보고서 설명

단백질 생합성은 ribosome이라는 핵단백질에서 mRNA, aminoacyl-tRNA 및 단백질인자가 참여하는 일련의 기구에 의해 일어난다. 원핵세포의 ribosome은 70S 입자로서 50S와 30S subunit으로 되어 있으며 두 subunit의 회합은 Mg2+의 농도에 영향을 받는다. 30S subunit은 16S RNA와 21개의 단백질로, 50S subunit은 23S RNA 및 5S RNA와 34개의 단백질로 구성되어 있다.

본문일부 및 목차

단백질 생합성의 개시는 30S subunit, mRNA, formyl-methionine과 결합한 tRNA(fMet-tRNA), GTP 및 3개의 개시인자(initiation factor; IF1, IF2, IF3)가 30S 전개시복합체(preinitiation complex)를 형성하면 시작된다. 이것은 50S subunit와 결합하여 70S 개시복합체(initiation complex)를 형성한다.
이 과정에서 전개시복합체에 이미 결합하고 있던 GTP가 가수분해되고 개시인자가 분리된다. 70S 개시복합체에는 A(aminoacyl) site 및 P(peptidyl) site의 2개의 tRNA 결합부위가 있으며 P site에는 fMet-tRNA가 결합하고 A site에는 mRNA의 유전암호와 대응하는 활성화된 tRNA가 연장인자(elongation factor; EF-Tu)라는 단백질의 작용에 의해 결합하게 된다.

(2) 펩티드 사슬의 연장(elongation)
펩티드 사슬의 연장은 아미노산 잔기를 배치하는 과정으로 aminoacyl-tRNA가 A site에 결합하는 단계와 펩티드 결합을 형성하는 단계, 그리고 새로운 polypeptidyl-tRNA가 P site로 이동하는 단계로 나눌 수 있다.
Aminoacyl-tRNA는 연장인자 EF-Tu에 의해 A site에 결합하게 되는데 EF-Tu는 GTP와 EF-Tu GTP 복합체를 형성하여 aminoacyl-tRNA를 A site에 결합시킨 후 EF-Tu GDP 복합체 상태로 된다. EF-Tu GDP 복합체는 다른 연장인자인 EF-Ts에 의해 EF-Tu GTP로 회복된다. 이 때 fMet-tRNA는 EF-Tu와 반응하지 않기 때문에 내부 AUG 유전암호는 fMet로 번역되지 않는다. 펩티드 결합형성은 P site 아미노산의 -COOH기와 A site 아미노산의 -NH2기 사이에서 50S subunit를 구성하는 단백질로 된 peptidyl transferase라는 복합단백질에 의해 일어난다.

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