翻译的原料
翻译的原料是20种氨基酸、mRNA、核糖体、tRNA、能量、酶。其中翻译的模板是mRNA,核蛋白体为装配场所,tRNA为氨基酸运载体。翻译主要在细胞质内的核糖体中进行,氨基酸分子在氨基酰-tRNA合成酶的催化作用下与特定的转运RNA结合并被带到核糖体上。翻译是蛋白质生物合成过程中的第二步,转录是蛋白质生物合成过程中的第一步。
翻译的化学本质是单个氨基酸脱水缩合形成肽链,这一过程需要多种酶的参与。而在体内,多种酶参与的多种化学反应组成了翻译的生物化学途径。就化学层面来看,翻译主要涉及到三个化学步骤:氨基酸的腺苷化、tRNA装载、肽键的形成。
腺苷化反应和tRNA装载这一过程是ATP和氨基酸反应最终生成2Pi、氨基酸(AA)-AMP的过程。氨基酸的羟基中的氧原子除了和C、H原子分别形成共价键之外,还具有独立的2个电子对。由氨基酸的羟基向三磷酸腺苷的第一个磷酸发起攻击,在保留第一个高能磷酸键的前提下,使PPi脱离,随后形成2Pi。
肽键的形成这一步反应是整个分子生物学过程的核心,但其化学本质很简单,重点是其生物体内催化的过程。经过后续研究,当前普遍认为rRNA对于核心反应的催化并非具体序列依赖的化学催化,而更像是整体序列共同作用导致的物理结构催化。