ADVERTISEMENTS:
Lad os foretage en dybdegående undersøgelse af ribosomernes rolle i proteinsyntesen.
Ribosomer udgør den ramme, som proteinsyntesen finder sted på. Det mRNA binder sig til ribosomets 30S-underenhed for at danne initieringskompleks. Ribosomets vigtigste rolle er dets evne til at katalysere dannelsen af peptidbindinger mellem aminosyrer, således at aminosyrerne inkorporeres i proteiner.
Ribosomer er tætte granula uden dækkende membraner. De blev først observeret af Palade. Bakteriernes ribosomer indeholder 65 % RNA (rRNA) og 35 % proteiner. De har en diameter på 18 nm. Ribosomer findes i alle celler. E. coli har 10 000 ribosomer, og de udgør ca. 25 % af bakteriecellens samlede masse. En pattedyrcelle indeholder ca. 10 millioner ribosomer.
ADVERTISERINGER:
Et ribosom har to underenheder:
Hvert ribosom har to ulige underenheder, en stor og en lille underenhed. Bakterieribosomer består af to underenheder af 30S og 50S sedimentationskoefficient i saccharose. De har en kombineret sedimentationskoefficient på 70S. Begge underenheder indeholder mange proteiner og mindst ét stort rRNA.
Eukaryote ribosomer er større end bakterielle ribosomer. De har to ulige underenheder på 40S og 60S, der har en kombineret sedimentationskoefficient på 80S. Ribosomer måles i form af deres sedimentationshastighed målt i Svedberg-enheder (S). IS = 10~13 sekund. Alle ribosomer i en given celle er identiske. Ribosomets bestanddele kan adskilles og kan spontant samles igen. Et ribosom har en kerne af rRNA, og proteinerne er fastgjort på overfladen.
I prokaryoter har både 30S- og 50S-underenhederne rRNA- og proteinmolekylkomponenter.
Sådan har eukaryote ribosomer ribosomer følgende komponenter:
40S-underenhed: 18S-molekyle + 30 proteiner
60S-underenhed: 18S-molekyle + 30 proteiner
60S-underenhed: 5S, 5.8S og rRNA + 50 proteiner.
Den 70S ribosomstruktur er ikke symmetrisk. 70S ribosomet er opdelt i fire regioner. Disse er hoved, hals, krop og platform. 50S-underenheden har en central fremspring, der har 5S rRNA, og en stilk, der har proteiner.
De fleste af proteinerne er basiske proteiner og har en stærk tilknytning til RNA, som er surt af natur. Ribosomalt RNA (rRNA) udgør mere end 80 % af det samlede RNA, der er til stede i bakteriecellen.
RÅDGIVNINGER:
To underenheder af ribosomet associeres og dissocieres afhængigt af koncentrationen af magnesium. Ca. 70 % af ribosomalt RNA er dobbeltstrenget og spiralformet med forskellige stængler og loops som følge af baseparring mellem komplementære regioner. Samspillet mellem 16S rRNA og mRNA hjælper 30S-underenheden med at genkende mRNA’ets begyndelsesende. Ribosombindingsstedet i prokaryoter ligger nær 5′-enden af mRNA opstrøms for startkodonet AUG.
Mellem 5′-enden af mRNA og AUG-kodonet er der mange baser. Ud af disse er der en sekvens af 5′-AGGAGAGGU-3′. Denne kaldes Shine-Dalgarno-sekvensen og ligger 4-7 baser opstrøms for AUG. 3′-enden af 16S rRNA har en komplementær sekvens på 3′- AUUCCUCCA-5′. Denne sekvens binder mRNA til ribosomet.
Et ribosom har to kanaler i det. Det lineære mRNA kommer ind og slipper ud gennem den ene kanal, som har afkodningscentret. Denne kanal er tilgængelig for de ladede tRNA’er. Den nysyntetiserede polypeptidkæde undslipper gennem den anden kanal.
Den lille underenhed af ribosomet indeholder afkodningscentret, hvor de ladede tRNA’er afkoder mRNA’ets kodoner. Den store underenhed indeholder peptidyltransferasecentret, som danner peptidbindinger mellem på hinanden følgende aminosyrer. mRNA’et binder sig til 3′-enden af 16S RNA i 30S-underenheden af ribosomet. 30S-underenheden, mRNA og ladet tRNA kombineres til et præinitieringskompleks sammen med initieringsfaktorer og GTP. Senere slutter 50S-underenheden af ribosomet sig til 70S-initiationskomplekset.
Ribosomets vigtigste rolle er dannelsen af peptidbindinger mellem de på hinanden følgende aminosyrer i den nyligt syntetiserede peptidkæde.
Der er to tRNA-bindingssteder på ribosomet. Det første sted kaldes “P”-sted eller peptidylsted. Det andet sted kaldes “A”-sted eller aminoacylsted. Kun initiator-tRNA’et går ind på “P”-stedet. Alle andre tRNA’er går ind på “A”-stedet.
ADVERTISERINGER:
Ribosomets hovedopgave er dannelsen af peptidbindinger mellem på hinanden følgende aminosyrer. Peptidbindingen dannes mellem aminosyre på “A”-stedet og peptidkæden på “P”-stedet, hvorved kæden forlænges med en aminosyre. Det blev opdaget, at den peptidyltransferase, der katalyserer dannelsen af peptidbindinger mellem på hinanden følgende aminosyrer, består af flere proteiner og et 23S rRNA-molekyle. Dette 23S rRNA er et ribozym og er ansvarlig for at katalysere dannelsen af peptidbindinger mellem på hinanden følgende aminosyrer.
Ud over disse to steder “P”- og “A”-sted er der et tredje sted “E”- eller exit-sted. Deacyleret tRNA (frataget aminosyre) bevæger sig fra ‘P’-stedet til ‘E’-stedet, hvorfra det skubbes ud.