ADVERTENTIES:
Laten we de rol van ribosomen bij de eiwitsynthese eens grondig bestuderen.
Ribosomen leveren het raamwerk waarop de eiwitsynthese plaatsvindt. Het mRNA bindt zich aan de 30S subeenheid van het ribosoom om een initiatiecomplex te vormen. De belangrijkste rol van ribosoom is zijn vermogen om de vorming van peptidebindingen tussen aminozuren te katalyseren, zodat de aminozuren in eiwitten worden opgenomen.
Ribosomen zijn dichte korrels zonder bedekkende membranen. Zij werden voor het eerst waargenomen door Palade. Bacteriële ribosomen bevatten 65% RNA (rRNA) en 35% eiwitten. Ze hebben een diameter van 18 nm. Ribosomen worden in alle cellen aangetroffen. E. coli heeft 10.000 ribosomen, en vormen ongeveer 25% van de totale massa van de bacteriële cel. Een zoogdiercel bevat ongeveer 10 miljoen ribosomen.
ADVERTENTIES:
Een ribosoom heeft twee subeenheden:
Elk ribosoom heeft twee ongelijke subeenheden, een grote en een kleine subeenheid. Bacteriële ribosomen zijn samengesteld uit twee subeenheden met sedimentatiecoëfficiënt 30S en 50S in sucrose. Ze hebben een gecombineerde bezinkingscoëfficiënt van 70S. Beide subeenheden bevatten veel eiwitten en ten minste één groot rRNA.
Eukaryote ribosomen zijn groter dan bacteriële ribosomen. Zij hebben twee ongelijke subeenheden van 40S en 60S met een gecombineerde bezinkingscoëfficiënt van 80S. Ribosomen worden gemeten in termen van hun sedimentatiesnelheid, gemeten in Svedberg-eenheden (S). IS = 10~13 seconde. Alle ribosomen in een bepaalde cel zijn identiek. Onderdelen van ribosomen kunnen zich scheiden en spontaan weer samenvoegen. Een ribosoom heeft een kern van rRNA en eiwitten die aan het oppervlak vastzitten.
In prokaryoten hebben zowel 30S als 50S subeenheden componenten van rRNA en eiwitmoleculen.
Ook eukaryotische ribosomen hebben de volgende componenten:
40S subeenheid: 18S molecuul + 30 eiwitten
60S subeenheid: 5S, 5.8S en rRNA +50 eiwitten.
De structuur van het 70S ribosoom is niet symmetrisch. 70S ribosoom is verdeeld in vier regio’s. Deze zijn hoofd, nek, lichaam en platform. De 50S subeenheid heeft een centraal uitsteeksel met 5S rRNA en een steel met eiwitten.
De meeste eiwitten zijn basische eiwitten en hebben een sterke associatie met RNA, dat zuur van aard is. Ribosomaal RNA (rRNA) vertegenwoordigt meer dan 80% van het totale RNA dat in de bacteriële cel aanwezig is.
ADVERTENTIES:
Twee subeenheden van ribosoom associëren en dissociëren afhankelijk van de concentratie van magnesium. Ongeveer 70% van het ribosomaal RNA is dubbelstrengs en spiraalvormig met verschillende stengels en lussen als gevolg van basenparing tussen complementaire regio’s. De interactie tussen 16S rRNA en mRNA helpt de 30S subeenheid om het beginpunt van het mRNA te herkennen. De ribosoombindingsplaats bij prokaryoten ligt dicht bij het 5′-eind van het mRNA, stroomopwaarts van het startcodon AUG.
Tussen het 5′-einde van het mRNA en het AUG- codon bevinden zich veel basen. Daarvan is er een sequentie van 5′-AGGAGGU-3′. Dit wordt de Shine-Dalgarno-sequentie genoemd en ligt 4-7 basen stroomopwaarts van AUG. De 3′-eindregio van 16S rRNA heeft een complementaire sequentie van 3′- AUUCCUCCA-5′. Deze sequentie bindt het mRNA aan het ribosoom.
Een ribosoom heeft twee kanalen in zich. Het lineaire mRNA komt binnen en ontsnapt door het ene kanaal, dat het decoderingscentrum bevat. Dit kanaal is toegankelijk voor de geladen tRNA’s. De nieuw gesynthetiseerde polypeptideketen ontsnapt door het andere kanaal.
De kleine subeenheid van het ribosoom bevat het decoderingscentrum waarin de geladen tRNA’s de codons van het mRNA decoderen. De grote subeenheid bevat het peptidyltransferasecentrum, dat peptidebindingen vormt tussen opeenvolgende aminozuren. Het mRNA bindt aan het 3′-einde van het 16S RNA in de 30S subeenheid van het ribosoom. De 30S subeenheid, het mRNA en het geladen tRNA vormen samen met de initiatiefactoren en GTP een pre-initiatie complex. Later voegt 50S subeenheid van ribosoom zich samen om 70S initiatie complex te vormen.
De belangrijkste rol van ribosoom is de vorming van peptidebindingen tussen opeenvolgende aminozuren van de nieuw gesynthetiseerde peptideketen.
Er zijn twee tRNA-bindingsplaatsen op het ribosoom. De eerste plaats wordt ‘P’-plaats of peptidylplaats genoemd. De tweede plaats wordt de ‘A’-plaats of amino acylplaats genoemd. Alleen de initiërende tRNA gaat naar de ‘P’-plaats. Alle andere tRNA’s gaan naar de ‘A’-plaats.
ADVERTENTIES:
De belangrijkste rol van ribosoom is de vorming van peptidebindingen tussen opeenvolgende aminozuren. De peptidebinding wordt gevormd tussen aminozuur op de “A”-plaats en peptideketen op de “P”-plaats, waardoor de keten met één aminozuur wordt verlengd. Men ontdekte dat het peptidyltransferase dat de vorming van de peptidebinding tussen opeenvolgende aminozuren katalyseert, bestaat uit verschillende proteïnen en een 23S rRNA-molecule. Dit 23S rRNA is een ribozyme en is verantwoordelijk voor de katalyse van de peptidebinding tussen opeenvolgende aminozuren.
Naast deze twee sites ‘P’ en ‘A’ is er nog een derde site ‘E’ of exit site aanwezig. Gedeacyleerd tRNA (ontdaan van aminozuur) beweegt van de ‘P’-plaats naar de ‘E’-plaats, vanwaar het wordt uitgestoten.