rRNAとmRNAの決定的な違いは、rRNAがアミノ酸をタンパク質鎖に組み立てる触媒となるリボソームタンパク質の生成に必須であるのに対し、mRNAはDNAにコード化された遺伝情報を3文字の遺伝暗号で特定のタンパク質を生成するために運ぶのに重要である点である。

核酸は生命を操るものであり、生命に関わるほとんどすべての行動を制御することができる。DNAが1種類であるのに対し、RNAはその機能や存在する場所によって、メッセンジャーRNA（mRNA）、トランスファーRNA（tRNA）、リボソームRNA（rRNA）の3種類に大別されます。3種類のRNAはすべて原核生物と真核生物に存在し、DNAにコードされたアミノ酸の正しい配列を組み立てるために必要であり、タンパク質合成に重要である。これら3つのRNAは、それぞれ異なる働きをしますが、タンパク質合成において相乗的な役割を果たします。本稿では、rRNAとmRNAの違いを強調しつつ、その特徴を探ることを目的とする。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. rRNAとは 3. mRNAとは 4. rRNAとmRNAの類似点 5. 横並び比較-rRNAとmRNAの表形式 6. まとめ

株式会社rrna（rrna）は何ですか？

リボソームRNA（rRNA）は、その名の通り、細胞内でタンパク質の合成や翻訳の場であるリボソームと常に結びついている。rRNAの基本的な働きは、細胞内のタンパク質合成に関わるものです。このように、rRNAはメッセンジャーRNAからアミノ酸への解読の仕組みを提供することで、その制御を行っているのである。

図01：翻訳

また、rRNAは翻訳中、つまり核酸の塩基配列（ヌクレオチド配列）をタンパク質分子に翻訳する際に、転移RNAと相互作用する。リボソームRNAのサブユニットには、大サブユニット（LSU）と小サブユニット（SSU）の2種類がある。タンパク質合成の際には、小サブユニットがmRNA鎖を読み取り、大サブユニットでタンパク質分子の形成と展開が行われる。しかし、メッセンジャーRNA鎖が、SSUとLSUに挟まれたこの2つのサブユニットを経由して進むというのは興味深いことだ。リボソームは、タンパク質分子のペプチド結合の形成を触媒している。一方、rRNAはヌクレオチド配列を持つ核酸で、遺伝物質の予備軍と見ることができる。

メッセンジャーリボ核酸は何ですか？

メッセンジャーRNA（mRNA）は、遺伝子の転写コピーである。タンパク質を作るための遺伝子の情報を運ぶものです。mRNAは一本鎖であり、タンパク質の化学的な設計図と考えることができる。遺伝子が発現し始めると、遺伝子発現の第一段階（転写）でmRNAの配列が作られる。鋳型となるDNA鎖と相補的であるが、コーディング配列と類似している。

リボヌクレアーゼは、DNA鎖の任意の位置で水素結合を切断し、二重らせん構造を開いて窒素塩基配列を露出させる。RNAポリメラーゼは、DNA鎖の露出した塩基配列に従って、対応するリボ核酸を配列する。

図02：mRNA

さらに、RNAポリメラーゼはホスホグリカン結合を形成することによって、新しい鎖の形成を助ける。mRNA鎖が形成された後、タンパク質合成に関する情報を、窒素を含む塩基が3つ連続した3文字コドンという形で提供します。これらのコドンはリボソームRNA上で読み取られ、その配列によってタンパク質鎖が形成される。

株式会社rrna（rrna）とメッセンジャーリボ核酸の共通点

• RNAには、rRNAとmRNAの2種類があります。
• どちらもタンパク質の合成に関わるので重要です。
• さらに、どちらもリボヌクレオチドを含んでいます。
• さらに、両者は細胞の細胞質にも存在する。

株式会社rrna（rrna）とメッセンジャーリボ核酸の違い

mRNAはDNAからタンパク質合成の場であるリボソームへ情報を伝達し、rRNAはタンパク質合成を促進する。これがrRNAとmRNAの重要な違いと考えることができる。さらに、mRNAの形成は核で行われ、rRNAの合成は核小体で行われる。したがって、rRNAとmRNAの違いでもある。

また、rRNAはリボソームにくっつきますが、mRNAはリボソームにくっつきません。したがって、この特徴もrRNAとmRNAの違いにつながる。それぞれの分子の寿命を考えると、mRNAは塩基配列を提供した後に破壊されるため、rRNAはmRNAよりも長持ちする。このように、rRNAとmRNAにはもう一つ寿命の違いがあります。

下のインフォグラフィックは、rRNAとmRNAの違いを並べて比較したものである。

概要 - 株式会社rrna（rrna） vs. メッセンジャーリボ核酸

mRNAはタンパク質合成のための3文字の遺伝暗号を伝え、tRNAはアミノ酸をリボソームへ運び、rRNAはアミノ酸を正しい順序で結合し、タンパク質のポリペプチド鎖を組み立てる。mRNAはタンパク質の遺伝情報を構成し、rRNAはアミノ酸をペプチド鎖に組み立てるという、タンパク質合成におけるそれぞれの分子の本質的な機能が決定的に異なる。また、タンパク質合成の際、rRNAはリボソームと結合するが、mRNAはリボソームの2つのサブユニットの間で動作する。rRNAとmRNAの違いについてまとめました。

引用

1 ロディッシュ、ハーヴェイ「タンパク質合成におけるRNAの3つの役割」、Contemporary Reports in Neurology and Neuroscience, U.S. National Library of Medicine, January 1, 1970.こちらから購入できます