转运RNA

具有携带并转运氨基酸的一类小分子核糖核酸
转运RNA(transfer ribonucleic acid)即tRNA,是具有携带并转运氨基酸功能的一类小分子核糖核酸,绝大多数转运RNA由70-90个核[gān]酸组成,分子量为25-30千道尔顿沉降常数约为4S(个别为3S,含63个核苷酸)。按照A-U、G-C以及G-U碱基配对原则,除个别例外,转运RNA分子均可排布成三叶草模型的二级结构,它由3个环、4个茎及位于反密码茎与TΨC茎之间的可变臂构成。转运RNA在溶液中的构型与其晶体结构基本一致。[1]
自从1965年美国生物化学家R.W.霍利等首次测出酵母丙氨酸转运RNA的一级结构以来,已有包括不同生物来源、不同器官和细胞器的同功转运RNA以及校正转运RNA的一级结构被阐明。1974年测出酵母苯丙氨酸转运RNA晶体的三维结构,分子全貌像倒写的英文字母“L”,呈扁平状。[1]
一种转运RNA只能携带一种氨基酸,但一种氨基酸可被不止一种转运RNA携带。同一生物中,携带同一种氨基酸的不同转运RNA称作同功受体转运RNA,或同功转运RNA。转运RNA有60-70种或更多。携带同一种氨基酸的细胞器转运RNA细胞质转运RNA也不一样。生物体的编码基因发生突变后,校正机制之一是通过校正基因合成一类校正转运RNA,以维持翻译作用译码的相对正确性,可以有多种校正转运RNA携带同一种氨基酸。[1]

结构

转运RNA分子由一条长70~90个核苷酸并折叠成三叶草形的短链组成的。上图中有两种不同的分子,苯丙氨酸tRNA(4tna)和天冬氨酸tRNA(2tra)。tRNA链的两个末端在图上方指出的L形结构的末端互相接近。氨基酸在箭头示意的位置被连接。在这条链的中央形成了L形臂,如图下方所示,露出了形成反密码子的三个核苷酸。三叶草结构的其余两环被包裹成肘状,在那里它们提供整个分子的结构。四个常见RNA碱基---腺嘌呤尿嘧啶,鸟嘌呤和胞嘧啶显然不能提供足够的空间以形成一个坚固的结构,因为这些碱基大部分被修饰过以延长它们的结构。有两个奇特的例子,看37号反密码子相邻的碱基,位于甲硫氨酸tRNA(1yfg)或苯丙氨酸tRNA(4tna和6tna)的起始部位。