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关于氨酰-tRNA合成酶的介绍

2022.10.05

  氨酰-tRNA合成酶有四个结构域和三个活性位点。由于每种tRNA只能结合特定氨基酸,所以氨酰-tRNA合成酶必须确保tRNA和氨基酸之间的正确配对。

  其四个结构域分别结合tRNA受体臂(第1结构域)、反密码子区域(第2结构域,其中1个碱基用来被识别)、ATP和正确AA(第3结构域)、错误AA(第4结构域)。

  三个活性位点分别位于第1结构域(催化tRNA装载)、第3结构域(催化腺苷化反应)、第4结构域(催化错误氨基酸水解)。

  错误氨基酸在这里一般指的是和该tRNA不匹配,但又由于化学性质类似而容易被错误装配的氨基酸。氨酰-tRNA第3结构域内的AA结合位点对于匹配的正确AA具有高亲和力,而对错误AA亲和力较低,但依然会有概率结合而催化后续的两步反应。但由于第4结构域对错误AA的高亲和力,可以大概率将周围的错误AA先行“捕捉”并且水解,防止其参与后续反应。这就是氨酰-tRNA合成酶的第一个校正机制,是化学或酶学机制。

  第二个校正机制是动力学机制。正确的AA和tRNA组由于在合成酶中处于正确的位置而更容易得以被催化,导致反应的发生。

  值得注意的是,翻译和转录的校正机制往往没有基因复制的高保真度。从生物学意义角度来看,翻译的单个氨基酸出错只会影响一个蛋白的功能,而基因复制错误则可能会影响一类蛋白终生的表达。

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