9.2 : Attivazione del tRNA

Per decodificare un mRNA in una sequenza proteica, ogni molecola di tRNA che porta un amminoacido riconosce la sequenza di codoni di tre nucleotidi sull'mRNA che corrisponde all'amminoacido. Ci sono 61 sequenze di codoni distinte che codificano 20 amminoacidi presenti in una cellula. Un singolo aminoacido è codificato da diversi codoni, con un tRNA che porta un aminoacido.

Durante l'appaiamento dell'anticodone tRNA con il codone mRNA, una volta appaiate le prime due posizioni, la terza base può accoppiarsi ad una delle purine o ad una delle pirimidine. Questa base oscillante consente a 20 tRNA di decodificare 61 codoni mRNA. Un amminoacido è legato covalentemente all'estremità 3 primi del suo partner tRNA da un gruppo di enzimi chiamati aminoacil tRNA sintetasi.

Ci sono 20 differenti aminoacil tRNA sintetasi corrispondenti a 20 aminoacidi. La reazione catalitica procede in due fasi. la prima fase è l'attivazione degli aminoacidi, dove all'interno del pocket o tasca enzimatica l'aminoacido reagisce con un ATP formando un aminoacile intermedio AMP sintasi.

Nella seconda fase di esterificazione, l'amminoacido attivato viene unito ad un gruppo idrossile all'estremità 3 primi del tRNA, formando la molecola finale di amminoacil tRNA. Se l'enzima lega l'amminoacido sbagliato, può correggere l'errore attraverso un meccanismo di correzione. L'amminoacido corretto ha un'alta affinità per il sito attivo dell'enzima.

Gli aminoacidi più grandi vengono rifiutati dal sito attivo. Se un amminoacido ha dimensioni simili a quelle corrette, prima di essere accoppiato a un tRNA, gli AMPs aminoacilici incorretti, vengono forzati ad una seconda modifica, nel pocket, all'interno dell'enzima. Poiché le dimensioni di questo sito di editing corrispondono esattamente all'amminoacido corretto, gli AMPs aminoacilici errati vengono idrolizzati, piuttosto che essere uniti al tRNA.