Proteini su u velikoj mjeri odgovorni za strukturu i funkciju organizma. Kao što znamo, DNA kodira upute o tome kako stvoriti određene proteine. RNA lanac služi kao predložak uputa za stvaranje proteina u ribosomu. Sinteza proteina u ribosomu može se odvijati u citoplazmi ili u organeli koja se naziva endoplazmatski retikulum.
U organizmima s organiziranom jezgrom, poznatim pod nazivom eukarioti, endoplazmatski retikulum i ribosomi igraju važnu ulogu u sintezi bjelančevina. Točnije, hrapavi endoplazmatski retikulum, a ne glatki endoplazmatski retikulum, ima ulogu u vremenskoj traci sinteze proteina.
Točka vezivanja između ribosoma i ER-a sofisticirana je pora poznata kao translokon. Posao je translokona da ugrabi ribosome i omogući novokovanim proteinima da uđu u ER.
Definicija endoplazmatskog retikuluma
ER je skup cjevčica i vrećica, nazvanih cisterne, zatvorenih u mrežu membrana. ER se proteže od vanjske površine nuklearne membrane u stanično tijelo. Grubi ER je domaćin ribosomima koji se neprestano vežu za ER površinu i odvajaju se od nje. U osnovi, endoplazmatski retikulum i ribosomi rade zajedno kako bi sintetizirali proteine i transportirali ih do konačnog odredišta.
Glavna je funkcija grubog ER pomoć u stvaranju i skladištenju proteina, dok glatki ER skladišti lipide, vrstu masti. Cijeli razlog zašto se naziva "grubim" je zato što mu ribosomi koji se vežu daju "kvrgav" ili "grub" izgled.
Pročitajte više o strukturi i funkciji endoplazmatskog retikuluma (sa dijagramom).
Mnogi proteini stvoreni vezanim ribosomima prelaze u grubu ER, a zatim putuju u druge dijelovi ćelije za uporabu, skladištenje ili transport iz ćelije u drugi dio organizam.
Ribosom
Ribosomi se sastoje od ribosomske RNA i proteina. Proizvode se u staničnoj jezgri u dvije vrste podjedinica, velikoj i maloj. Podjedinice se prenose u stanično tijelo, gdje slobodno plutaju u citoplazmi ili se vežu za grubu ER.
Ribosomi očitavaju lance glasničke RNA (mRNA) i vežu odgovarajuće jedinice prijenosne RNA (tRNA) na trenutno pročitani dio. Ribozom i njemu pridruženi enzimi prenose aminokiselinu iz prijenosne RNA u produženu duljinu proteina u procesu koji se naziva translacija.
Pročitajte više o strukturi i funkciji ribosoma u eukariota i prokariota.
Translocon
Translokoni su malene priključne stanice na hrapavoj ER površini koje se zaključavaju na ribosome. Kad ribosom počne stvarati proteine, translokon se otvara dovoljno da se novostvoreni protein uđe u pore endoplazmatskog retikuluma. Novi protein prelazi u pore u linearnom ili spiralnom obliku, jer je pora premala da omogući presavijeni protein da prođe unutra. Pora translokona otvara se samo ako prepozna poseban slijed aminokiselina koje ribosomi koriste za pokretanje novostvorenog proteina.
Sudbina proteina
Translocon kontrolira hoće li se novi protein uklopiti u plazemsku membranu ili će se čuvati u topljivom obliku unutar ER. Proteini koji ulaze u uske granice ER membrana savijaju se i savijaju u svoje karakteristične konačne oblike. Ti oblici djelomično proizlaze iz atomskih veza između različitih dijelova proteinske molekule.
ER vrši "kontrolu kvalitete" transportiranjem abnormalnih ili deformiranih proteina natrag u stanično tijelo gdje se recikliraju. Spremljeni proteini putuju u drugu staničnu organelu, nazvanu Golgijev aparat, i na kraju izlaze iz stanice kroz vezikulu. Kad ribosom završi s sintezom proteina, translocon izbaci ribosom i začepi pore dok ne treba sintetizirati drugi protein.