(二)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)
tRNA(transfer RNA)是蛋白質(zhì)合成中的接合器分子。tRNA分子有100多種，各可攜帶一種氨基酸，將其轉(zhuǎn)運(yùn)到核蛋白體上，供蛋白質(zhì)合成使用。tRNA是細(xì)胞內(nèi)分子量最小的一類核酸，由70～120核苷酸構(gòu)成，各種tRNA無論在一級結(jié)構(gòu)上，還是在二、三級結(jié)構(gòu)上均有一些共同特點(diǎn)。tRNA中含有10%～20%的稀有堿基(rare bases)，如：甲基化的嘌呤mG、mA，雙氫尿嘧啶(DHU)、次黃嘌呤等等。此外，tRNA內(nèi)還含有一些稀有核苷，如：胸腺嘧啶核糖核苷，假尿嘧啶核苷(Ψ，pseudouridine)等。胸腺嘧啶一般存在于DNA中；在假尿嘧啶核苷中，不是通常嘧啶環(huán)中1位氮原子，而是嘧啶環(huán)中的5位碳原子與戊糖的1′位碳原子之間形成糖苷鍵。
tRNA分子內(nèi)的核苷酸通過堿基互補(bǔ)配對形成多處局部雙螺旋結(jié)構(gòu)，未成雙螺旋的區(qū)帶構(gòu)成所謂的環(huán)和襻�，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)的所有tRNA均可呈現(xiàn)圖15-14所示的這種所謂的三葉草樣(clover leafpattern)二級結(jié)構(gòu)。在此結(jié)構(gòu)中，從5′末端起的第一個(gè)環(huán)是DHU環(huán)，以含二氫尿嘧啶為特征；第二個(gè)環(huán)為反密碼子環(huán)，其環(huán)中部的三個(gè)堿基可以與mRNA中的三聯(lián)體密碼子形成堿基互補(bǔ)配對，構(gòu)成所謂的反密碼子(anticodon)，在蛋白質(zhì)合成中起解讀密碼子，把正確的氨基酸引入合成位點(diǎn)的作用；第三個(gè)環(huán)為TΨ環(huán)，以含胸腺核苷和假尿苷為特征；在反密碼子環(huán)與TΨ環(huán)之間，往往存在一個(gè)襻，由數(shù)個(gè)乃至二十余個(gè)核苷酸組成，所有tRNA3′末端均有相同的CCA-OH結(jié)構(gòu)，tRNA所轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸就連接在此末端上。(圖15－14A)醫(yī)學(xué)全在線www.med126.com
圖15－14 tRNA的二級與三級結(jié)構(gòu)
A.二級結(jié)構(gòu)(a示反密碼環(huán)及反密碼)
B.三級結(jié)構(gòu)(數(shù)字示可能的非常見核苷酸對相互作用)
通過X－射線衍射等結(jié)構(gòu)分析方法，發(fā)現(xiàn)tRNA的共同三級結(jié)構(gòu)均呈倒L形(圖15－14B)，其中3′末端含CCAOH的氨基酸臂位于一端，反密碼子環(huán)位于另一端，DHU環(huán)和TΨ環(huán)雖在二級結(jié)構(gòu)上各處一方，但在三級結(jié)構(gòu)上卻相互鄰近。tRNA三級結(jié)構(gòu)的維系主要是依賴核苷酸之間形成的各種氫鍵。各種tRNA分子的核苷酸序列和長度相差較大，但其三級結(jié)構(gòu)均相似，提示這種空間結(jié)構(gòu)與tRNA的功能有密切關(guān)系。
(三)核蛋白體RNA(rRNA)
核蛋白體RNA(ribosomal RNA)是細(xì)胞內(nèi)含量最多的RNA，約占RNA總量的80%以上，是蛋白質(zhì)合成機(jī)器棗核蛋白體(核糖體)(ribosome)的組成成分。核糖體蛋白(ribosmal protein,rp)有數(shù)十種，大多是分子量不大的多肽類，分布在核蛋白體大亞基的蛋白稱為rpl，在小亞基的稱rps。
原核生物和真核生物的核蛋白體均由易于解聚的大、小亞基組成。對大腸桿菌核蛋白體的研究發(fā)現(xiàn)其質(zhì)量中三分之二是rNRA，三分之一是蛋白質(zhì)。rRNA分為5S、16S、23S三種。S是大分子物質(zhì)在超速離心沉降中的一個(gè)物理學(xué)單位，可反映分子量的大小。小亞基由16SrRNA和21種rps構(gòu)成，大亞基由5S、23s rRNA和31種 rpl構(gòu)成。真核生物核蛋白體小業(yè)基含18S rRNA和30多種rps，大亞基含28S、5.8S、5S三種rRNA，近50種rpl。各種生物核蛋白體小亞基中的rRNA具有相似的二級結(jié)構(gòu)(圖15－15)。
圖15－15 原核生物與真核生物核蛋白體的結(jié)構(gòu)比較
(線粒體核蛋白體的結(jié)構(gòu)與原核相似)
無論在試管內(nèi)或細(xì)胞內(nèi)，大、小亞基都易于組成核蛋白體整體或分離成兩部分。幾十種多肽是如何互相聯(lián)結(jié)，又怎樣與幾種rRNA相連的呢?用提純了的亞基所有的肽和rRNA在試管內(nèi)混合，發(fā)現(xiàn)不需加入酶或ATP就可以自動(dòng)組裝成為有活性的亞基，但rRNA之間卻不能互相替代，也即說這種自我組裝過程是以rRNA為主導(dǎo)的。雖然所有多肽在組裝中也是缺一不可的，但不同的肽可能有酶的作用或起別構(gòu)效應(yīng)�，F(xiàn)已證明某些核糖體蛋白具有酶的功能，但基中大多數(shù)還未弄清其具體作用。
