tRNA #

tRNA는 전이 펩타이드 RNA(Transfer RNA)라고도 불리며, 단백질 합성 과정에서 아미노산을 mRNA로 운반하는 데 중요한 역할을 하는 RNA이다. tRNA의 염기서열 끝부분은 아미노산과 결합하며, 중간의 일부 서열은 mRNA의 코돈에 상응하는 안티코돈을 이룬다.

구조 #

tRNA는 일렬로 이루어진 RNA 사슬로서 고리 구조와 지지 구조를 형성하는 특이한 입체구조를 가지는 약 70-90 염기 쌍으로 구성된 상대적으로 작은 RNA이다. tRNA는 특정 기능을 수행하기 위해 두께와 유연성을 조절하는 데 도움이 되는 Cloverleaf 모양의 구조로 되어 있으며, 특정 부위는 "안티코돈 루프"로 알려져 있고, 이 부위가 mRNA의 삼중 암호와 상호 작용하여 특정 아미노산을 결정한다.

Fig.1 tRNA의 구조 및 입체구조[출처 : https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%9A%B4%EB%B0%98_RNA]

안티코돈 #

tRNA는 mRNA의 코돈에 상응하는 안티코돈을 가진다. 이 안티코돈은 A, U, G, C 중 3개를 포함해 이루어져 있으며, 하나의 안티코돈은 특정한 하나의 아미노산을 지정해 운반할 수 있다.
Fig.2 안티코돈과 연결되는 아미노산[출처 : http://kkoseul.tistory.com/163]

아미노산 운반 #

각 tRNA는 가지고 있는 안티코돈에 따라 하나의 아미노산을 지정해 운반한다. 이때 운반되는 과정은 다음과 같은 과정을 따른다. 1. tRNA 생성 - 핵소체에서 생성 2. 아미노산 충전 - aminoacyl-tRNA 합성 효소가 아미노산과 그에 맞는 tRNA를 결합 3. 리보솜으로 운반 - 리보솜으로 운반되어 안티코돈과 해당하는 코돈에 부착

특징 #

.1. 암호화된 정보 해독:

tRNA는 mRNA의 삼중 암호를 해독하는 역할을 수행하며, 각 tRNA는 특정 아미노산을 결정하는데, 이는 tRNA의 안티코돈 루프에 있는 삼중 염기가 특정 mRNA 삼중 염기와 상응하는 결과이다.

.2. 아미노아실화 (Aminoacylation):

tRNA는 아미노아실-tRNA 합성효소 (aminoacyl-tRNA synthetase)에 의해 특정 아미노산과 결합하는데, 이 과정을 아미노아실화라고 하며, tRNA의 안티코돈 루프와 상응하는 특정 아미노산을 나타낸다.

.3. 리보솜 (Ribosome)에서의 역할:

tRNA는 리보솜 내에서 mRNA와 상호 작용하여 단백질 합성을 진행하며, mRNA의 삼중 암호와 tRNA의 안티코돈이 상호 결합하면서 특정 아미노산이 단백질에 결합하고, tRNA는 리보솜에서 나가서 새로운 tRNA가 결합하는 과정이 반복된다.

.4. 전이 (Transfer) 기능:

tRNA의 이름은 그 기능에서 유래했는데, tRNA는 한 위치에서 다른 위치로 아미노산을 전이시키는 데 사용된다.

.5. 다양성:

생물학적으로 중요한 수많은 tRNA가 존재하며, 각각이 특정 아미노산을 나타낸다. 예를 들어, 61개의 삼중 암호가 있지만, 이에 대응하는 tRNA는 더 적은 수로도 단백질 합성이 가능하게끔 redundancy를 제공한다.

아미노아실화 (Aminoacylation) 및 단백질 합성 과정에서의 tRNA 활용 #

아미노아실화 (Aminoacylation): #

.1. tRNA와 아미노아실-tRNA 합성효소 (aminoacyl-tRNA synthetase) 결합:

아미노아실화 과정은 각 tRNA가 특정 아미노산과 결합하는 과정으로 각 아미노아실-tRNA 합성효소는 특정한 tRNA와 특정 아미노산을 인식한다.

.2. tRNA의 3' 엔드에 아미노산 결합:

아미노아실-tRNA 합성효소는 특정 tRNA 분자와 해당하는 아미노산을 결합시키는데, 이때 아미노산은 tRNA의 3' 엔드에 결합하게 되며, 이 부분은 CCA 시퀀스를 가지고 있다.

.3. 아미노아실-tRNA의 생성:

이 과정을 통해 tRNA의 안티코돈 루프와 결합된 특정 아미노산을 나타내는 아미노아실-tRNA가 형성된다.

단백질 합성 과정에서의 tRNA 활용: #

.1. mRNA 해독:

tRNA는 그 안티코돈 루프를 이용하여 mRNA의 삼중 암호를 해독하고, mRNA의 삼중 암호는 특정 아미노산을 나타내므로, tRNA는 이 정보를 이용해 적절한 아미노산을 가져오게 된다.

.2. 리보솜에서의 결합:

tRNA는 가져온 아미노산을 리보솜에서 mRNA와 결합하고, mRNA의 삼중 암호와 tRNA의 안티코돈이 상호 작용하면서 특정 아미노산이 단백질 체인에 추가된다.

.3. 펩티드 결합:

새로운 tRNA가 계속해서 결합하면서 새로운 아미노산이 단백질 체인에 추가되는데, 이러한 과정이 계속 반복되어 단백질이 형성된다.

.5. tRNA의 해방:

tRNA는 아미노산을 전달한 후 리보솜에서 해방되고, 새로운 아미노아실화를 위해 다시 아미노아실-tRNA 합성효소와 결합할 수 있다.

참고 #

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