翻訳 (生物学)
翻訳は、タンパク質の生合成（タンパク質を作ること）の第二の部分です。遺伝子発現の過程の一部である。
翻訳が来る前に
- 転写は、イントロンとエクソンの連鎖を生成する。
- イントロンを除去するスプライソソームによるRNAスプライシングと
- エクソンからのメッセンジャーＲＮＡの形成
真核生物では、翻訳は細胞質のリボソームと小胞体で行われます。バクテリアでは、翻訳は細胞の細胞質で行われます。
リボソームは、mRNA（メッセンジャーRNA）を取り囲む小さな部分と大きな部分で構成されています。翻訳では、mRNAは特定のポリペプチドを作るための塩基配列を持っています。この塩基配列はもともとDNAで指定されており、mRNAでコピーされます。このポリペプチドは、タンパク質全体である場合もあれば、その一部である場合もあります。あるいは、他のポリペプチドと結合してタンパク質全体を作ることができるようになるのを待っている、単なる一部分であることもあります。また、ポリペプチドは、タンパク質として機能する前に折り畳まれなければなりません。
アミノ酸は、mRNAの一致するコドンに接続するために、アンチコドンを持つ特定のtRNAによって運ばれます。各tRNAはそれぞれ独自のアンチコドンを持ち、アミノ酸を運びます。アンチコドンは常に同じアミノ酸と一緒になっています。
tRNAがmRNAと一致した場合、tRNAに接続されているアミノ酸はtRNAから外れ、前のtRNAが持ってきたアミノ酸に接続されます。
つまり、リボソームは、株のテロップやテロップテープのような働きをしているのです。多くのリボソームは、mRNAと一緒に、荒れた小胞体の外膜に自分自身をくっつけます。それらのリボソームが作ったタンパク質は、小胞体の内側に入ります。小胞はその後、他の小器官や細胞外へとタンパク質を運んでいきます。
リボソームによるmRNAの翻訳とタンパク質の合成を示す図
4つのステージ
翻訳は、活性化（make ready）、開始（start）、伸長（make longer）、終止（stop）の4段階で行われます。これらの用語は、アミノ酸鎖（ポリペプチド）の成長を表しています。
- アミノ酸はリボソームに運ばれ、タンパク質に組み立てられます。活性化の段階では、正しいアミノ酸と正しいトランスファーRNA（tRNA）が共有結合しています。tRNAがアミノ酸に結合すると「荷電」します。
- リボソームの小さな部分がIF（イニシエーションファクター）の助けを借りてmRNAの5'末端に結合することがイニシエーションです。
- 伸長とは、「荷電した」tRNAが運んできたアミノ酸が互いに連結してポリペプチドを形成することである。
抗生物質の中には、翻訳が起こらないようにすることで作用するものがある。原核生物のリボソームは真核生物のリボソームとは異なる。そのため、抗生物質は真核生物の宿主を傷つけずに細菌を殺すことができます。例えば、人間が服用した抗生物質は、人間を病気にしているバクテリアを殺すかもしれませんが、人間を傷つけることはありません。
真核生物のメッセンジャーRNAの翻訳の概要
質問と回答
Q:翻訳とは何ですか?
A: 翻訳とは、タンパク質の生合成の2番目の部分である。遺伝子発現の一部であり、エクソンとイントロンからメッセンジャーRNAが形成されることに関係しています。
Q: 真核生物では、翻訳はどこで行われるのですか?
A: 真核生物では、翻訳は細胞質と小胞体にあるリボソームで行われます。
Q: 翻訳中のtRNAはどのように働くのですか?
A: 翻訳の際、アンチコドンを持つtRNAは、mRNAのコドンと一致する部分に接続し、アミノ酸を運びます。tRNAがmRNAと結合すると、結合していたアミノ酸はtRNAから外れて、前のtRNAが運んできたアミノ酸と結合する。
Q: 翻訳中のリボソームはどのように働いているのですか?
A: リボソームは翻訳中、株のティッカーとティッカーテープのような働きをします。多くのリボソームは、mRNAとともに粗面小胞体の外膜に付着し、そこでタンパク質を作って小胞に入れ、他の小器官や細胞外へと運びます。
Q: 転写の前には何があるのですか?
A: 転写の前に、イントロンを除去するスプライソソームによるRNAスプライシングによって、イントロンとエキソンの連鎖を作り出す遺伝子発現があります。
Q: 翻訳でポリペプチドが作られた後はどうなるのですか?
A: 翻訳によってポリペプチドが作られた後は、他のポリペプチドと結合してタンパク質全体を形成したり、タンパク質として機能する前に折り畳まれたりする必要がある場合があります。
Q:バクテリアの中で翻訳はどこで行われるのですか?
A:バクテリアには核がないため、細胞質で翻訳が行われます。
