翻訳　高校生物

【 note : https://note.com/yaguchihappy 】 真核生物の翻訳 ・リボソーム・タンパク質の合成について講義します。 「本屋はそもそも淡白（翻訳、リボソームがタンパク質合成）」 わけわからん語呂ですね。すみません。正直に、『m RNAの塩基配列情報をタンパク質のアミノ酸配列情報に翻訳する』と理解した方が早いです。 ●翻訳の流れ（ｍRNAの塩基配列情報をタンパク質のアミノ酸配列情報に『翻訳』する） ＊スプライシングによって、イントロン部分が除去された（エキソン部分が連結された）ｍRNAのみが核の外へ出ることができる。スプライシングについては後述する。 ① mRNAにリボソーム（タンパク質合成の場）が付着する。 ＊AUGが開始コドンである。開始コドンとなるAUGからアミノ酸の連結が開始される。 ② mRNAのコドンに対応するアミノ酸と結合したtRNAが、アンチコドンの部分でmRNAのコドンと結合する。 ③tRNAによって運ばれてきたアミノ酸が、伸長中のポリペプチドとペプチド結合する。 ＊ポリペプチド鎖のC末端が、ｔRNAに結合したアミノ酸のアミノ基とペプチド結合をつくる（合成されているポリペプチドは、リボソームから遠い方がN末端になっている）。 ＊リボソームがmRNAの上を5’→3’方向（語呂「ゴミ方向」）に移動しながら②、③の過程が繰り返され、特定のタンパク質が合成されていく。 ⓸リボソームが終止コドンのところまで来たら翻訳終了である（リボソームはｍRNAから離れる）。 終止コドンが翻訳終了を指示している。 ●AUGは開始コドンであり、同時に、メチオニンを指示している。メチオニンを指定するだけでなく「ここからタンパク質の合成を始めろ」という暗号にも使われている。長いｍRNA上における、翻訳開始位置の目印になっている（なお、メチオニンを指定するだけのAUGと、開始コドンとして使われるAUGを、リボソームに区別させる仕組みも存在するが、高校生物では習わない）。 語呂「恋は８月（AUGust）に始まる（AUG、開始コドン）」 ●　UAA、UGA、UAGは終止コドンである。 語呂「うああ、うあぐ、うがあ（ＵＡＡ、ＵＡＧ、ＵＧＡ）」 問題：リボソームが、ｍＲＮＡの情報通りにアミノ酸をつなげてタンパク質を合成することをなんというか。 答え：翻訳 ●1978年、ロンドンに亡命していたブルガリア人ジャーナリスト、マルコフは、当時共産主義国家であったブルガリアに対し批判的な記事を書いていた。ある日彼は通りすがりの男に傘で突かれた。マルコフはその２日後に死亡した。その後、マルコフの脚には小さな弾が撃ち込まれているのが発見された。その弾の中には猛毒リシン（アミノ酸のリシンとは別の物質）が入っていた。リシンはリボソームを不活性化する（リボソームの構成成分であるｒＲＮＡから特定のアデニンを除去することで不活性化する）。 ●理系の人のための補講（転写・翻訳の方向性）→http://koukouseibutsuhappy.blogspot.jp/2016/01/blog-post_28.html ●ｍＲＮＡの寿命も厳密に制御されていることがわかっている。ｍＲＮＡは何度も使いまわせるが、寿命があり（キャップやポリＡテールが関係すると考えられています。高校範囲外）、その種類ごとに細胞内での分解速度が異なる。 ●DNA→RNA→タンパク質のように情報が『一方向的に』流れるという原則をセントラルドグマという。筆記で聞かれた時は、『一方向的に』というキーワードを入れて答える。 ●セントラルドグマは、「中心命題」「中心教義」という意味で、ドグマというのはちょっと宗教っぽい用語である。まあ、「生命に関する非常に重大な原則」みたいなイメージである。DNAの二重らせん構造を発見したクリックが命名した。 なお、余談だが、クリックは、すでにセントラルドグマの例外を予言していた。彼はRNAの塩基配列情報からDNAの塩基配列情報へ情報は流れ得ると考えた。実際、その予言は的中した。RNAを鋳型にDNAを合成する特殊な酵素、『逆転写酵素』が発見されている。なお、現代においても、「一度タンパク質に入った情報はもう外へ出ることはない」というクリックの主張については、例外は見つかっていない。タンパク質のアミノ酸配列情報に翻訳された遺伝子の暗号（塩基配列情報）は、もう出ていかない。アミノ酸配列情報が塩基配列情報に戻る『逆翻訳』は地球に存在しないのである（複数のコドンが同一のアミノ酸を指定していることから、当然であろう）。 ●リボソームはｒRNAとタンパク質からなり、膜で包まれていない。ｒＲＮＡの部分に主な触媒活性があるらしいことがわかっている。すなわち、ｒRNAはリボザイム（酵素活性をもつRNA）である。 Ｑ．ｔＲＮＡって何？ A.アミノ酸をリボソームまで運んでくるＲＮＡのこと。「運んでくる」というが、実際には、ｔＲＮＡにはアンチコドンとよばれるｍＲＮＡのコドンと相補的にくっつく３塩基があり、そのアンチコドンと運んでいるアミノ酸が対応している。たくさんの種類のｔＲＮＡがｍＲＮＡにぶつかり（ｔＲＮＡはたくさんの種類があり、それぞれ運んでいるアミノ酸、アンチコドンが違う）、コドンとアンチコドンが対応すれば、そこで一時的にｍＲＮＡとｔＲＮＡが結合する（相補的な塩基同士の水素結合が起こる）。その瞬間を見極めて（どのようにかは研究中）リボソームがアミノ酸同士を結合させる。アミノ酸が長くつながったものがタンパク質である。（ただ、実際は、ｔRNAが正しいアミノ酸をリボソームまで運搬する仕組みは完全には解明されていない） ＊なお、ヒトにおいて、CCCのコドンに対応するアンチコドンは、動画のようなGGGではなく、AGGである。このように、コドンの三文字目の塩基と、アンチコドンの一文字目の塩基の間には、相補的ではない結合が結ばれる場合が多いことが知られている（ゆらぎ仮説）。高校範囲ではないので高校生は気にしなくて良い。 ゆらぎ仮説について:コドンとアンチコドンは、完全な１対１対応をしていない。１つのアミノ酸に２種以上のコドンが対応している場合（たとえばUUUとUUCはどちらもフェニルアラニンを指定している）、しばしば、１種類のtRNAが複数のコドンを認識する。コドンとアンチコドンが結合する際、コドンの3字目(3' 末端)の塩基とアンチコドンの1字目(5' 末端)の塩基との結合には「ゆらぎ」があり、塩基の相補性を無視して結合する（たとえばGーU）ことがある。たとえば3'AAG5'のアンチコドンをもったフェニルアラニンを運ぶtRNAが、２種類のコドン（5'UUU3'、5'UUC3'）に対応することがある。以上のような仮説をゆらぎ仮説といい、すでに実証されている。どのような種類のtRNAをもつか（何種類のアンチコドンを使用しているか）は、生物種によって異なる。 さらにパワーアップしたい人は、原核生物の転写・翻訳について復習しておきましょう。 #生物基礎 #高校生物基礎 #翻訳