转移核糖核酸
(transfer RNA,tRNA)细胞质低分子量核糖核酸,主要在蛋白质生物合成过程中起接纳、转运氨基酸的作用。构成蛋白质的 20 种基本氨基酸各自至少有一种专一作用于该氨基酸的 tRNA,tRNA 就是根据其对应的氨基酸命名的,如专门转运丙氨酸的 tRNA 就叫做丙氨酸 tRNA(或 tRNAAla)。对 tRNA 的结构了解得较多。1965 年霍利(R.W.Holley)等首先测定了酵母丙氨酸 tRNA的核苷酸序列。并因此获得 1968 年度诺贝尔生理学或医学奖。至今已测定一级结构的 tRNA 约有 200 多种,组成 tRNA 的核苷酸残基通常为 74~93 个,大多数为 76 个左右,其平均分子量 25000 道尔顿,沉降系数 4S。tRNA 是含稀有核苷最多的核酸,少则含有 2 个,多则含有 19 个,迄今在 tRNA 中发现的稀有核苷共近 50 种。绝大多数 tRNA 含有 4 臂(A—U、G—C 碱基对构成的双螺旋区)、 4 环(不能配对的部分)的三叶草型二级结构。这可能是由于在某些位置上的核苷酸是相同或相似的,它们有两个重要的共同特点,就是分子 3'端的 CCA 序列和分子中部的反密码子。在蛋白质生物合成过程中—CCA 是接纳氨基酸的部位;反密码子含有 3 个连续的核苷酸,它可和信使核糖核酸(mRNA)上的三联体遗传密码反平行配对,从而将各种氨基酸带到新生肽链的适宜位置上。
通过晶体结构 X 射线衍射研究,1975 年首先测定了酵母苯丙氨酸 tRNA 的三级结构,发现它的形状很像倒写的字母 L,CCA 位于 L 的一端,反密码子位于另一端,分子含有维系三级结构的氢键。后来又发现几种 tRNA 的三级结构,均类似。
tRNA 的其他功能。如在某些肿瘤病毒中,反转录酶的引物是类似 tRNA 的分子;在某些细菌中,有的 tRNA 分子参与细胞膜的合成;近年来报道,植物需要一种独特的 tRNA-叶绿体谷氨酸-tRNA,它是叶绿素生物合成过程所必需的因子。一般由 tRNA 基因转录成较大的 tRNA 前体,再经加工生成有功能的 tRNA 分子。1981 年,我国科学家王德宝等人工合成了有全部稀有核苷, 因而合成有全部生物活性的酵母丙氨酸 tRNA,在国际上属首创。