10.6 : Improving Translational Accuracy

Komplementarność zasad między trzema parami zasad kodonu mRNA i antykodonu tRNA nie jest mechanizmem bezpiecznym. Niedokładności mogą wahać się od pojedynczego niedopasowania do braku prawidłowego parowania podstaw. Różnica energii swobodnej między prawidłową i prawie prawidłową parą zasad może wynosić nawet 3 kcal/mol. Ponieważ komplementarność jest jedynym krokiem korekty, szacowana częstotliwość błędów wynosiłaby jeden nieprawidłowy aminokwas na każde 100 włączonych aminokwasów. Jednak częstość występowania błędów w organizmach jest znacznie niższa.

Wysoki poziom dokładności jest gwarantowany przez dwa dodatkowe etapy korekty, obejmujące dwie zasady interakcji enzym-substrat

W rybosomie centrum transferazy peptydylowej (PTC) katalizuje tworzenie wiązań kowalencyjnych między aminokwasami, tworząc łańcuch polipeptydowy. Jak każdy inny enzym, PTC ma również miejsce aktywne, które rozróżnia substraty na podstawie ich struktury molekularnej. Reszty z 16S rRNA małej podjednostki rybosomalnej tworzą wiązania wodorowe z atomami zasady i szkieletu dupleksu kodon-antykodon. Tylko prawidłowe tRNA może wywołać zmiany konformacyjne w PTC, który przeprowadza katalizę.

Drugi etap, zwany korektą kinetyczną, następuje po nieodwracalnej dysocjacji EF-Tu·GDP od rybosomu. Hydroliza GTP oznacza początek krótkiego opóźnienia czasowego, podczas którego aminoacylo-tRNA przemieszcza się do miejsca aktywnego PTC w celu katalizy. Podczas tego opóźnienia wszelkie nieprawidłowe pary kodon-antykodon, które prześlizgnęły się przez etap indukowanego dopasowania, są bardziej podatne na dysocjację niż prawidłowe pary. Powodem tego jest to, że niewłaściwe tRNA tworzy słabsze pary zasad z kodonem, a opóźnienie czasowe jest dłuższe w przypadku nieprawidłowych niż prawidłowych dopasowań.