Proteiner er stort set ansvarlige for en organisms struktur og funktion. Som vi ved koder DNA for instruktioner om, hvordan man fremstiller visse proteiner. En RNA-streng fungerer som en instruktionsskabelon til dannelse af proteinet ved et ribosom. Proteinsyntesen ved ribosomet kan finde sted i cytoplasmaet eller ved en organel kaldet det endoplasmatiske retikulum.
I organismer med en organiseret kerne, kendt som eukaryoter, spiller det endoplasmatiske retikulum og ribosomer vigtige roller i syntesen af proteiner. Specifikt er det det grove endoplasmatiske retikulum, ikke det glatte endoplasmatiske retikulum, der har en rolle i proteinsyntesens tidslinje.
Fastgørelsespunktet mellem et ribosom og ER er en sofistikeret pore kendt som en translocon. Det er transloconens opgave at få fat i ribosomer og lade nymynte proteiner komme ind i ER.
Endoplasmisk retikulumdefinition
ER er et sæt rør og sække, kaldet cisternae, lukket i et netværk af membraner. ER strækker sig fra den ydre overflade af kernemembranen ind i cellelegemet. Rough ER er en vært for ribosomer, der konstant fastgøres til og løsnes fra ER-overfladen. I det væsentlige arbejder det endoplasmatiske retikulum og ribosomer sammen for at syntetisere proteiner og få dem transporteret til deres endelige destination.
Den grove ER's vigtigste funktion er at hjælpe med at danne og opbevare proteiner, mens de glatte ER gemme lipider, en type fedt. Hele grunden til, at det kaldes "ru", er fordi ribosomerne, der er knyttet til det, giver det et "ujævn" eller "groft" udseende.
Læs mere om strukturen og funktionen om det endoplasmatiske retikulum (med diagram).
Mange af proteinerne skabt af vedhæftede ribosomer passerer ind i den grove ER og rejser derefter til andre dele af cellen til enten brug, opbevaring eller transport ud af cellen til en anden del af cellen organisme.
Ribosomet
Ribosomer er sammensat af ribosomalt RNA og proteiner. De fremstilles i cellekernen i to typer underenheder, den store og den lille. Underenhederne overføres til cellelegemet, hvor de flyder frit i cytoplasmaet eller fastgøres til den grove ER.
Ribosomer læser tråde af messenger-RNA (mRNA) og binder matchende enheder af overførsels-RNA (tRNA) til den aktuelt læste del. Ribosomet og dets tilknyttede enzymer overfører en aminosyre fra transfer-RNA'et til en langstrakt proteinlængde i en proces kaldet translation.
Læs mere om strukturen og funktionen af ribosomer i eukaryoter og prokaryoter.
Translocon
Translokoner er små dockingstationer på den ru ER-overflade, der låser fast på ribosomer. Når et ribosom begynder at fremstille proteiner, åbner transloconet nok til, at det nyoprettede protein kan føde sig ind i porerne i det endoplasmatiske retikulum. Det nye protein passerer ind i porerne i en lineær eller spiralformet form, fordi poren er for lille til at lade et foldet protein passere indeni. Translocon-poren åbnes kun, hvis den genkender en særlig sekvens af aminosyrer, som ribosomer bruger til at starte et nyoprettet protein.
Proteins skæbne
Translocon styrer, om det nye protein vil blive inkorporeret i plasmamembranen eller vil blive opbevaret i opløselig form i ER. Proteinerne, der kommer ind i ER-membranernes stramme rammer, bøjes og foldes i deres karakteristiske endelige former. Disse former skyldes delvis atombindinger mellem forskellige dele af proteinmolekylet.
ER udfører "kvalitetskontrol" ved at transportere unormale eller misdannede proteiner tilbage i cellelegemet, hvor de genbruges. Opbevarede proteiner bevæger sig ind i en anden celleorganel, kaldet Golgi-apparatet, og forlader til sidst cellen via en vesikel. Når ribosomet er færdig med at syntetisere et protein, skubber transloconet ribosomet ud og tilslutter porerne, indtil et andet protein skal syntetiseres.