10.6 : Improving Translational Accuracy

השלמה בסיסית בין שלושת זוגות הבסיסים של קודון mRNA ואנטיקודון tRNA אינה מנגנון אל-כשל. אי דיוקים יכולים לנוע בין אי התאמה אחת ללא זיווג בסיס נכון כלל. הפרש האנרגיה החופשית בין זוגות הבסיס הנכונים והכמעט נכונים יכול להיות קטן עד 3 קק"ל / מול. כאשר המשלימות היא שלב ההגהה היחיד, תדירות השגיאה המשוערת תהיה חומצת אמינו שגויה אחת בכל 100 חומצות אמינו משולבות. עם זאת, תדירויות השגיאה שנצפו באורגניזמים נמוכות משמעותית.

רמת הדיוק הגבוהה מובטחת על ידי שני שלבי הגהה נוספים הכוללים שני עקרונות מאינטראקציות אנזים-סובסטרט.

בתוך הריבוזום, מרכז פפידיל טרנספראז (PTC) מזרז את היווצרות הקשר הקוולנטי בין חומצות אמינו ליצירת שרשרת פוליפפטידים. כמו כל אנזים אחר, גם ל-PTC יש אתר פעיל שמבחין בין סובסטרטים בהתבסס על המבנה המולקולרי שלהם. שאריות מ-16S rRNA של תת-היחידה הריבוזומלית הקטנה יוצרות קשרי מימן עם אטומי הבסיס ועמוד השדרה של דופלקס קודון-אנטיקודון. רק tRNA נכון יכול לגרום לשינויים קונפורמטיביים ב- PTC, אשר מבצע את הקטליזה.

השלב השני, הנקרא הגהה קינטית, מתרחש לאחר ניתוק בלתי הפיך של EF-Tu·GDP מהריבוזום. הידרוליזה GTP מסמנת את תחילתו של עיכוב זמן קצר שבמהלכו aminoacyl-tRNA נע לתוך האתר הפעיל של PTC עבור קטליזה. במהלך עיכוב זה, כל זוג קודון-אנטיקודון שגוי שהחליק דרך שלב ההתאמה המושרה סביר יותר שיתנתק מאשר זוגות נכונים. הסיבה לכך היא שה-tRNA הלא נכון יוצר זוגות בסיסים חלשים יותר עם הקודון, ועיכוב הזמן ארוך יותר עבור התאמות שגויות מאשר נכונות.