アミノ酸、ポリペプチド、タンパク質(2)

今回は、どのようにしてDNAからタンパク質が作られるかを説明したいと思います。

DNAは4種類の塩基というものがつながった長い紐状のものが2重になり、さらにらせん状に右巻きにねじれた構造をしています。

 

 

 

4種類の塩基はA(アデニン)、G(グアニン)、C(シトシン)、T(チミン)と呼ばれ、AとT、CとGが互いにペアになって2重らせんを作ります。

タンパク質を作る時は、核の中にあるDNAの2重らせんが、いったん解かれてそこに対になる塩基が割り当てられてmRNA(メッセンジャーRNA)が作られます。

この際、CにはGというのは変わらないのですが、AにはTのかわりにU(ウラシル)という塩基が割り当てられます。

そして、このmRNAは核膜に開いている小さな穴(核膜孔)から核の外に出ていき、細胞内のリボソームというところを通過しながらtRNA(トランスファーRNA)が運んできたアミノ酸をつなげてポリペプチド鎖を作ります。

人体で使われるアミノ酸は全部で20種類ありますが、塩基が3個つながったもの(コドン)に対応したアミノ酸が決まっていて、そのアミノ酸をtRNAが吊り下げるような形で運びながら、次々とつなげていきます。

 

 

 

コドンとアミノ酸の対応は、例えばメチオニンというアミノ酸なら「AUG」という塩基の組み合わせで1種類しかありませんが、塩基はA,G,C,Uと4種類あり、これを3個つなげると4x4x4=64となり、アミノ酸は全部で20種類しかないため、余ってしまいます。

そこで、一部のアミノ酸は複数のコードで同じものを指定するようになっています。

例えば、フェニルアラニンというアミノ酸は「UUU」と「UUC」という二種類のコードがあります。

また、ロイシンというアミノ酸は全部で六種類のコードを持っています。

このように1つのアミノ酸に複数のコードが割り当てられていることにより、出来上がったタンパク質からさかのぼってDNAの配列を特定するということは出来ません。(これをセントラルドグマといいます。)

ここまでで、タンパク質の元となるポリペプチド鎖はできましたが、さらにこのポリペプチド鎖がフォールディング(折り畳み)という、過程を経て決まった立体構造をとることにより、はじめて機能を持ったタンパク質として完成するわけですが、その部分は次回書きたいと思います。