タンパク質合成

私たちの体は、様々な種類のタンパク質からできています。骨や筋肉、血液など、体を作る様々なパーツはタンパク質からできており、体の中で起こる化学反応も、タンパク質が大きく関わっています。毎日新しい細胞が作られ、古くなった細胞が壊されるように、タンパク質も、常に作られ、分解されています。では、細胞はどのようにして、膨大な種類のタンパク質の中から、必要なものを、必要な時に、必要な量だけ作り出すことができるのでしょうか？ その鍵を握るのが、遺伝情報の通り道です。遺伝情報は、細胞の核の中にあるDNAに保存されています。DNAは、いわば体の設計図のようなものです。設計図であるDNAの情報に基づいてタンパク質が作られるのですが、DNAは細胞の核の外に出ることができません。そこで、DNAの情報は、mRNAと呼ばれる物質に「転写」されます。mRNAはDNAの情報の一部を写し取ったもので、核の外に出ることができます。 mRNAは、細胞質にあるリボソームという場所に移動し、そこでタンパク質合成の鋳型となります。リボソームは、mRNAの情報を読み取り、その情報に基づいてアミノ酸を順番につなげていきます。こうして、DNAの情報に基づいたタンパク質が合成されるのです。このように、DNA→mRNA→タンパク質という流れは、遺伝情報が細胞の中で伝達される基本的な流れであり、「セントラルドグマ」と呼ばれています。

私たちの体は、天文学的な数の細胞が集まってできています。それぞれの細胞は、まるで巨大な組織の歯車のように、決められた役割を忠実に果たしています。そして、細胞がその役割を全うするためには、様々な種類のタンパク質が欠かせません。タンパク質は、細胞の形を維持したり、細胞内の化学反応を助けたり、さらには細胞同士の情報伝達を担ったりと、まさに細胞活動の要と言えるでしょう。では、細胞はどのようにして、このような重要なタンパク質を作り出しているのでしょうか？その秘密は、遺伝情報の通り道にあります。 遺伝情報は、すべての生物の設計図とも言えるもので、細胞の核に存在するDNAに大切に保管されています。DNAには、タンパク質を作るための情報が、まるで暗号のように書き込まれているのです。しかし、DNAは非常に重要な情報を持つため、核の外に出ることは許されていません。そこで、DNAの代わりに、mRNA（メッセンジャーRNA）という物質が登場します。mRNAは、DNAに書かれた遺伝情報を写し取り、核の外にあるタンパク質合成工場へと運び出す役割を担っています。このように、DNAからmRNAへ、そしてmRNAからタンパク質へと、遺伝情報は正確に伝えられていくのです。