โปรตีนมีส่วนสำคัญต่อโครงสร้างและหน้าที่ของสิ่งมีชีวิต ดังที่เราทราบ DNA เข้ารหัสคำแนะนำในการสร้างโปรตีนบางชนิด สแตรนด์ RNA ทำหน้าที่เป็นเทมเพลตคำสั่งสำหรับการสร้างโปรตีนที่ไรโบโซม การสังเคราะห์โปรตีนที่ไรโบโซมอาจเกิดขึ้นในไซโตพลาสซึมหรือที่ออร์แกเนลล์ที่เรียกว่าเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม
ในสิ่งมีชีวิตที่มีนิวเคลียสที่เป็นระเบียบหรือที่เรียกว่ายูคาริโอต เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมและไรโบโซมมีบทบาทสำคัญในการสังเคราะห์โปรตีน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มันคือเอนโดพลาสมิกเรติเคิลแบบหยาบ ไม่ใช่เอนโดพลาสมิกเรติเคิลแบบเรียบ ซึ่งมีส่วนร่วมในไทม์ไลน์การสังเคราะห์โปรตีน
จุดยึดเหนี่ยวระหว่างไรโบโซมกับ ER คือรูพรุนที่ซับซ้อนซึ่งเรียกว่าทรานส์โลคอน เป็นหน้าที่ของ translocon ในการจับไรโบโซมและปล่อยให้โปรตีนที่เพิ่งสร้างใหม่เข้าสู่ห้องฉุกเฉิน
Endoplasmic Reticulum นิยาม
ER คือชุดของท่อและถุงน้ำที่เรียกว่า cisternae ซึ่งอยู่ในเครือข่ายของเยื่อหุ้มเซลล์ ER ขยายจากพื้นผิวด้านนอกของเยื่อหุ้มนิวเคลียสเข้าสู่ร่างกายของเซลล์ Rough ER เป็นโฮสต์สำหรับไรโบโซมที่ยึดติดและแยกออกจากพื้นผิว ER อย่างต่อเนื่อง โดยพื้นฐานแล้วเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมและไรโบโซมทำงานร่วมกันเพื่อสังเคราะห์โปรตีนและขนส่งพวกมันไปยังปลายทางสุดท้าย
หน้าที่หลักของ ER แบบคร่าวๆ คือการช่วยสร้างและเก็บโปรตีน ในขณะที่ ER ที่ราบรื่นจะกักเก็บไขมัน ซึ่งเป็นไขมันชนิดหนึ่ง สาเหตุทั้งหมดที่เรียกว่า "หยาบ" เป็นเพราะไรโบโซมที่เกาะติดกับมันทำให้มีลักษณะ "เป็นหลุมเป็นบ่อ" หรือ "หยาบ"
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับโครงสร้างและหน้าที่ของเอนโดพลาสมิกเรติคิวลัม (พร้อมแผนภาพ)
โปรตีนจำนวนมากที่สร้างโดยไรโบโซมที่ติดอยู่จะผ่านเข้าไปใน ER คร่าวๆ แล้วจึงเดินทางไปยังตัวอื่น ส่วนต่าง ๆ ของเซลล์เพื่อใช้ จัดเก็บ หรือเคลื่อนย้ายออกจากเซลล์ไปยังส่วนอื่นของ สิ่งมีชีวิต
ไรโบโซม
ไรโบโซมประกอบด้วยไรโบโซมอาร์เอ็นเอและโปรตีน พวกมันถูกผลิตขึ้นในนิวเคลียสของเซลล์ในหน่วยย่อยสองประเภทคือหน่วยใหญ่และหน่วยเล็ก หน่วยย่อยจะถ่ายโอนไปยังร่างกายของเซลล์ โดยที่พวกมันลอยอย่างอิสระในไซโตพลาสซึมหรือยึดติดกับ ER คร่าวๆ
ไรโบโซมอ่านเส้นของ RNA ของผู้ส่งสาร (mRNA) และผูกหน่วยที่ตรงกันของการถ่ายโอน RNA (tRNA) กับส่วนที่อ่านอยู่ในปัจจุบัน ไรโบโซมและเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องจะถ่ายโอนกรดอะมิโนจาก RNA ที่ถ่ายโอนไปยังโปรตีนที่มีความยาวมากขึ้นในกระบวนการที่เรียกว่าการแปล
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับโครงสร้างและหน้าที่ของไรโบโซมในยูคาริโอตและโปรคาริโอต
The Translocon
ทรานสโลคอนเป็นสถานีเชื่อมต่อขนาดเล็กบนพื้นผิว ER ที่ขรุขระซึ่งล็อคเข้ากับไรโบโซม เมื่อไรโบโซมเริ่มสร้างโปรตีน ทรานส์โลคอนจะเปิดเพียงพอสำหรับโปรตีนที่สร้างขึ้นใหม่เพื่อป้อนเข้าไปในรูพรุนของเอนโดพลาสมิกเรติเคิล โปรตีนใหม่จะผ่านเข้าไปในรูพรุนในลักษณะเส้นตรงหรือเป็นเกลียว เนื่องจากรูพรุนมีขนาดเล็กเกินไปที่จะให้โปรตีนที่พับเก็บผ่านเข้าไปภายในได้ รูพรุน translocon จะเปิดขึ้นก็ต่อเมื่อรับรู้ถึงลำดับกรดอะมิโนพิเศษที่ไรโบโซมใช้เพื่อเริ่มต้นโปรตีนที่สร้างขึ้นใหม่
ชะตากรรมของโปรตีน
ทรานส์โลคอนควบคุมว่าโปรตีนใหม่จะถูกรวมเข้าในพลาสมาเมมเบรนหรือจะถูกเก็บไว้ในรูปแบบที่ละลายได้ภายใน ER โปรตีนที่เข้าสู่ขอบเขตแคบของเยื่อหุ้ม ER จะโค้งงอและพับเป็นรูปร่างสุดท้ายที่มีลักษณะเฉพาะ รูปร่างเหล่านี้เป็นผลมาจากพันธะอะตอมระหว่างส่วนต่างๆ ของโมเลกุลโปรตีน
ER ดำเนินการ "ควบคุมคุณภาพ" โดยการขนส่งโปรตีนที่ผิดปกติหรือผิดรูปร่างกลับเข้าไปในร่างกายของเซลล์ที่นำกลับมาใช้ใหม่ โปรตีนที่เก็บไว้จะเดินทางไปยังออร์แกเนลล์เซลล์อื่นที่เรียกว่าเครื่องมือกอลจิ และสุดท้ายออกจากเซลล์ผ่านทางถุงน้ำ เมื่อไรโบโซมสังเคราะห์โปรตีนเสร็จแล้ว ทรานส์โลคอนจะขับไรโบโซมและอุดรูพรุนจนจำเป็นต้องสังเคราะห์โปรตีนอื่น