#蛋白質(zhì)翻譯#翻譯比轉(zhuǎn)錄復(fù)雜。轉(zhuǎn)錄是信息的簡單復(fù)制，底物和產(chǎn)物都是核酸，編碼規(guī)則（堿基互補配對）并未發(fā)生改變。翻譯卻需要把四種堿基的組合變成20種氨基酸的組合，相當(dāng)于換了一種語言，是真正的“翻譯”。

編碼方式的轉(zhuǎn)換要靠tRNA，它把mRNA中的密碼與相應(yīng)的氨基酸銜接起來，俗稱為“接頭”（adapter）。tRNA結(jié)構(gòu)非常保守，但線粒體tRNA經(jīng)常有些“殘缺”。

氨基酸與tRNA的連接分為兩個步驟。首先是氨基酸和ATP縮合形成氨基酸與腺苷酸的混合酸酐中間體，然后中間體非共價結(jié)合至活性位點。第二步是氨酰基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，氨基酸被酯化到tRNA的3'末端。

氨酰tRNA合成酶（ARS）分為兩類，每類各10種。兩類之間在結(jié)構(gòu)和功能上都有差別，例如I類酶在tRNA的2'-OH上氨基酰化，而II類酶通常在3'-OH上氨基酰化。

tRNA與氨基酸的對應(yīng)是由氨酰tRNA合成酶決定的，它需要正確識別底物氨基酸和相應(yīng)tRNA。常有一些結(jié)構(gòu)類似的氨基酸，普通的酶是無法精細(xì)區(qū)分的，如Ile / Val，Thr / Ser等。所以ARS必須具有更強的識別能力，以防止錯誤氨?；?。

有一個“雙篩”模型可以對此做出解釋：首先是“粗篩”，阻止過大的和化學(xué)性質(zhì)不同的氨基酸與酶結(jié)合。然后再進行一輪“細(xì)篩”，使過小的氨基酸進入第二個活性位點而被除去，稱為“編輯”（editing）。

編輯都發(fā)生在生成混合酸酐中間體之后，但具體又可分為轉(zhuǎn)移前編輯和轉(zhuǎn)移后編輯。前者發(fā)生在氨基酸與tRNA連接之前，通過腺苷酸水解來實現(xiàn)；后者則通過脫酰基反應(yīng)進行水解。

編輯功能異常通常會導(dǎo)致疾病。但已發(fā)現(xiàn)某些寄生蟲通過減少編輯來提高翻譯過程中的隨機突變，以增加抗原多樣性，逃避宿主免疫反應(yīng)，如某些支原體和微孢子蟲。

ARS對tRNA的識別是通過多個位點進行的，而不是僅靠反密碼子。不同的酶識別的具體部位不同，比如半胱氨酸的ARS（CysRS）識別反密碼子環(huán)和第73位堿基，SerRS識別73位堿基和氨基酸臂。

識別同義密碼子的幾個tRNA稱為同工tRNA。所以大多數(shù)ARS必須能夠識別幾個同工tRNA的共有結(jié)構(gòu)。

某些tRNA的修飾也與其識別相關(guān)。例如，大腸桿菌中某些亮氨酸t(yī)RNA的有效氨?；Q于i6A37修飾。在此途徑有缺陷的細(xì)胞中，RNA聚合酶σS（rpoS）的翻譯受到干擾，因其無法有效地解碼相應(yīng)密碼子。

一旦氨酰tRNA從酶中放出，其去向就由反密碼子決定了，核糖體并不會核查其氨基酸是否正確。所以如果某種tRNA的反密碼子突變通常會導(dǎo)致不利的后果，但在某些特殊情況下可以起到校正突變的作用。

在基因工程中，可以利用類似機制，將特殊的非天然氨基酸（UAA）摻入蛋白質(zhì)中。借助于非內(nèi)源性ARS / tRNA對（正交對），現(xiàn)已成功將200多種UAA摻入重組蛋白中。

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