ADVERTISEMENTS:
Podívejme se podrobně na úlohu ribozomů při syntéze bílkovin.
Ribosomy poskytují rámec, na němž probíhá syntéza bílkovin. MRNA se váže na podjednotku 30S ribosomu a vytváří iniciační komplex. Hlavní úlohou ribozomu je jeho schopnost katalyzovat tvorbu peptidových vazeb mezi aminokyselinami, aby se aminokyseliny začlenily do bílkovin.
Ribosomy jsou husté granule bez krycích membrán. Poprvé je pozoroval Palade. Bakteriální ribozomy obsahují 65 % RNA (rRNA) a 35 % proteinů. Mají průměr 18 nm. Ribosomy se nacházejí ve všech buňkách. E. coli má 10 000 ribozomů a tvoří asi 25 % celkové hmotnosti bakteriální buňky. Savčí buňka obsahuje asi 10 milionů ribozomů.
PŘEDPOKLADY:
Ribosom má dvě podjednotky:
Každý ribosom má dvě nestejné podjednotky, velkou a malou podjednotku. Bakteriální ribozomy se skládají ze dvou podjednotek 30S a 50S se sedimentačním koeficientem v sacharose. Jejich kombinovaný sedimentační koeficient je 70S. Obě podjednotky obsahují mnoho proteinů a nejméně jednu velkou rRNA.
Eukaryotické ribozomy jsou větší než bakteriální ribozomy. Mají dvě nestejné podjednotky 40S a 60S, které mají kombinovaný sedimentační koeficient 80S. Ribosomy se měří podle rychlosti sedimentace měřené ve Svedbergových jednotkách (S). IS = 10~13 sekundy. Všechny ribozomy v dané buňce jsou identické. Složky ribozomu se mohou oddělovat a mohou se samovolně znovu skládat. Ribozom má jádro z rRNA bílkoviny připojené na povrchu.
U prokaryot mají podjednotky 30S i 50S složky rRNA a molekuly bílkovin.
Podobně i eukaryotické ribozomy mají tyto složky:
40S podjednotku:
60S podjednotka: 18S molekula + 30 proteinů: 5S, 5,8S a rRNA + 50 proteinů.
Struktura ribozomu 70S není symetrická. Ribozom 70S je rozdělen na čtyři oblasti. Jsou to hlava, krk, tělo a platforma. Podjednotka 50S má centrální výčnělek s 5S rRNA a stopku s proteiny.
Většina proteinů jsou bazické proteiny a mají silné spojení s RNA, která je kyselé povahy. Ribosomální RNA (rRNA) představuje více než 80 % celkové RNA přítomné v bakteriální buňce.
PODMÍNKY:
Dvě podjednotky ribozomu se spojují a rozpojují v závislosti na koncentraci hořčíku. Asi 70 % ribozomální RNA je dvouvláknová a šroubovicová s různými stonky a smyčkami v důsledku párování bází mezi komplementárními oblastmi. Interakce 16S rRNA a mRNA pomáhá podjednotce 30S rozpoznat počáteční konec mRNA. Vazebné místo pro ribozomy u prokaryot leží v blízkosti 5′ konce mRNA před startovacím kodonem AUG.
Mezi 5′-koncem mRNA a kodonem AUG se nachází mnoho bází. Z nich je sekvence 5′-AGGAGGU-3′. Ta se nazývá Shine-Dalgarnova sekvence a leží 4-7 bází před AUG. Oblast 3′ konce 16S rRNA má komplementární sekvenci 3′- AUUCCUCCA-5′. Tato sekvence váže mRNA na ribozom.
Ribosom má v sobě dva kanály. Lineární mRNA vstupuje a uniká jedním kanálem, který má dekódovací centrum. Tento kanál je přístupný nabitým tRNA. Nově syntetizovaný polypeptidový řetězec uniká druhým kanálem.
Malá podjednotka ribozomu obsahuje dekódovací centrum, v němž nabité tRNA dekódují kodony mRNA. Velká podjednotka obsahuje peptidyltransferázové centrum, které vytváří peptidové vazby mezi po sobě jdoucími aminokyselinami. MRNA se váže na 3′-konec 16S RNA v 30S podjednotce ribozomu. Podjednotka 30S, mRNA a nabitá tRNA se spojí a vytvoří spolu s iniciačními faktory a GTP preiniciační komplex. Později se 50S podjednotka ribozomu spojí a vytvoří iniciační komplex 70S.
Hlavní úlohou ribosomu je tvorba peptidových vazeb mezi po sobě jdoucími aminokyselinami nově syntetizovaného peptidového řetězce.
Na ribosomu jsou dvě vazebná místa pro tRNA. První místo se nazývá „P“ místo neboli peptidylové místo. Druhé místo se nazývá ‚A‘ místo neboli amino acylové místo. Do místa „P“ vstupuje pouze iniciační tRNA. Všechny ostatní tRNA vstupují do místa „A“.
PŘEDPOKLADY:
Hlavní úlohou ribozomu je tvorba peptidových vazeb mezi po sobě následujícími aminokyselinami. Peptidová vazba vzniká mezi aminokyselinou v místě „A“ a peptidovým řetězcem v místě „P“, čímž se řetězec prodlouží o jednu aminokyselinu. Bylo zjištěno, že peptidyltransferáza, která katalyzuje tvorbu peptidové vazby mezi po sobě jdoucími aminokyselinami, se skládá z několika proteinů a molekuly 23S rRNA. Tato 23S rRNA je ribozym a je zodpovědná za katalýzu tvorby peptidové vazby mezi po sobě jdoucími aminokyselinami.
Kromě těchto dvou míst „P“ a „A“ je přítomno ještě třetí místo „E“ neboli výstupní místo. Deacylovaná tRNA (zbavená aminokyseliny) se přesouvá z místa ‚P‘ do místa ‚E‘, odkud je vyvržena ven.
.