안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
mRNA의 유전정보가 아미노산 서열로 바뀌어 단백질이 합성되는 번역 과정은 유전자 발현의 최종 단계입니다. 이 과정은 단백질 합성 공장인 리보솜과 아미노산 운반책인 tRNA의 긴밀한 협력으로 이루어집니다.
리보솜은 대단량체와 소단량체로 구성되어 mRNA의 염기 서열을 읽어나가는 장소를 제공합니다. tRNA는 한쪽 끝에 특정 아미노산을 붙이고, 반대쪽 끝에는 mRNA의 코돈과 상보적으로 결합하는 안티코돈을 가지고 있어 설계도에 맞는 정확한 아미노산을 리보솜으로 실어 나릅니다.
번역은 개시, 신장, 종결의 세 단계로 진행됩니다. 개시 단계에서는 리보솜 소단량체가 mRNA와 결합한 후 시작을 알리는 개시 코돈을 찾습니다. 여기에 메티오닌을 가진 첫 tRNA가 결합하고 대단량체가 합쳐지면서 합성이 시작됩니다.
신장 단계에서는 리보솜이 mRNA를 따라 이동하며 아미노산 사슬을 길게 늘립니다. 다음 코돈에 맞는 새로운 tRNA가 아미노산을 가지고 리보솜으로 들어오면, 기존 아미노산 사슬과 새 아미노산 사이에 펩타이드 결합이 형성됩니다. 이 과정이 반복되면서 단백질의 기본 구조인 폴리펩타이드 사슬이 자라납니다.
마지막 종결 단계는 리보솜이 더 이상 지정할 아미노산이 없는 종결 코돈에 도달할 때 일어납니다. 단백질 합성을 끝내는 방출 인자가 결합하면 길게 연결되었던 아미노산 사슬이 리보솜에서 떨어져 나와 고유한 입체 구조를 가진 단백질로 완성되며, 복합체들이 분리되면서 번역이 마무리됩니다.