リボソーム

の リボソーム リボ核酸と様々なタンパク質との複合体を表し、そこでタンパク質合成は、ポリペプチド鎖への翻訳によってDNAに保存されたヌクレオチド配列に従って行われます。

リボソームとは何ですか？

リボソームは、rRNAとさまざまな構造タンパク質で構成されています。 rRNA（リボソームRNA）はDNAに転写されます。 rDNAの形でリボソームRNAを合成するための遺伝子があります。 rDNAはタンパク質に転写されず、リボソームRNAにのみ転写されます。

rRNAは、リボソームの基本的なビルディングブロックとして機能します。そこでは、mRNAの遺伝情報のタンパク質への翻訳を触媒します。リボソーム内のタンパク質は、rRNAに共有結合されていません。それらはリボソームの構造を一緒に保持し、タンパク質合成の実際の触媒作用はrRNAによって実行されます。リボソームは、タンパク質合成中にリボソームに組み立てられるだけの2つのサブユニットで構成されます。それらのビルディングブロックは、細胞核のDNA上で合成されます。

これは、細胞核内で2つのサブユニットを形成するために結合するrRNAとタンパク質の両方が生成される場所です。それらは核孔を介して細胞質に到達します。真核細胞には、タンパク質合成活性に応じて、10万から10万のリボソームがあります。タンパク質合成が非常に活発な細胞では、活性が低い細胞よりもリボソームの数が多くなります。細胞質に加えて、リボソームはミトコンドリアまたは植物の葉緑体にも発生します。

解剖学と構造

すでに述べたように、リボソームはrRNAと構造タンパク質で構成され、構造の正しい配置と凝集に関与しています。コアでの合成後、2つのサブユニットが形成されます。これらのサブユニットは、タンパク質合成中に、mRNAと接触してリボソームを形成することによってのみ結合します。

タンパク質の生合成が終了した後、対応するリボソームは再びそのサブユニットに分解されます。哺乳類では、小さなサブユニットは33のタンパク質と1つのrRNAで構成され、大きなサブユニットは49のタンパク質と3つのrRNAで構成されます。特定のタンパク質のDNAの遺伝情報を運ぶmRNAと接触すると、2つのサブユニットが結合して実際のリボソームを形成し、タンパク質合成を開始できます。

リボソームタンパク質はもっと端にあります。リボソームは、細胞質に自由に存在することも、小胞体に膜結合することもできます。そうすることで、彼らは常に自由状態と膜結合状態の間で切り替わります。遊離細胞質のリボソームは、細胞血漿にも入るタンパク質を生成します。タンパク質は小胞体上で形成され、翻訳後タンパク質輸送体を介して小胞体の内腔に入ります。通常、これらは膵臓などの分泌物形成細胞で形成されるタンパク質です。

機能とタスク

リボソームの機能は、タンパク質生合成を触媒することです。タンパク質の実際の遺伝情報は、DNAに転写されるmRNAによって伝達されます。核を離れるとすぐにリボソームに結合してタンパク質合成を行います。 2つのサブユニットが結合します。

さらに、個々のアミノ酸はtRNAによって細胞質からリボソームに輸送されます。そこには3つのtRNA結合部位があります。これは、アミノアシル（A）、ペプチジル（P）、および出口点（E）です。タンパク質合成の開始時、AとPの2つの位置は、アミノ酸がロードされたtRNAによって占められています。この状態は、翻訳前状態と呼ばれます。 2つのアミノ酸間のペプチド結合の形成後、翻訳後の状態が発生し、AサイトがEサイトになり、PサイトがAサイトになり、新しいtRNAが新しいPサイトにさらに3ヌクレオチドドッキングします。

以前のPサイトtRNAは、そのアミノ酸が除去されており、リボソームから排出されます。状態はタンパク質合成中に連続的に振動します。変更ごとに高い活性化エネルギーが必要です。個々のtRNA分子は、mRNAのそれぞれの相補的なコドンにドッキングします。タンパク質合成は、トンネル型構造のリボソームの2つのサブユニット間で行われます。実際の生合成はリボソームの大きなサブユニットによって制御されています。

小さなサブユニットは、rRNAの機能を制御します。ある種のトンネルで合成が行われるため、未完成のタンパク質鎖は修復酵素による分解から保護されます。この形では、これらのタンパク質は細胞質に欠陥があると認識され、すぐに分解されます。タンパク質合成が完了すると、リボソームはそのサブユニットに分解されます。

病気

タンパク質合成の混乱は、深刻な健康問題を引き起こす可能性があります。このプロセスの秩序だった順序は生命機能にとって不可欠です。ただし、構造タンパク質またはmRNAに影響を与えるいくつかの変異があります。

リボソームタンパク質の変異が原因であると疑われる疾患は、ダイヤモンドブラックファン貧血として知られています。ダイヤモンドブラックファン貧血は、赤血球の合成が損なわれる非常にまれな血液疾患です。貧血が発生し、臓器に酸素が十分に供給されなくなります。治療には、生涯にわたる輸血が含まれます。他の物理的な奇形もあります。

ある理論によれば、リボソームタンパク質の機能不全は、赤血球の前駆細胞のアポトーシスの増加につながり、貧血を引き起こすはずです。ほとんどの突然変異は自然発生します。症候群の遺伝は、全症例の15％でのみ証明できます。