タンパク質の合成

タンパク質合成の準備

ここでは、リボソームが70S(30S＋50S)から成る原核生物についてのみ説明します。リボソーム以外については真核生物も同じ過程を経て合成されます。

翻訳開始因子IF-3とIF-1が30Sリボソームに結合し、GTPとIF-2がくっついたNホルミルメチオニンtRNAとmRNAが30SリボソームのP部位に結合したものを30S翻訳開始複合体と呼ぶ。

最初P部位に結合するペプチジルtRNAは、tRNAにメチオニンが結合した後、ホルミル化されたNホルミルメチオニンtRNA（＝fMet tRNA＝コドンはAUG）で無ければならない。

30S翻訳開始複合体からIF-3が外れた後、GTPが加水分解されてGDPになる際にIF-1とIF-2が外れると50Sサブユニットが結合できるようになり、ここで70S翻訳開始複合体が完成する。（これを抑制するのがリネゾリド）

30SリボソームにはmRNAの結合部位があり、30Sリボソームと50SリボソームにまたがってA部位（アミノアシルtRNA結合部位）、P部位（ペプチジルtRNA結合部位）、E部位（EXIT：出口）が存在している。

タンパク質合成の機序

mRNAを使ってタンパク質を合成する（アミノ酸をつなげてペプチドを作っていく）機序は以下。（イメージ動画）

A部位にて読み込まれたmRNAのコドンに対応するアミノ酸をtRNAが運んできて、アンチコドンを介してmRNAのコドンに結合する。アンチコドンとはコドンの相補的な塩基配列のことである。（ここがアミノグリコシド系とテトラサイクリン系の作用点）
続いて、50SリボソームのリボソームRNA（rRNA）の一部であるペプチジルトランスフェラーゼの作用でP部位にあるアミノ酸（初期であればfMet）を外して、A部位のアミノ酸に結合させる。（50SrRNAを阻害するのがリンコマイシン系とクロラムフェニコール系）
すると、本来ペプチド鎖がつながっているtRNAであるペプチジルtRNAはP部位にいなければならないはずなので、A部位にあるペプチド鎖がつながっているtRNAがP部位に、P部位にあるアミノ酸が外れた用済みのtRNAがE部位に移動し、mRNAも1コドン分5'側にずれるという転座が起こる。（ここがマクロライド系の作用点）
転座が起こると、E部位に移動したtRNAはリボソームから排出されて、空席のA部位に新たなmRNAのコドンに対応するアミノ酸を運ぶtRNAがアンチコドンを介してアミノアシルtRNAとして結合する。
後は、P部位にあるfMetと一つのアミノ酸が結合したものが、A部位のアミノ酸に結合して、転座・・・という形でアミノ酸が伸長してタンパク質が合成される。