4.6A: Ribosomy

Ribosomy jsou malé kulovité organely, které vytvářejí proteiny spojováním aminokyselin. Mnoho ribozomů se nachází volně v cytosolu, zatímco jiné jsou připojeny k drsnému endoplazmatickému retikulu. Účelem ribozomu je překládat messengerovou RNA (mRNA) na bílkoviny pomocí tRNA. U eukaryot se ribozomy běžně nacházejí v cytosolu buňky, v endoplazmatickém retikulu nebo v mRNA a také v matrix mitochondrií. Bílkoviny syntetizované v každém z těchto míst plní v buňce jinou úlohu. U prokaryot se ribozomy nacházejí také v cytosolu. Tato organela syntetizující bílkoviny je jedinou organelou, která se vyskytuje jak u prokaryot, tak u eukaryot, což potvrzuje skutečnost, že ribozom je znakem, který se vyvinul brzy, pravděpodobně byl přítomen u společného předka eukaryot a prokaryot. Ribosomy nejsou vázány na membránu.

Ribosomy se skládají ze dvou podjednotek, jedné velké a jedné malé, které se spojují pouze během syntézy bílkovin. Úkolem ribozomu je přijmout aktuální zprávu a nabitý komplex aminoacyl-tRNA a vytvořit protein. K tomu mají tři vazebná místa. Jedno je určeno pro mRNA, další dvě pro tRNA. Vazebná místa pro tRNA jsou místo A, které drží komplex aminoacyl-tRNA, a místo P, které se váže na tRNA připojenou k rostoucímu polypeptidovému řetězci.

U většiny bakterií je nejpočetnější vnitrobuněčnou strukturou ribosom, který je místem syntézy bílkovin u všech živých organismů. Všechna prokaryota mají ribozomy 70S (kde S=Svedbergovy jednotky), zatímco eukaryota obsahují v cytosolu větší ribozomy 80S. Ribozom 70S se skládá z podjednotek 50S a 30S. Podjednotka 50S obsahuje 23S a 5S rRNA, zatímco podjednotka 30S obsahuje 16S rRNA. Tyto molekuly rRNA se u eukaryot liší velikostí a jsou složeny z velkého množství ribozomálních proteinů, jejichž počet a typ se může u jednotlivých organismů mírně lišit. Ribozom je nejčastěji pozorovaným nitrobuněčným multiproteinovým komplexem u bakterií.

Sestavování ribozomu se skládá z transkripce, translace, skládání rRNA a ribozomálních proteinů, vazby ribozomálních proteinů a vazby a uvolnění složek sestavy za účelem vytvoření ribozomu. In vivo sestavení podjednotky 30S má dva meziprodukty (p130S a p230S) a podjednotka 50S má tři meziprodukty (p150S, p250S a p350S). Rekonstituční meziprodukty však nejsou stejné jako in vitro. Meziprodukty podjednotky 30S poskytují částice 21S a 30S, zatímco meziprodukty podjednotky 50S poskytují částice 32S, 43S a 50S. Meziprodukty v sestavě in vivo jsou prekurzory rRNA, což je rozdíl oproti sestavě in vitro, která používá zralou rRNA. K dokončení mechanismu sestavování ribozomů se tyto prekurzorové rRNA přemění v polyzomy.

Svedbergova jednotka (S) nabízí míru velikosti částic na základě jejich rychlosti pohybu v trubici vystavené velké síle g.