Взаимодействие тРНК с аминоацил-тРНК-синтетазой происходит следующим образом: 1

1. В активном центре синтетазы связываются соответствующая аминокислота и АТФ. 1 Из трёх фосфатных групп АТФ две отщепляются, образуя молекулу пирофосфата (PPi), а на их место становится аминокислота. 1 Образованное соединение (аминоацил-аденилат) состоит из ковалентно связанных высокоэнергетической связью аминокислотного остатка и АМФ. 1
2. Когда аминоацил-аденилат сформирован, с активным центром синтетазы связывается 3′-конец тРНК, антикодон которой соответствует активируемой этой синтетазой аминокислоте. 1
3. Происходит перенос аминокислотного остатка с аминоацил-аденилата на 2′- либо 3′-ОН группу рибозы, входящей в состав последнего на 3′-конце аденина тРНК. 1 Таким образом синтезируется аминоацил-тРНК, то есть тРНК, несущая ковалентно присоединённый аминокислотный остаток. 1 От аминоацил-аденилата при этом остаётся только АМФ. 1 И аминоацил-тРНК, и АМФ освобождаются активным центром. 1

При взаимодействии с ферментом молекула тРНК претерпевает конформационные изменения: меняется характерная пространственная организация антикодоновой петли, в результате чего азотистые основания нуклеотидов антикодона как бы вдвигаются в отдельные кармашки, сформированные соответствующим доменом аминоацил-тРНК-синтетазы. 4