Proteiny jsou z velké části zodpovědné za strukturu a funkci organismu. Jak víme, DNA kóduje pokyny, jak vyrobit určité proteiny. Vlákno RNA slouží jako instrukční šablona pro tvorbu proteinu v ribozomu. Syntéza bílkovin v ribozomu může probíhat v cytoplazmě nebo na organelách nazývaných endoplazmatické retikulum.
V organismech s organizovaným jádrem, známých jako eukaryota, hraje při syntéze proteinů důležité roli endoplazmatické retikulum a ribozomy. Konkrétně je to hrubé endoplazmatické retikulum, nikoli hladké endoplazmatické retikulum, které má roli v časové ose syntézy proteinů.
Bodem připojení mezi ribozomem a ER je sofistikovaný pór známý jako translocon. Úkolem translokonu je chytit ribozomy a umožnit vstup nově ražených proteinů do ER.
Definice endoplazmatického retikula
ER je sada zkumavek a vaků, zvaných cisterny, uzavřených v síti membrán. ER sahá od vnějšího povrchu jaderné membrány do těla buňky. Rough ER je hostitel pro ribozomy, které se neustále připojují k povrchu ER a oddělují se od něj. Endoplazmatické retikulum a ribozomy v zásadě spolupracují, aby syntetizovaly proteiny a nechaly je transportovat do svého konečného místa určení.
Hlavní funkcí hrubého ER je pomoci vytvářet a ukládat bílkoviny, zatímco hladký ER ukládá lipidy, druh tuku. Celý důvod, proč se tomu říká „drsný“, je ten, že ribozomy, které se k němu váží, mu dávají „hrbolatý“ nebo „drsný“ vzhled.
Přečtěte si více o struktuře a funkci endoplazmatického retikula (s diagramem).
Mnoho proteinů vytvořených připojenými ribozomy přechází do drsného ER a poté putuje do jiných části buňky pro použití, skladování nebo přepravu z buňky do jiné části buňky organismus.
Ribozom
Ribozomy se skládají z ribozomální RNA a proteinů. Vyrábějí se v buněčném jádru ve dvou typech podjednotek, velké a malé. Podjednotky se přenášejí do těla buňky, kde volně plují v cytoplazmě nebo se připojují k drsné ER.
Ribozomy čtou řetězce messengerové RNA (mRNA) a váží odpovídající jednotky přenosové RNA (tRNA) na aktuálně čtenou část. Ribozom a jeho přidružené enzymy přenášejí aminokyselinu z přenosové RNA na prodlouženou délku proteinu v procesu zvaném translace.
Přečtěte si více o struktuře a funkci ribozomů u eukaryot a prokaryot.
Translocon
Translokony jsou malé dokovací stanice na drsném povrchu ER, které zapadají do ribozomů. Když ribozom začne vytvářet bílkoviny, translokon se otevírá natolik, aby se nově vytvořený protein mohl dostat do pórů endoplazmatického retikula. Nový protein prochází do pórů v lineární nebo šroubovicové formě, protože póry jsou příliš malé na to, aby dovolovaly projít složenému proteinu dovnitř. Transloconový pór se otevře pouze tehdy, pokud rozpozná speciální sekvenci aminokyselin, které ribozomy používají ke spuštění nově vytvořeného proteinu.
Osud bílkovin
Translocon řídí, zda bude nový protein zabudován do plazmatické membrány nebo bude uložen v rozpustné formě v ER. Proteiny, které vstupují do těsných hranic membrán ER, se ohýbají a skládají do svých charakteristických konečných tvarů. Tyto tvary vedou částečně k atomovým vazbám mezi různými částmi molekuly proteinu.
ER provádí „kontrolu kvality“ transportem abnormálních nebo deformovaných proteinů zpět do těla buňky, kde jsou recyklovány. Uložené proteiny cestují do jiné buněčné organely, nazývané Golgiho aparát, a nakonec z buňky opouští váček. Když ribozom dokončí syntézu proteinu, translokon vysune ribozom a ucpá póry, dokud není třeba syntetizovat další protein.