翻訳|transfer RNA
細胞内に大量に存在するRNA(リボ核酸)の一種で、アミノ酸を結合し、タンパク質の合成の場(リボソーム)に供給する。転移RNAという名称は、この働きに由来し、運搬RNA、トランスファーRNAともよばれる。欧文表記のtransfer RNAから、tRNAと略記する。遺伝情報の翻訳、すなわちメッセンジャーRNA(mRNA)のヌクレオチド配列をアミノ酸に置換する操作を行う。遺伝暗号(コドン)と相補性のある三ヌクレオチド(アンチコドン)を含む約70~100ヌクレオチドからなり、分子量約2万~3万、分子沈降速度定数から4S-RNAともよばれる。それぞれのtRNAはアミノアシルtRNA合成酵素により遺伝暗号に対応したアミノ酸を結合することができる。リボソーム上でmRNAのコドンとtRNAのアンチコドンが対応し、tRNAに結合していたアミノ酸が重合してタンパク質が合成される。20種類のアミノ酸それぞれに対して数種類のtRNAがあり、リボソームを構成するRNA(リボソームRNA、rRNA)とともに細胞内のRNAの大部分を占めている。とくにリボソームRNAに比べ低分子量で細胞抽出液を分別する可溶性画分(かようせいかくぶん)にあることから、可溶性RNA(soluble RNA略してsRNA)ともよばれている。
1965年アメリカのR・W・ホリーら(1968年にノーベル医学生理学賞受賞)によって酵母のアラニン特異的tRNAのヌクレオチド配列が決定され、1970年にはH・G・コラーナのグループによって大腸菌のチロシン特異的tRNAの遺伝子が完全合成された。現在では、さまざまな生物種から得られた各種のtRNAのヌクレオチド配列が知られ、いずれもクローバーの葉型の二次構造を組むことができる。1973~1974年にイギリスのA・クルーグらおよびアメリカのリッチAlexander Rich(1924―2015)らは独立に酵母のフェニルアラニン特異的tRNAのX線結晶回折を行い、クローバーの葉型の構造はさらに二つ折りたたまれL字型であることを明らかにした。翻訳開始のコードはメチオニンであることが多く、メチオニン特異的tRNAのうち、翻訳開始に携わるものをとくに開始tRNA(イニシエーターtRNA、initiator tRNA)という。
[菊池韶彦]
『B・ルーウィン著、菊池韶彦他訳『エッセンシャル遺伝子』(2007・東京化学同人)』▽『菊池洋編『RNAが拓く新世界』(2009・講談社サイエンティフィック)』
略称tRNA.トランスファーRNAともいう.タンパク質合成の際に,特異なアミノ酸と結合してメッセンジャーRNA(mRNA)の塩基配列に合うように,アミノ酸をペプチドのなかに繰り込む(transfer)作用をもっているリボ核酸(RNA)を転移RNAという.tRNAは分子量2.5×104 前後で,ヌクレオチド数として70~90個からなり,沈降定数は約4 Sを示す.tRNAはDNA上に細菌では40以上ものシストロンをもち,DNAの配列と相補的配列をもつtRNAが合成される.このtRNAは各アミノ酸に特異的で,かつ,同じアミノ酸に対応するものでも何種類か存在することが知られている.タンパク合成は,まず各アミノ酸に特異的なアミノアシルtRNA合成酵素によって,アミノ酸が活性化され,次に同じ酵素によって,そのアミノ酸が対応するtRNAと結合して,アミノアシル転移RNAができる.次にそれがリボソーム上に運ばれ,mRNAの塩基配列(コドン)に対応してアミノ酸を離し,ペプチド合成が行われる.このとき,tRNA分子のほぼ中央にあるアンチコドン領域がmRNA中のコドンと対応して,タンパク合成のときのアミノ酸配列を読み分けることによって正しいペプチドの合成を行わせる.このtRNAの一次構造は,R.W. Holleyらにより,1965年,酵母アラニンtRNAが決められて以来,約30種類のtRNAの一次構造が報告されているが,その共通構造としては3′末端に近いループのTpψpCpGpがある.その5′末端は普通pGであるが,そのほかのものも見いだされている.3′末端のアデノシンの3′位のOH基とアミノ酸のカルボキシル基との間の縮合により,アミノ酸がエステル結合してアミノアシル転位RNAがつくられる.この結合は高エネルギー結合と考えられている.また,tRNAがほかのメッセンジャーRNA,リボソームRNAなどと異なる点は,アデノシン(A),グアノシン(G),ウリジン(U),シチジン(C)のほかに,シュードウリジン(ψ),リボチミジン(T),2-チオシチジン(2-TC)やメチル化ヌクレオシドなど,微量ヌクレオシドを多種含んでいる点である.その微量ヌクレオシド成分の役割についてはまだ不明の点が多いが,アンチコドンの一字目に,または3′末端に隣接した位置に特定の微量成分が存在する.これらはコードの認識に役割を果たすものと考えられている.tRNA中の微量ヌクレオシドはtRNA鎖が完成されたのちに,特定の修飾酵素によって合成される.X線結晶解析により立体構造が決定されている.[CAS 9014-25-9]
出典 森北出版「化学辞典(第2版)」化学辞典 第2版について 情報
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…DNA上の遺伝情報に基づいてタンパク質を合成する過程で,種々の重要な役割を果たす。高等動植物からバクテリアまでのすべての細胞に存在し,その分子の種類はバクテリアについてさえ,1000種類程度は存在するが,機能的にはメッセンジャーRNA,リボソームRNA,転移RNAなどに大別できる。一部のウイルスには,遺伝子本体としてDNAの代りにRNAをもつものがあり,RNAウイルスとしてDNAウイルスから区別される。…
…最近特に注目を浴びている一群のリボヌクレアーゼは,DNA塩基配列を転写したRNAを切断して機能的に活性化させるものである。たとえば,遺伝情報の翻訳に重要な役割を果たす転移RNA(tRNA)はDNAから転写されたままでは一般に機能できず,この前駆体tRNAがいくつかのリボヌクレアーゼに切断されてはじめて機能を持つようになる。また,高等生物の伝令RNA(mRNA)も,転写されたままのものではタンパク質構造を決定するのに不必要な塩基配列部分(イントロンと呼ばれる)が含まれている場合が多く,リボヌクレアーゼによりこの不要部分が切り取られ,さらに必要部分がつながれること(切ってつなぐこと両方を含めてスプライシングと呼ぶ)が必要である。…
※「転移RNA」について言及している用語解説の一部を掲載しています。
出典|株式会社平凡社「世界大百科事典(旧版)」
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