[바이러스학: 세포구조] 단백질을 만드는 번역

• mRNA를 번역Translation해 단백질을 만들다

번역 과정

유전정보를 담은 사본 messanger RNA(mRNA)는 핵 밖으로 나갑니다. 핵에도 구멍이 송송 뚫려있으며 mRNA는 핵에 있는 구멍을 통해 밖으로 나갑니다. 그리고 핵 밖에서 mRNA에 적힌 염기서열에 따라 아미노산 띠를 만듭니다. 그리고 이 띠를 잘 조합해 단백질을 만들어냅니다.

핵(보라), RER(파랑), SER(주황)

그리고 번역은 사실 핵 밖 어디서든 하긴 하지만 주로 하는 곳은 ER이라는 공간에서 합니다. 그 중 대부분이 핵과 직접 연결되어있는 Rough ER에서 이뤄지며 RER은 리보솜이 다닥다닥 붙어있어 거친면 같다고 해 RER이라 불리는 것입니다. 여튼 번역과정은 대부분 RER에서 이뤄집니다.
 
 
 

• 리보솜Ribosome

리보솜

번역에는 리보솜Ribosome이라는 효소가 사용되는데 리보솜Ribosome은 mRNA를 단단하게 붙들고 tRNA를 불러오는 역할을 합니다. 리보솜Ribosome은 햄버거처럼 두개의 효소가 떨어져있다가 mRNA를 발견하면 mRNA를 두 효소 사이에 딱 붙여 고정합니다.

리보솜 내 공간

그리고 리보솜Ribosome 안에는 3개의 tRNA라는 물질이 들어갈 수 있는 공간이 마련되어 있습니다. 큰 부분에 3개의 공간이 존재하며 A 공간으로 tRNA가 들어가면 또다른 tRNA가 들어가며 이미 있던 tRNA는 P 공간으로 밀려가 아미노산을 연결하고 또다른 tRNA가 또 A 공간으로 들어가면 E 공간으로 밀려나가 밖으로 나갑니다.
 
 
 

• 아미노산을 운반하는 tRNA

tRNA와 아미노산

mRNA는 유전정보를 담은 사본으로 단일나선형태의 띠입니다. 반면에 tRNA는 Transfer RNA로 단일나선 띠인 RNA가 열쇠처럼 복잡하게 뭉쳐 생긴 RNA입니다. 그리고 tRNA 꼭대기에는 아미노산과 연결하는 부분이 있으며 tRNA 바닦에는 mRNA와 연결하는 부위가 있습니다.

tRNA가 아미노산을 얻는 법

tRNA의 역할은 단백질의 기본적인 형태인 아미노산 가닥을 운반하는 역할로 다른 효소를 이용해 아미노산을 얻습니다. 그리고 이 아미노산을 단 체 리보솜에 접근합니다.
 
 
 

• 번역 과정

번역

그럼 리보솜을 이용한 번역과정을 봅시다. 리보솜이 mRNA를 발견해 딱 잡으면 tRNA를 불러들입니다. 그래서 tRNA들이 리보솜 주위에 있다가 한번 들어가고 mRNA의 염기서열에 맞으면 결합하고 틀리면 그냥 나가는 형태로 알아서 들어가며 P 장소에서 tRNA가 가져온 아미노산이 주렁주렁 고리로 달립니다. 리보솜은 mRNA를 쭉 내달리며 tRNA들이 옹기종기 모여 알맞은 tRNA가 번역하고 빠지는 형태로 아미노산 합성이 이뤄집니다.

mRNA 염기서열에 따른 tRNA 아미노산

이때 mRNA의 염기서열을 3가닥으로 나눠 mRNA와 tRNA가 결합하는데 각각의 염기서열에 맞는 tRNA만 결합하는 방식으로 아미노산 순서를 결정하며 염기서열에 따라 아미노산 띠가 형성됩니다. 이런 식으로 유전정보가 아미노산으로 번역이 됩니다.
 
 
 

• 단백질이 되기 전 아미노산

폴리펩타이드와 아미노산 종류

번역과정으로 등장한 아미노산 띠는 수많은 아미노산이 주렁주렁 달린 띠로 이를 폴리펩타이드Polypeptide라 부릅니다. 이 폴리펩타이드Polypeptide는 단순한 띠이지만 곧 여러 형태로 조립되어 단백질이 됩니다. 다음 장에서 알아봅시다.