Aminoacyl-tRNA-Synthetase

Aminoacyl-tRNA-Synthetasen sind Enzyme, die für die Esterbildung zwischen tRNA und einer bestimmten Aminosäure zuständig sind. Die Produkte werden als Aminoacyl-tRNAs bezeichnet. Für die verschiedenen Aminosäuren gibt es jeweils spezifische Aminoacyl-tRNA-Synthetasen.

Die Aminoacylierung einer tRNA erfolgt in 2 Schritten:

1. Die Carboxylgruppe der Aminosäure reagiert mit ATP, wobei unter Abspaltung von Pyrophosphat ein Aminoacyl-Adenylat (Aminoacyl-AMP; energiereiches Carbonsäure-Phosphorsäure-Anhydrid) gebildet wird.
2. Die freie 3'-OH-Gruppe der tRNA greift das Aminoacyladenylat an, wobei unter AMP-Abspaltung und Bildung einer Esterbindung das Aminoacyl-tRNA-Molekül entsteht.

Jede Beladung mit einer falschen Aminosäure führt zu einem Proteinfehler, daher muss die Aminoacyl-tRNA-Synthetase exakt arbeiten. Dazu verfügen Aminoacyl-tRNA-Synthetasen über eine Hydrolyseaktivität, durch die falsch eingebaute Aminosäuren im Rahmen des "Korrekturlesens" der Aminoacyl-tRNA-Synthetasen abgespalten werden können.