Proteiner är till stor del ansvariga för en organisms struktur och funktion. Som vi vet kodar DNA för instruktioner om hur man gör vissa proteiner. En RNA-sträng fungerar som en instruktionsmall för att skapa proteinet vid en ribosom. Proteinsyntesen vid ribosomen kan äga rum i cytoplasman eller vid en organell som kallas endoplasmatisk retikulum.
I organismer med en organiserad kärna, känd som eukaryoter, spelar det endoplasmatiska retikulumet och ribosomerna viktiga roller i syntesen av proteiner. Specifikt är det det grova endoplasmiska retikulumet, inte det smidiga endoplasmiska retikulumet, som har en del i proteinsyntesens tidslinje.
Fästpunkten mellan en ribosom och ER är en sofistikerad pore som kallas en translokon. Det är translokonens uppgift att ta tag i ribosomer och låta nyligen präglade proteiner komma in i ER.
Definition av endoplasmatisk retikulum
ER är en uppsättning rör och säckar, kallade cisternae, inneslutna i ett nätverk av membran. ER sträcker sig från den yttre ytan av kärnmembranet in i cellkroppen. Rough ER är en värd för ribosomer som kontinuerligt fäster vid och lossnar från ER-ytan. I huvudsak arbetar endoplasmatisk retikulum och ribosomer tillsammans för att syntetisera proteiner och få dem att transporteras till sin slutdestination.
Den grova ER: s huvudsakliga funktion är att hjälpa till att bilda och lagra proteiner, medan de mjuka ER lagrar lipider, en typ av fett. Hela anledningen till att det kallas "grovt" är att ribosomerna som fäster vid det ger det ett "ojämnt" eller "grovt" utseende.
Läs mer om strukturen och funktionen om det endoplasmiska nätverket (med diagram).
Många av proteinerna som skapas av bifogade ribosomer passerar in i den grova ER och reser sedan till andra delar av cellen för antingen användning, lagring eller transport ur cellen till en annan del av cellen organism.
Ribosomen
Ribosomer består av ribosomalt RNA och proteiner. De tillverkas i cellkärnan i två typer av underenheter, de stora och de små. Underenheterna överförs till cellkroppen, där de flyter fritt i cytoplasman eller fäster vid den grova ER.
Ribosomer läser strängar av budbärar-RNA (mRNA) och binder matchande enheter av överförings-RNA (tRNA) till den för närvarande lästa delen. Ribosomen och dess associerade enzymer överför en aminosyra från överförings-RNA till en långsträckt proteinlängd i en process som kallas translation.
Läs mer om strukturen och funktionen hos ribosomer i eukaryoter och prokaryoter.
Translocon
Translokonerna är små dockningsstationer på den grova ER-ytan som låses fast i ribosomer. När en ribosom börjar göra proteiner öppnas translokonen tillräckligt för att det nyskapade proteinet ska matas in i det endoplasmiska retikulumets porer. Det nya proteinet passerar in i porerna i linjär eller spiralform, eftersom poren är för liten för att ett vikt protein ska kunna passera inuti. Translokonporen öppnas bara om den känner igen en speciell sekvens av aminosyror som ribosomer använder för att starta ett nyskapat protein.
Proteins öde
Translokonen styr om det nya proteinet kommer att införlivas i plasmamembranet eller kommer att lagras i löslig form inom ER. Proteinerna som går in i ER-membranens trånga gränser böjs och vikas i sina karakteristiska slutliga former. Dessa former resulterar delvis från atombindningar mellan olika delar av proteinmolekylen.
ER utför "kvalitetskontroll" genom att transportera onormala eller missformade proteiner tillbaka till cellkroppen där de återvinns. Lagrade proteiner reser in i en annan cellorganell, kallad Golgi-apparaten, och går så småningom ut ur cellen via en vesikel. När ribosomen är klar med att syntetisera ett protein matar translokonen ut ribosomen och pluggar upp porerna tills ett annat protein behöver syntetiseras.