一種稱為氨醯-tRNA合成酶的酶類參與將胺基酸結合到其對應的tRNA上的過程。
氨醯-tRNA合成酶參與的合成分兩步進行。
第一步是氨醯-tRNA合成酶識別它所催化的胺基酸以及另一底物ATP，在氨醯-tRNA合成酶的催化下，胺基酸的羧基與AMP上的磷酸之間形成一個酯鍵，同時釋放出一分子PPi：
胺基酸+ATP——氨醯-AMP +PPi
這時氨醯-AMP仍然緊密地與酶分子結合。
第二個氨醯-tRNA合成酶催化的反應是通過形成酯鍵，將胺基酸連線到tRNA 3'端的核糖上：
氨醯-AMP +tRNA——氨醯-tRNA +AMP
氨醯-tRNA合成酶之間在識別tRNA的部位上有所不同。一些氨醯-tRNA合成酶能特異形成2'形式的酯， 有的形成3'形式的酯，有的還可能形成混合物。
氨醯-tRNA合成酶使胺基酸結合到特定的tRNA上：
每一個氨醯-TRNA合成酶可識別一個特定的胺基酸和與此胺基酸對應的TRNA的特定部位 
氨醯-tRNA合成酶的辨認位點：
氨醯-tRNA合成酶
氨醯-tRNA合成酶大腸桿菌tRNA Ala胺基酸臂是酶的辨認位點。
氨醯-tRNA合成酶的辨認位點
氨醯-tRNA合成酶的辨認位點大腸桿菌的氨醯-tRNA Gln合成酶的晶體結構（a）和
酶的辨認位點
酶的辨認位點大腸桿菌的氨醯-TRNAGLN合成酶的圖解，紫色球代表磷原子（b）
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