Hvordan fungerer grov ER med ribosomer?

Proteiner er i stor grad ansvarlige for organismenes struktur og funksjon. Som vi vet, koder DNA for instruksjoner om hvordan man lager visse proteiner. En RNA-streng fungerer som en instruksjonsmal for å skape proteinet ved et ribosom. Proteinsyntesen ved ribosomet kan finne sted i cytoplasmaet eller ved en organell som kalles endoplasmatisk retikulum.

I organismer med en organisert kjerne, kjent som eukaryoter, spiller endoplasmatisk retikulum og ribosomer viktige roller i syntesen av proteiner. Spesielt er det det grove endoplasmatiske retikulumet, ikke det glatte endoplasmatiske retikulumet, som har en del i proteinsyntesens tidslinje.

Festepunktet mellom et ribosom og ER er en sofistikert pore kjent som en translocon. Det er translokons jobb å ta ribosomer og la nymalte proteiner komme inn i ER.

ER er et sett med rør og sekker, kalt cisternae, innelukket i et nettverk av membraner. ER strekker seg fra den ytre overflaten av kjernemembranen og inn i cellelegemet. Rough ER er en vert for ribosomer som kontinuerlig fester seg til og løsner fra ER-overflaten. I hovedsak fungerer det endoplasmatiske retikulumet og ribosomene sammen for å syntetisere proteiner og få dem transportert til deres endelige destinasjon.

Den grove ERs hovedfunksjon er å hjelpe til med å danne og lagre proteiner, mens de glatte ER lagrer lipider, en type fett. Hele grunnen til at det kalles "grovt" er fordi ribosomene som fester seg til det, gir det et "humpete" eller "grovt" utseende.
Les mer om strukturen og funksjonen om det endoplasmatiske retikulumet (med diagram).

Mange av proteinene som dannes av festede ribosomer passerer inn i den grove ER og reiser deretter til andre deler av cellen for bruk, lagring eller transport ut av cellen til en annen del av cellen organisme.

Ribosomer er sammensatt av ribosomalt RNA og proteiner. De produseres i cellekjernen i to typer underenheter, den store og den lille. Underenhetene overføres til cellekroppen, hvor de flyter fritt i cytoplasmaet eller fester seg til den grove ER.

Ribosomer leser tråder av messenger-RNA (mRNA) og binder samsvarende enheter av overførings-RNA (tRNA) til den del som nå er lest. Ribosomet og dets tilknyttede enzymer overfører en aminosyre fra overførings-RNA til en langstrakt proteinlengde i en prosess som kalles translation.
Les mer om strukturen og funksjonen til ribosomer i eukaryoter og prokaryoter.

Translocons er små dokkingstasjoner på den grove ER-overflaten som låser seg på ribosomer. Når et ribosom begynner å lage proteiner, åpner translokonet nok for at det nyopprettede proteinet kan mates inn i porene i det endoplasmatiske retikulumet. Det nye proteinet passerer inn i porene i en lineær eller spiralformet form, fordi porene er for små til at et brettet protein kan passere innenfor. Translocon-porene åpnes bare hvis den gjenkjenner en spesiell sekvens av aminosyrer som ribosomer bruker til å starte et nyopprettet protein.

Translocon kontrollerer om det nye proteinet vil bli innlemmet i plasmamembranen eller vil bli lagret i løselig form i ER. Proteinene som kommer inn i ER-membranens tette rammer blir bøyd og brettet i deres karakteristiske endelige former. Disse formene skyldes delvis atombindinger mellom forskjellige deler av proteinmolekylet.

ER utfører "kvalitetskontroll" ved å transportere unormale eller feilformede proteiner tilbake til cellekroppen der de resirkuleres. Lagrede proteiner beveger seg inn i en annen celleorganelle, kalt Golgi-apparatet, og går til slutt ut av cellen via en vesikkel. Når ribosomet er ferdig med å syntetisere et protein, skyver translokonet ribosomet ut og plugger opp porene til et annet protein må syntetiseres.