Аминоацил-тРНК-синтетазы (АРС) - важнейшие ферменты внерибосомного этапа белкового синтеза, осуществляющие реализацию генетической информации. АРС активируют аминокислоты и присоединяют их к транспортным РНК (tРНК), которые садятся на  mРНК в комплексе с рибосомой, на которой происходит полимеризация аминокислот (трансляция). Процесс аминоацилирования тРНК аминоацил-тРНК-синтетазами in vivo происходит в два этапа: вначале фермент активирует соответствующую аминокислоту с образованием 5'- аминоациладенилата, который затем атакуется 2'(3')-концом тРНК, что сопровождается возникновением соответствующей ковалентной связи между аминокислотой и тРНК. Нагруженные таким образом молекулы тРНК далее используются рибосомами в качестве субстратов при образовании пептидных связей.

АРС образуют многочисленную группу ферментов: различных АРС в каждой клетке не менее 20, по числу природных аминокислот. 

Благодаря установлению первичных и трехмерных структур ряда АРС предложена классификация этих ферментов (классы I и II). Класс I АРС содержит ферменты, активирующие Met, Val, Ile, Leu, Arg, Glu, Gln, Tyr, Trp и Cys. АРС класса I характеризуются 2-мя структурными мотивами (участками) в полипептидных цепях, "HIGH" и "KMSKS" (His-Ile-Gly-His и Lys-Met-Ser-Lys-Ser). Эти ключевые участки локализованы в гомологичных областях динуклеотидсвязывающей, или россмановской, укладки в каталитических доменах молекулы. Класс II АРС включает ферменты, активирующие Ala, Gly, Pro, Thr, His, Ser, Asp, Asn, Lys и Phe. Ферменты этого класса не имеют HIGH и KMSKS участков, в них отсутствует россмановская укладка, иа их каталитические домены построены из антипараллельных  бета-тяжей. Большинство ферментов класса II имеют 3 (иногда 1 или 2) относительно консервативных участка. Участок 1 содержит один инвариантный остаток Pro, участки 2 и 3 - инвариантные остатки Arg (остальные остатки не строго консервативны). АРС класса I аминоацилируют предпочтительно 2'-гидроксильную группу рибозы концевого аденозина тРНК, а АРС класса II - 3'-OH группу (имеются исключения из правила).

Более подробно см. Триптофанил-тРНК-синтетаза

Ссылки:
1. Кодаза
2. Полимиозит
3. Триптофанил-тРНК-синтетаза
4. Биосинтез белка имеет два аспекта: химический и генетический
5. Акцептирование аминоацильного остатка молекулой тРНК при трансляции
6. Активация аминокислоты при трансляции
7. Трансляция: общие сведения