112-1 生化學考古題詳解

Question

【112-1 醫學(一) 第87題】下列何者是胺醯-tRNA 合成酶（aminoacyl-tRNA synthetases）的錯誤詮釋？

Accepted Answer

[破題關鍵]
胺醯-tRNA 合成酶對「胺基酸」和「tRNA」都有高度專一性。
[選項拆解]
- A：胺醯-tRNA 合成酶會將活化的胺基酸接到 tRNA 分子的 3' 端（通常是 3'-CCA 序列的 A 鹼基上）。這是正確的敘述。
- B：胺醯-tRNA 合成酶的反應需要 ATP 提供能量，ATP 會水解成 AMP 和焦磷酸根（PPi），然後 PPi 會被焦磷酸酶水解，使反應不可逆。這是正確的敘述。
- C：錯在「但可接受任何一種 tRNA 作為受質」。胺醯-tRNA 合成酶對每一種胺基酸和其「專一的」tRNA 都具有高度特異性。它必須將正確的胺基酸連接到正確的 tRNA 上，以確保蛋白質合成的準確性。
- D：多數生物體中，對每一種胺基酸皆有其專一的胺醯-tRNA 合成酶，以確保遺傳密碼的準確傳遞。這是正確的敘述。
[核心知識]
- 胺醯-tRNA 合成酶（aminoacyl-tRNA synthetases）是蛋白質合成（protein synthesis）中非常關鍵的酵素，它們負責將正確的胺基酸（amino acid）連接到其對應的轉運 RNA（tRNA）上。
- 這個過程稱為胺基酸活化（aminoacylation）或 tRNA 裝載（tRNA charging），它確保了遺傳密碼的準確性。
- 胺醯-tRNA 合成酶具有「雙重專一性」（double specificity）：
    1. 對胺基酸的專一性：每種合成酶只能識別並結合一種特定的胺基酸（或少數幾種非常相似的胺基酸）。
    2. 對 tRNA 的專一性：每種合成酶也只能識別並結合一種或一組特定的 tRNA 分子，這些 tRNA 帶有對應於該胺基酸的反密碼子（anticodon）和識別位點。
- 這個反應分兩步進行，都需要 ATP 提供能量：
    1. 胺基酸 + ATP → 胺醯-AMP + PPi（焦磷酸根）
    2. 胺醯-AMP + tRNA → 胺醯-tRNA + AMP
- 大多數生物體中，對於 20 種標準胺基酸，通常有 20 種不同的胺醯-tRNA 合成酶，每種對應一種胺基酸。

Answer

A. 可將胺基酸接到 tRNA 的 3'端

Answer

B. 反應中可將 ATP 分解，並釋出焦磷酸根（PPi）

Answer

C. 對每一種胺基酸的特異性很高，但可接受任何一種 tRNA 作為受質（substrate）

Answer

D. 多數生物體中，對每一種胺基酸皆有其專一的胺醯-tRNA 合成酶