蛋白质合成的直接模板是mRNA,从mRNA到蛋白质是通过遗传密码的翮译(translation)而实现的。
1.mRNA上每3个相邻的核苷酸组成一个三联体,编码一种氨基酸,称之为密码子 (codon)。
2.tRNA的二级结构呈三叶草形,二级结构为L形紧密折叠式。它是一种转运分子,其3′末端含有CCA序列,接受氨基酸,tRNA上的反密码子与mRNA分子上密码子配对结合。氨基酸必须结合到tRNA上生成氨酰- tRNA,才被带到mRNA -核糖体复合体上,掺人不断增长的多肽链上。
3.核糖体是一个具有各种催化活性的蛋白质集合体。在翻译的每一阶段,核糖体RNA都与mRNA或tRNA相互作用。核糖体由大小两个亚基组成,每一个亚基都有几个活性中心,集中在合成蛋白质的核糖体的翻译功能区。主要rRNA含有某些位点定位的区域,最突出的是30S亚单位上的mRNA结合部位和P位点。rRNA的3′末端区域特别重要,在此处16S的rRNA的突变可以影响起始反应。
mRNA的一个密码子被一个氨酰tRNA识别,因为氨酰tRNA有一个与密码子互补的反密 码子,并携带一个相应与密码子对应的氨基酸。只有终止密码UAA,UAG和UGA不被氨酰 tRNA所识别。
核糖体从蛋白质合成中释放,进入同分开的小亚单位和大亚单位处于平衡状态的游离核糖体库。小亚单位同mRNA结合,然后进入大亚单位,形成一个承担蛋白质合成的完整核糖体。核糖体识别过程与mRNA的5′端帽状物结构有密切关系,而后小单位通过筛查AUG密码子而移至起始位点开始了肽链合成的过程。
一个核糖体可以同时携带两个氨酰tRNA,分A位和P位。其P位被一个氨酰tRNA占据;而A位则供携带下一个加到链上的氨基酸的氨酰tRNA的进入。P位点中的的多肽链被转移到A位点中的氨酰tRNA。而后核糖体沿着mRNA转位至下一个密码子。新加上的氨基酸与新肽链最后一个氨基酸之间形成肽键。随着氨基酸的不断加入,按照mRNA核酸顺摩的指令形成特定一级结构的肽链。