На втором этапе (см. рис. 11.7) происходит перенос активированной аминокислоты на 3'-ОН-конец соответствующей тРНК. При этом высокая энергия связи серилацил-АМР переходит к возникающей связи серил-тРНКSег и далее используется для образования пептидной связи.
[Серилацил-АМР] серил-тРНК-синтетаза + тΡΗΚSer ⇌
серил-тРНКSer + серил-тРНК-синтетаза + AMP.
Аминоацил-тРНК-синтетазы играют ключевую роль в обеспечении тех процессов, благодаря которым генетическая информация, столь аккуратно передающаяся в неизменном виде от поколения к поколению, столь же точно выражается и на этапе трансляции. Очевидно, что точность процесса трансляции должна зависеть от того, с какой точностью каждая аминоацил-тРНК синтетаза сможет из всего набора аминокислот выбирать одну определенную аминокислоту и присоединять ее к соответствующей тРНК. Важное значение для обеспечения точности трансляции имеют дополнительные ферментативные функции, присущие аминоацил-тРНК-синтетазам. Одну из этих функций, которую можно назвать контролирующей (verification function), мы проиллюстрируем на следующем примере. Представим себе, что изолейцил-тРНКсинтетаза случайно узнает «чужую» тРНК и за счет этого вместо изолейцил-тРНКIlе образуется, например, изолейцил-тРНКРhе. Такая ошибка могла бы привести к ошибочному включению в синтезируемую белковую цепь остатка фенилаланина вместо изолейцина. Однако оказывается, что фенилаланил-тРНК-синтетаза может «опознать» неправильный ассоциат между «своей» тРНК и «чужой» аминокислотой и гидролизовать его до свободных изолейцина и тРНКРhе.
Другая корректирующая функция (proofreading function) отличается от рассмотренной выше, и ее можно проиллюстрировать следующим примером. Допустим, что на стадии активации аминокислоты изолейцилтРНК-синтетаза ошибочно принимает валин за изолейцин:
Изолейцил-тРНК-синтетаза + валин + АТР ®
[валилацил-АМР] изолейцил-тРНК-синтетаза + PPi
Тогда на следующем этапе при взаимодействии возникшего «неправильного» комплекса с тРНК11е (см. рис. 11.7) вместо образования валил-тРНК11е индуцируется гидролиз валилацил-АМР до валина и AMP:
Таким образом, аминоацил-тРНК-синтетазы действительно играют важнейшую роль в процессе трансляции генетической информации, связывая определенные аминокислоты с соответствующими антикодонами. Кроме того, благодаря дополнительным контролирующим и корректирующим функциям эти ферменты обеспечивают высокую точность трансляции, всякий раз подвергая соответствие между антикодоном и аминокислотой по крайней мере еще одной дополнительной проверке. Так, если в приведенном выше примере частота «ошибочной» активации аминокислоты при действии изолейцил-тРНК-синтетазы составляет 1 валин на 100 молекул изолейцина, а наблюдаемая ошибка коррекции не выше 1 на 180, то общая ошибка трансляции не будет превышать 1/100·1/180=1/18000.