Le proteine sono in gran parte responsabili della struttura e della funzione di un organismo. Come sappiamo, il DNA codifica per istruzioni su come produrre determinate proteine. Un filamento di RNA funge da modello di istruzioni per creare la proteina in un ribosoma. La sintesi proteica al ribosoma può avvenire nel citoplasma o in un organello chiamato reticolo endoplasmatico.
Negli organismi con un nucleo organizzato, noti come eucarioti, il reticolo endoplasmatico e i ribosomi svolgono ruoli importanti nella sintesi delle proteine. Nello specifico, è il reticolo endoplasmatico ruvido, non il reticolo endoplasmatico liscio, che ha una parte nella sequenza temporale della sintesi proteica.
Il punto di attacco tra un ribosoma e il pronto soccorso è un poro sofisticato noto come translocone. È compito del translocon afferrare i ribosomi e consentire alle proteine appena coniate di entrare nel pronto soccorso.
Definizione di reticolo endoplasmatico
L'ER è un insieme di tubi e sacche, chiamate cisterne, racchiuse in una rete di membrane. L'ER si estende dalla superficie esterna della membrana nucleare nel corpo cellulare. Il RE ruvido è un ospite per i ribosomi che si attaccano e si staccano continuamente dalla superficie del RE. In sostanza, il reticolo endoplasmatico e i ribosomi lavorano insieme per sintetizzare le proteine e farle trasportare alla loro destinazione finale.
La funzione principale dell'ER ruvido è quella di aiutare a formare e immagazzinare le proteine, mentre l'ER liscio immagazzina i lipidi, un tipo di grasso. L'intero motivo per cui è chiamato "ruvido" è perché i ribosomi ad esso attaccati gli conferiscono un aspetto "irregolare" o "ruvido".
Maggiori informazioni sulla struttura e la funzione del reticolo endoplasmatico (con diagramma).
Molte delle proteine create dai ribosomi attaccati passano nell'ER ruvido e poi viaggiano verso altri parti della cella per l'uso, la conservazione o il trasporto dalla cella a un'altra parte del organismo.
Il ribosoma
I ribosomi sono composti da RNA ribosomiale e proteine. Sono prodotti nel nucleo cellulare in due tipi di subunità, la grande e la piccola. Le subunità si trasferiscono al corpo cellulare, dove galleggiano libere nel citoplasma o si attaccano al RE ruvido.
I ribosomi leggono filamenti di RNA messaggero (mRNA) e legano unità corrispondenti di RNA di trasferimento (tRNA) alla porzione attualmente letta. Il ribosoma e i suoi enzimi associati trasferiscono un amminoacido dall'RNA di trasferimento a una lunghezza allungata della proteina in un processo chiamato traduzione.
Maggiori informazioni sulla struttura e la funzione dei ribosomi negli eucarioti e nei procarioti.
Il Translocon
I translocon sono minuscole stazioni di aggancio sulla superficie ruvida dell'ER che si agganciano ai ribosomi. Quando un ribosoma inizia a produrre proteine, il translocone si apre abbastanza da permettere alla proteina appena creata di alimentarsi nel poro del reticolo endoplasmatico. La nuova proteina passa nel poro in forma lineare o elicoidale, perché il poro è troppo piccolo per consentire il passaggio di una proteina ripiegata. Il poro translocon si apre solo se riconosce una sequenza speciale di amminoacidi che i ribosomi usano per avviare una proteina appena creata.
Il destino delle proteine
Il translocone controlla se la nuova proteina sarà incorporata nella membrana plasmatica o sarà conservata in forma solubile all'interno dell'ER. Le proteine che entrano negli stretti confini delle membrane ER vengono piegate e piegate nelle loro caratteristiche forme finali. Queste forme risultano in parte da legami atomici tra diverse porzioni della molecola proteica.
Il pronto soccorso esegue il "controllo di qualità" trasportando le proteine anomale o deformate nel corpo cellulare dove vengono riciclate. Le proteine immagazzinate viaggiano in un altro organello cellulare, chiamato apparato di Golgi, e alla fine escono dalla cellula attraverso una vescicola. Quando il ribosoma finisce di sintetizzare una proteina, il translocone espelle il ribosoma e ostruisce il poro finché non è necessario sintetizzare un'altra proteina.