Eiwitten zijn grotendeels verantwoordelijk voor de structuur en functie van een organisme. Zoals we weten, codeert DNA voor instructies over het maken van bepaalde eiwitten. Een RNA-streng dient als een instructiesjabloon voor het maken van het eiwit op een ribosoom. De eiwitsynthese in het ribosoom kan plaatsvinden in het cytoplasma of in een organel dat het endoplasmatisch reticulum wordt genoemd.
In organismen met een georganiseerde kern, bekend als eukaryoten, spelen het endoplasmatisch reticulum en ribosomen een belangrijke rol bij de synthese van eiwitten. In het bijzonder is het het ruwe endoplasmatisch reticulum, niet het gladde endoplasmatisch reticulum, dat een rol speelt in de tijdlijn van de eiwitsynthese.
Het aanhechtingspunt tussen een ribosoom en het ER is een verfijnde porie die bekend staat als een translocon. Het is de taak van de translocon om ribosomen te grijpen en nieuw geslagen eiwitten de ER binnen te laten.
Endoplasmatisch reticulum Definitie
De ER is een reeks buizen en zakjes, cisternae genaamd, ingesloten in een netwerk van membranen. Het ER strekt zich uit van het buitenoppervlak van het kernmembraan tot in het cellichaam. Ruw ER is een gastheer voor ribosomen die voortdurend hechten aan en loskomen van het ER-oppervlak. In wezen werken het endoplasmatisch reticulum en ribosomen samen om eiwitten te synthetiseren en naar hun eindbestemming te transporteren.
De belangrijkste functie van het ruwe ER is het helpen vormen en opslaan van eiwitten, terwijl het gladde ER lipiden, een soort vet, opslaat. De hele reden waarom het "ruw" wordt genoemd, is omdat de ribosomen die eraan vastzitten het een "hobbelig" of "ruw" uiterlijk geven.
Lees meer over de opbouw en functie van het endoplasmatisch reticulum (met schema).
Veel van de eiwitten die door aangehechte ribosomen worden aangemaakt, komen in het ruwe ER terecht en reizen dan naar andere delen van de cel voor gebruik, opslag of transport uit de cel naar een ander deel van de cel organisme.
het ribosoom
Ribosomen zijn samengesteld uit ribosomaal RNA en eiwitten. Ze worden in de celkern vervaardigd in twee soorten subeenheden, de grote en de kleine. De subeenheden gaan over naar het cellichaam, waar ze vrij in het cytoplasma drijven of zich hechten aan het ruwe ER.
Ribosomen lezen strengen van boodschapper-RNA (mRNA) en binden overeenkomende eenheden van transfer-RNA (tRNA) aan het momenteel gelezen gedeelte. Het ribosoom en de bijbehorende enzymen dragen een aminozuur over van het overdracht-RNA naar een langwerpig eiwit in een proces dat translatie wordt genoemd.
Lees meer over de structuur en functie van ribosomen in eukaryoten en prokaryoten.
De Translocon
De translocons zijn kleine dockingstations op het ruwe ER-oppervlak die op ribosomen vergrendelen. Wanneer een ribosoom eiwitten begint te maken, gaat het translocon voldoende open zodat het nieuw gecreëerde eiwit zich in de porie van het endoplasmatisch reticulum kan voeden. Het nieuwe eiwit gaat lineair of spiraalvormig de porie binnen, omdat de porie te klein is om een gevouwen eiwit door te laten. De translocon-porie gaat alleen open als deze een speciale volgorde van aminozuren herkent die ribosomen gebruiken om een nieuw aangemaakt eiwit te starten.
Het lot van de proteïne
De translocon bepaalt of het nieuwe eiwit in het plasmamembraan wordt opgenomen of in oplosbare vorm in het ER wordt opgeslagen. De eiwitten die de nauwe grenzen van de ER-membranen binnenkomen, worden gebogen en gevouwen tot hun karakteristieke uiteindelijke vormen. Deze vormen zijn gedeeltelijk het gevolg van atomaire bindingen tussen verschillende delen van het eiwitmolecuul.
De ER voert "kwaliteitscontrole" uit door abnormale of misvormde eiwitten terug naar het cellichaam te transporteren waar ze worden gerecycled. Opgeslagen eiwitten reizen naar een ander celorganel, het Golgi-apparaat genaamd, en verlaten uiteindelijk de cel via een blaasje. Wanneer het ribosoom klaar is met het synthetiseren van een eiwit, werpt het translocon het ribosoom uit en stopt de porie totdat een ander eiwit moet worden gesynthetiseerd.
