アミノアシルtRNA
アミノアシルtRNAは、2段階で生成される。まず、アミノ酸がアデニル化され、アミノアシル-AMPが形成される。
アミノ酸 + ATP → アミノアシルAMP + PPi
次に、アミノ酸残基がtRNAに転移する。
アミノアシルAMP + tRNA → アミノアシルtRNA + AMP
全体的な正味の反応は次のとおりである。
アミノ酸 + ATP + tRNA → アミノアシルtRNA + AMP + PPi
この正味反応がエネルギー的に有利なのは、ピロリン酸(PPi)が後で加水分解されるという理由にほかならない。ピロリン酸が2分子の無機リン酸(Pi)に加水分解される反応は、エネルギー的に非常に有利で、他の2つの反応を促進する。これらの強い発エネルギー性の反応は、そのアミノ酸に特異的なアミノアシルtRNA合成酵素の内部で共に行われる。
aa-tRNAの安定性に関する研究によって、tRNAの配列自体ではなく、アシル(またはエステル)結合が最も重要な付与因子であることが明らかになった。この結合は、アミノ酸のカルボキシル基とその同族tRNAの末端3'-OH基を化学的に結合するエステル結合である。所定のaa-tRNAのアミノ酸部分はその構造整合性を提供し、これに対し、tRNA部分の大部分はアミノ酸が成長中のポリペプチド鎖にいつどのように組み込まれるかを決定していることが発見された。
aa-tRNAの種類によって、アミノ酸とtRNAの間のエステル結合の加水分解に対する擬一次速度定数は異なる。こうした観測は、主に立体効果によるものである。立体障害は、アミノ酸の特定の側鎖基によってもたらされ、エステルカルボニルへの分子間相互作用を抑制するのに役立ち、これらの作用はエステル結合の加水分解に関与している。
分岐アミノ酸や脂肪族アミノ酸(バリンおよびイソロイシン)は、合成時に最も安定なアミノアシルtRNAを生成、加水分解安定性が低いもの(プロリンなど)と比べて著しく長い半減期を示すことが証明されている。