Back to chapter

10.3:

tRNA Activation

JoVE Core
Cell Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Cell Biology
tRNA Activation

Languages

Share

لفك شفرة آر إن أيه الرسول إلى تسلسل بروتين،كل جزيء آر إن أيه ناقل يحمل حمض أمينى يتعرف علي تسلسل شفرة النيوكليوتيد الثلاثية على آر إن أيه الرسول الذي يتوافق مع الحمض الأمينى. يوجد 61 تسلسل شفرات مميزًا وهذا يشفر 20 حمض أمينى موجود في الخلية. حمض أمينى واحد مشفر بعدة تشفيرات مختلفة،مع واحد حمض ريبوزى ناقل حاملاًحمض أمينى واحد أثناء إقران الشفرة المضادة على آر إن أيه الناقل مع شفرة آر إن أيه الرسول فور إقران اول مواضعان،القاعدة الثالثة يمكنها أن تقترن إلى أي من اليبورينات أو أي من البيروميدينات تسمح القاعدة المتذبذبة هذه ل 20 جزئ آر إن أيه الناقل لفك شفرات 61 آر إى إيه رسول.الحمض الأمينى يرتبط تساهمياًإلى النهاية 3 لشريكه آر إن أيه الناقل بواسطة مجموعة من الإنزيمات تسمى امينو أسيل آر إن إيه الناقل سينثيتاز يوجد 20 أمينوأسيل آر إن أيه الناقل سينثيتاز مقابل ل 20 حمض أميني. يتم التفاعل الحفاز في خطوتين. الخطوة الأولى هي تنشيط الحمض الأمينى،حيث يتفاعل الحمض الأمينى بداخل تجويف الإنزيم مع أيه تى بى ليكون الوسيط أمينو أسيل أيه إم بى سينثيتاز في الخطوة الثانية من الأسترة،ينضم الحمض الأمينى الذى تم تنشيطه إلى مجموعة هيدروكسيل في النهاية 3 من ال آر إن أيه الناقل،00:01:37.140 00:01:41.580 مشكلًا جزيء ال آر إن أيه الناقل النّهائي.إذا ارتبط الإنزيم مع الحمض الأمينى الخطأ،يمكنه تصحيح الخطأ بواسطة آلية التصحيح الحمض الأمينى الصحيح لديه قابلية عالية للانجذاب للموقع النشط للإنزيم يتم رفض الأحماض الأمينية الكبيرة من قبل الموقع النشط إذا كان الحمض الأمينى متشابهًا في الحجم مع الحجم الصحيح،قبل الاقتران ب آر إن أيه الناقل،

10.3:

tRNA Activation

توجد تركيبات ـمينوأسيل-tRNA في كل من حقيقيات النوى والبكتيريا. على الرغم من أن حقيقيات النوى تحتوي على 20 تركيبة مختلفة من أمينوأسيل-tRNA إلى 20 نوعاً من الأحماض الأمينية، إلا أن العديد من البكتيريا لا تحتوي على جينات لجميع هذه التركيبات أمينوأسيل-tRNA. على الرغم من ذلك، لا يزالون يستخدمون جميع الأحماض الأمينية العشرين لتكوين بروتيناتهم. على سبيل المثال، لا تمتلك بعض البكتيريا الجين الذي يشفر الإنزيم الذي يربط الجلوتامين بشريكه من الحمض الريبي النووي النقال. ، بالإضافة إلى جميع جزيئات الجلوتامين tRNA. ثم يقوم إنزيم ثانٍ بتعديل حمض الجلوتاميك كيميائياً إلى جلوتامين على جزيئات الحمض النووي الريبي (tRNA) الأخيرة، وبالتالي تشكيل الزوج المناسب.

تم تحديد الأهمية المتساوية لكل من tRNA و أمينوأسيل-tRNA سنثيتاز من خلال سلسلة من التجارب التي تم فيها تحويل أحد الأحماض الأمينية كيميائياً إلى حمض أميني مختلف بعد ربطه بحمض أميني مختلف. في تجربة تخليق البروتين في المختبر ، هذه &#34؛ هجين&#34؛ أدخلت جزيئات أمينوأسيل-tRNA الحمض الأميني غير الصحيح في كل نقطة في سلسلة الببتيد حيث تم استخدام الحمض النووي الريبي. أظهرت النتائج أن كلا من الحمض الريبي النووي النقال والإنزيم مطلوبان بشكل متساوٍ للترجمة الصحيحة لتسلسل الأحماض الأمينية المشفرة بواسطة RNA المرسال.

في الخلايا ، تستخدم التركيبات أمينوأسيل-tRNA التكامل البنيوي والكيميائي لتحديد الحمض النووي الريبي الصحيح الذي يجب أن يقترن بالحمض الأميني المرتبط في موقعه النشط. تحتوي معظم تركيبات الحمض النووي الريبي (tRNA) على ثلاثة جيوب متجاورة مرتبطة بالنيوكليوتيدات، كل منها مكمل في الشكل ويشحن إلى نيوكليوتيد في مضاد الكودون. في حين أن هذه الجيوب تتعرف على النيوكليوتيدات المحددة في الحلقة المضادة للكودون في الحمض النووي الريبي، تتفاعل الأحماض الأمينية الإضافية مع الذراع التي تقبل الأحماض الأمينية ، مما يسمح للـ tRNA الصحيح بالتناسب مع موقع تركيب الإنزيم.

Suggested Reading

  1. Alberts, Bruce. "Molecular Biology of the Cell." (2016), Pgs 336-339.
  2. “PDB101: Molecule of the Month: Aminoacyl-TRNA Synthetases.” RCSB, PDB-101, Apr. 2001, pdb101.rcsb.org/motm/16.