ไรโบโซมเป็นกลไกของโมเลกุลขนาดใหญ่ที่ควบคุมการสังเคราะห์โปรตีน ประกอบด้วยโมเลกุล RNA อย่างน้อย 3 โมเลกุลและโปรตีนมากกว่า 50 ชนิด โดยมีน้ำหนักโมเลกุล 2.5 Mda (เมกะดาลตัน) สำหรับโปรคาริโอตไรโบโซม และ 4.2 MDa สำหรับไรโบโซมยูคาริโอต
Table of Contents
องค์ประกอบของไรโบโซม
ไรโบโซมแต่ละตัวประกอบด้วยหน่วยย่อยขนาดใหญ่และหน่วยย่อยขนาดเล็ก หน่วยย่อยขนาดใหญ่ที่มีศูนย์เปปไทด์ทรานสเฟอร์เรสมีหน้าที่สร้างสะพานเปปไทด์ หน่วยย่อยขนาดเล็กประกอบด้วยศูนย์ถอดรหัส โดยที่ tRNA ที่ติดแท็กกรดอะมิโนจะอ่านและถอดรหัสโคดอน นอกจากนี้ยังมีการรวมศูนย์กลางขององค์ประกอบในยูนิตย่อยขนาดใหญ่
ตามแบบแผน หน่วยย่อยจะถูกตั้งชื่อตามอัตราการสะสมภายใต้แรงเหวี่ยง หน่วยวัดอัตราการตกตะกอนคือ Svedberg และย่อว่า S ไรโบโซมโปรคาริโอตคือไรโบโซม 70S โดยที่ยูนิตย่อยขนาดใหญ่คือ 50S และยูนิตย่อยขนาดเล็กคือ 30S ยูคาริโอตไรโบโซมคือ 80S โดยมียูนิตย่อยขนาดใหญ่ 60S และยูนิตย่อยขนาดเล็ก 40S
แต่ละหน่วยย่อยประกอบด้วยไรโบโซมอาร์เอ็นเอ (rRNAs) และโปรตีนไรโบโซม หน่วย Svedberg ถูกใช้อีกครั้งเพื่อแยกความแตกต่าง rRNAs (ตารางที่ 1)
ตารางที่ 1. ส่วนประกอบโครงสร้างของไรโบโซม
| ส่วนประกอบโครงสร้าง | โปรคาริโอต | ยูคาริโอท | ||
| ยูนิตย่อยขนาดใหญ่ (50S) | ยูนิตย่อยขนาดเล็ก (30S) | ยูนิตย่อยขนาดใหญ่ (60S) | ยูนิตย่อยขนาดเล็ก (40S) | |
| rRNA | rRNA 5S (120 Nu) | rRNA 16S (1540 Nu) | 5.8S rRNA (160 นิว) | rRNA 18S (1900 Nu) |
| rRNA 23S (2900 Nu) | rRNA 5S (120 Nu) | |||
| rRNA 28S (4700 Nu) | ||||
| โปรตีน | โปรตีน 34 | โปรตีน 21 ตัว | 49 โปรตีน | 33 โปรตีน |
ในระหว่างการแปล หน่วยย่อยขนาดใหญ่และขนาดเล็กของไรโบโซมแต่ละตัวจะจับกันและเข้ากับ mRNA หลังจากการสังเคราะห์โปรตีนในแต่ละรอบ พวกมันจะแยกจากกันอีกครั้ง
ไซต์จับ tRNA บนไรโบโซม
บนไรโบโซมมีไซต์การจับ tRNA สามแห่ง ได้แก่ ไซต์ A, P และ E โดยที่:
- A คือตำแหน่งจับสำหรับ aminoacyl-tRNA (tRNA ที่มีกรดอะมิโน)
- P คือตำแหน่งการจับสำหรับเปปทิดิล-tRNA (tRNA ที่มีสายพอลิเปปไทด์)
- E คือตำแหน่งการจับ tRNA ที่ปล่อยออกมาหลังจากสายโพลีเปปไทด์ถูกแปลงเป็น aminoacyl-tRNA
แต่ละไซต์การจับ tRNA ถูกสร้างขึ้นที่ส่วนต่อประสานระหว่างหน่วยย่อยขนาดใหญ่และหน่วยย่อยขนาดเล็ก ด้วยวิธีนี้ tRNA ที่แนบมาสามารถข้ามช่องว่างระหว่างศูนย์เปปทิดิลทรานสเฟอร์เรสของหน่วยย่อยขนาดใหญ่และศูนย์กลางการถอดรหัสของหน่วยย่อยขนาดเล็ก เทอร์มินัส 3′ ของ tRNA ตั้งอยู่ใกล้ยูนิตย่อยขนาดใหญ่และวงแหวนเชิงซ้อนใกล้กับยูนิตย่อยขนาดเล็ก
ช่องไรโบโซม
เหล่านี้เป็นช่องทางที่ยอมให้ mRNA เข้าและออกจากไรโบโซม และช่องทางที่อนุญาตให้สายโซ่พอลิเปปไทด์ที่เพิ่งตั้งไข่ออกจากไรโบโซม
mRNA เข้าและออกจากศูนย์การถอดรหัสของไรโบโซมผ่านช่องแคบสองช่องที่หน่วยย่อยขนาดเล็ก โดยที่ช่องสัญญาณอินพุตกว้างเพียงพอสำหรับ RNA ที่ไม่มีการจับคู่เท่านั้นที่จะผ่านไปได้ คุณลักษณะนี้ช่วยให้แน่ใจว่า mRNA ถูกทำให้ตรงเมื่อเข้าสู่ไซต์การถอดรหัส โดยกำจัดการโต้ตอบการจับคู่เบสกับเบสเสริมภายในโมเลกุลเพิ่มเติม
ช่องสัญญาณข้ามยูนิตย่อยขนาดใหญ่ให้ทางออกสำหรับสายพอลิเปปไทด์ที่สังเคราะห์ขึ้นใหม่ ขนาดของช่องจะจำกัดการพับของสายโพลีเปปไทด์สังเคราะห์ ดังนั้นโปรตีนสามารถสร้างโครงสร้างระดับตติยภูมิได้ก็ต่อเมื่อมันถูกปลดปล่อยออกจากไรโบโซมเท่านั้น
