13. Строение рибосом, их состав и роль в синтезе белка.

Рибосомы, элементарные аппараты синтеза белковых, полипептидных молекул, обнаруживаются во всех живых клетках, однако их размеры и характеристика различаются у про- и эукариотических клеток. Рибосомы – это сложные рибонуклеопротеиды, в состав которых входят белки и молекулы РНК примерно в равных весовых отношениях. Работающая рибосома состоит из двух неравных субъединиц, которые легко разъединяются при понижении концентрации солей Мg++ в растворах. Размер полной рибосомы прокариотических клеток 20*17*17 нм, эукариотических – 25*20*20. Полная рибосома прокариотов имеет коэффициент седиментации 70 ед. Сведберга (S) рибосома эукариотических клеток – 80S. Прокариотические 70S рибосомы диссоциируют на 50 S большую и 30 S малую субъединицы, эукариотические 80 S рибосомы – на 60 S и 40 S субъединицы. Каждая из субъединиц построена из единого рибонуклеопротеидного тяжа, где рибосомная РНК (рРНК) взаимодействует с разными белками и образует тело рибосомы. Характеристики рибосом даны в табл. 2. Необходимо подчеркнуть, что рибосомные белки в 70 S рибосоме представляют собой 55 неповторяющихся индивидуальных молекул. Разные белки в рибосоме несут различную функциональную нагрузку (например, связывание с факторами при синтезе белков, участие в перемещении тРНК, в транслокации белковой цепи и т. д.), их место вдоль молекул РНК строго специфично. Рибонуклеопротеидный тяж субъединиц сложно изогнут так, что образуется компактная частица. Рибосомные субъединицы можно разобрать, экстрагируя из них отдельные фракции, на составляющие их РНК и белки. Из смесей специфических белков рибосом и из рибосомных РНК снова можно получить рибосомные субъединицы спонтанно, путем самосборки, по-видимому, аналогично тому, что происходит в живой клетке. Выделенная суммарная РНК рибосом представляет собой смесь трех типов молекул, которые легко разделить, используя метод ультрацентрифугирования. При этом в графике распределения молекул РНК в растворе видны три пика: первый тяжелый соответствует РНК с большим молекулярным весом 1,6 10⁶, РНК из 60 S субъединицы, а второй – РНК с молекулярным весом 0,6 10⁶ из 40 S субъединицы. Такой метод исследования молекулярных весов РНК показал, что профиль седиментационных свойств рРНК почти полностью совпадает с профилем тотальной цитоплазматической РНК. Следовательно, основная часть РНК цитоплазмы – рРНК. Что касается других видов клеточных РНК, то тРНК обычно локализуется в зоне с коэффициентом седименчации 4 – 5 S, а количество иРНК так мало, что ее локализация по поглощению в ультрафиолете не выявляется. Использование меченой иРНК показывает, что она может иметь у эукариотических клеток коэффициенты седиментации от 6 до 75 S.

объект	Коэффициент седиментации полной рибосомы	Коэффициент седиментации субъединиц	Количество молекул РНК на субъединицу	Молекулярный вес РНК	Кояффициент седиментации РНК	Количество белковых молекул на субъединицу
Рибосомы прокариотических клеток	30S 70S 50S		1 2	0.56*106 1.1*106 4*105	16S 23S 5S	21 34
Рибосомы эукариотических клеток	40S 80S 60S		1 2	0.6*106 1.6*106 4*105	18S 28S 5S	Всего около 100