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翻訳とは何か

この記事で学ぶこと

  • 翻訳がRNAからタンパク質を作る過程であることを理解する
  • コドンとアミノ酸の関係を知る
  • リボソームとtRNAの役割を説明できる

翻訳は、mRNAの情報をアミノ酸配列へ変換し、タンパク質を作る過程です。

転写で作られたRNAの情報が、リボソームtRNAの働きによってタンパク質へ変換される段階です。

mRNAがリボソームを通り、tRNAがアミノ酸を運んでタンパク質鎖が伸びる様子を示す教材イラスト
翻訳はRNAの情報をタンパク質へ変換する過程 mRNAの塩基配列をもとに、リボソームとtRNAがアミノ酸を順番につなげます。

翻訳は、セントラルドグマの中で、情報が細胞の実際の働きへ近づく重要な位置にあります。遺伝子発現を考えるとき、mRNA量だけでなく、どれくらいタンパク質に変換されるかも大切です。

翻訳効率、タンパク質フォールディング、修飾、分解などが、最終的なタンパク質の量や働きに影響します。

翻訳では、mRNA上の3つの塩基を1組とするコドンが読み取られます。開始を示すコドンや終了を示すコドンもあり、リボソームはこれらを手がかりにタンパク質合成を進めます。

tRNAは、特定のアミノ酸を運びながら、mRNA上のコドンと対応します。作られたアミノ酸鎖は、その後折りたたまれたり修飾されたりして機能を持ちます。

翻訳は、リボソームプロファイリング、ポリソーム解析、タンパク質量測定などで調べられます。これらは、mRNAがどれくらいリボソームに読まれているか、または最終的なタンパク質量がどう変わるかを見る手がかりになります。

RNA-seqとタンパク質量測定を組み合わせると、mRNA量の変化とタンパク質量の変化が一致するかを比較できます。

翻訳効率が変わると、mRNA量が同じでもタンパク質量が変わることがあります。さらに、作られたタンパク質は折りたたみ、修飾、局在、分解の影響を受けるため、mRNA量とタンパク質機能は完全に同じ意味ではありません。

分泌タンパク質や膜タンパク質の一部は、翻訳後に小胞体ゴルジ体で加工され、細胞外や細胞膜へ運ばれます。

論文や実験ではどう出てくるか

Section titled “論文や実験ではどう出てくるか”

Methodsでは、リボソームプロファイリング、ポリソーム解析、タンパク質量測定などとして扱われます。Resultsでは「mRNA量は変わらないがタンパク質量が変化した」「翻訳効率が変わった」のように、転写後制御として示されることがあります。

Figureでは、mRNA量とタンパク質量の比較、リボソーム占有、翻訳効率の指標として出てくることがあります。

  • 翻訳と転写: 翻訳はmRNAからタンパク質を作る過程で、転写はDNAからRNAを作る過程です。
  • コドンとアミノ酸: コドンはmRNA上の3塩基の単位で、アミノ酸はタンパク質を構成する分子です。
  • タンパク質合成とタンパク質機能: タンパク質が作られても、折りたたみや修飾、局在が適切でなければ機能しないことがあります。
  • 翻訳は言語の翻訳と同じ意味ではなく、RNAの情報をアミノ酸配列へ変換する生物学用語です。
  • mRNAがあれば必ず同じ量のタンパク質ができるとは限りません。
  • タンパク質が検出されても、活性や局在まで同時に分かったとは限りません。
日本語 英語 略語 説明
翻訳 translation - mRNAの情報をもとにアミノ酸をつなぎ、タンパク質を作る過程。
mRNA messenger RNA mRNA タンパク質を作る情報をリボソームへ伝えるRNA。
リボソーム ribosome - mRNAを読み取り、アミノ酸をつなげる分子装置。
tRNA transfer RNA tRNA コドンに対応するアミノ酸をリボソームへ運ぶRNA。
コドン codon - mRNA上の3塩基の組で、アミノ酸などを指定する単位。
RNA ribonucleic acid RNA 遺伝情報の読み出しや調節などに関わる核酸。
タンパク質 protein - 細胞内外で構造、反応、輸送、情報伝達などを担う分子。
アミノ酸 amino acid - タンパク質を構成する基本単位。
転写後制御 post-transcriptional regulation - RNAが作られた後に起こる遺伝子発現調節。
確認問題

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確認問題

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