入る→ペプチジルトランスフェラーゼ(rRNA=リボザイム)がペプチド結合形成→転座(A→P→E部位)。③終結: 終止コドンに放出因子が結合→ポリペプチド鎖が解放。
ポリリボソーム(ポリソーム): 1本のmRNAに複数のリボソームが同時に乗ってタンパク質を並列合成し、翻訳効率を高める。
翻訳後修飾: リン酸化・糖鎖付加・切断・ジスルフィド結合形成など。タンパク質の折りたたみにはシャペロンが必要。

注意点

① アンチコドンはtRNA上にあり、mRNAのコドンと相補的(逆平行)に結合する。② 遺伝暗号は「縮重」しているが「曖昧」ではない(1コドンは必ず1アミノ酸に対応)。③ ペプチジルトランスフェラーゼ活性はリボソームRNA(rRNA)が担うリボザイム活性で、タンパク質成分ではない。

練習

1. 遺伝暗号が64種類のコドンしかないのに20種類のアミノ酸をすべてコードできる理由を説明しなさい(縮重性を使う)。
2. 翻訳の伸長段階でリボソームのA・P・E部位がそれぞれ担う機能を答えなさい。
3. 「ポリリボソーム」が翻訳効率を高める理由を説明しなさい。