第４回MIKU勉強会 - MIKU勉強会

ベッドルームで群論を

第４章

遺伝暗号をひねり出す

p.77〜104

２０コだけじゃない！！！！

アミノ酸にはStandard amino acidsとNon-standard amino acidsがある。

Standard amino acidsとは、私達が一般的に知っているアミノ酸２０種類のことで、遺伝子にcodeされているcoding amino acidsのことである。

Non-standard amino acidsとは、例えばpost-translational modificationでたんぱく質に入ったりする、遺伝子ではcodeされていないnon-coding amino acidsである。

２．コドン表

塩基(ＵＣＡＧの４種類)の三つ組(64通り)の配列に、たんぱく質(20種類)が対応している。
この対応の仕方について、多くの歴史上の科学者が、説明をつけようとしきた。

◆現在の(本当の)コドン表について◆

コドン表の表記法にはいろんなものがある。
例えば、表①や表②

□分析１□
表②の色分け(赤：acid 青：base 緑：polar 黄：non-polar)を採用するとこんな感じになる。

これを見る限り、2nd baseがなんであるかという情報のほうが、1st baseよりも強いことがわかる。
より数学的に解析するならば、任意の２つのコドンにおいて、
前からn番目(1〜3)のbaseが同じであるならAn点、と配点して１〜３までの合計得点をその２者の類似性として評価する、など…

□分析２□
1st baseと2nd baseが同一のコドンについて、以下の３つに分類可能。

①3rd baseがUCAGどれであっても同じアミノ酸をコードするもの
②3rd baseがUC(ピリミジン)、AG(プリン)であるものとで異なるアミノ酸をコードするもの
③3rd baseがUC、A、Gであるものとで異なるアミノ酸をコードするもの

以上より
●3rd baseが何であるかという情報は比較的ゆるい(ゆらぎ、という)
●3rd baseがピリミジン、プリンかという情報は強い
●AGに比べて、UCの方が繋がりが強い
という性質が分かった。

３．発展

●たんぱく質の翻訳のスピード：諸説あるが、40aa/secととても速い

●64個のtRNAと20個のamino acidsを対応させている酵素がaaRS(Aminoacyl tRNA synthetase)。
aaRSはtRNAのコドンとamino acidsを認識して結合させている、影の立役者。

aaRS欠損の病気として、例えばGly aaRS欠損の病気、シャルコー・マリー・トゥース病Wikiがある。

Glyといえば、抑制性神経伝達物質、コラーゲンの元となるペプチドに必要なアミノ酸として有名。
シャルコー・マリー・トゥース病のメカニズムは謎です。