4.6A: Ribosomer

Ribosomer är små sfäriska organeller som tillverkar proteiner genom att sammanfoga aminosyror. Många ribosomer finns fria i cytosolen, medan andra är fästa vid det grova endoplasmatiska retikulumet. Ribosomens syfte är att översätta messenger RNA (mRNA) till proteiner med hjälp av tRNA. Hos eukaryoter kan ribosomer vanligen hittas i cellens cytosol, det endoplasmatiska retikulumet eller mRNA samt i mitokondriernas matris. Proteiner som syntetiseras på var och en av dessa platser tjänar en annan roll i cellen. I prokaryoter kan ribosomer också finnas i cytosolen. Denna proteinsyntetiserande organell är den enda organell som finns i både prokaryoter och eukaryoter, vilket bekräftar det faktum att ribosomen är en egenskap som utvecklats tidigt, och som troligen fanns i den gemensamma förfadern till eukaryoter och prokaryoter. Ribosomer är inte membranbundna.

Ribosomer består av två underenheter, en stor och en liten, som endast binds samman under proteinsyntesen. Ribosomens syfte är att ta emot det egentliga meddelandet och det laddade aminoacyl-tRNA-komplexet för att generera proteinet. För att göra detta har de tre bindningsställen. En är för mRNA, de andra två är för tRNA. Bindningsställena för tRNA är A-sidan, som håller aminoacyl-tRNA-komplexet, och P-sidan, som binder till det tRNA som är fäst vid den växande polypeptidkedjan.

I de flesta bakterier är den mest talrika intracellulära strukturen ribosomen, som är platsen för proteinsyntesen i alla levande organismer. Alla prokaryoter har 70S (där S=Svedberg-enheter) ribosomer medan eukaryoter innehåller större 80S ribosomer i cytosolen. 70S-ribosomen består av en 50S- och en 30S-underenhet. 50S-underenheten innehåller 23S- och 5S-rRNA medan 30S-underenheten innehåller 16S-rRNA. Dessa rRNA-molekyler skiljer sig åt i storlek hos eukaryoter och är komplexa med ett stort antal ribosomala proteiner, vars antal och typ kan variera något mellan organismer. Ribosomen är det vanligaste intracellulära multiproteinkomplexet i bakterier.

Ribosomens sammansättning består av transkription, översättning, veckning av rRNA och ribosomala proteiner, bindning av ribosomala proteiner samt bindning och frisättning av sammansättningskomponenterna för att skapa ribosomen. In vivo har sammansättningen av 30S-underenheten två intermediärer (p130S och p230S) och 50S-underenheten har tre intermediärer (p150S, p250S och p350S). Rekonstitutionsintermediaten är dock inte desamma som in vitro. Intermediaten för 30S-underenheten ger 21S- och 30S-partiklar medan intermediaten för 50S-underenheten ger 32S-, 43S- och 50S-partiklar. Intermediärerna i sammansättningen in vivo är prekursor-rRNA, vilket skiljer sig från in vitro som använder mognat rRNA. För att slutföra mekanismen för ribosomsammansättning omvandlas dessa prekursor-rRNA till polysomer.