рибосомы, мРНК, сигнальные пептиды

Перед рассмотрением механизмов, участвующих в формировании мембранных липидов и белков, необходимо сделать краткий обзор механизмов синтеза белка.

Синтез белка начинается в цитозоле. Рибосомные субъединицы покидают ядро в виде комплек­сов 40S и 60S. Эти субъединицы не образуют функционирующую рибосому до тех пор, пока не присоединятся к мРНК. Малая субъединица (40S) связывается с 5' участком мРНК вместе с другими компонентами комплексов трансляции белка. Затем присоединяется 60S субъединица и форми­руется зрелая 80S рибосома. Трансляция с мРНК начинается сразу после образования функциони­рующей рибосомы. В 60S субъединице есть канал, достаточно длинный для того, чтобы содержать по­липептид, состоящий приблизительно из 30 амино­кислотных остатков. Удлиняющийся полипептид проходит в этот канал.

Когда сформированная рибосома перемещается по нити мРНК, захватывая по 6 нуклеотидов, обра­зуется второй, а затем третий комплексы трансля­ции, которые считывают информацию, заключен­ную в мРНК. Этот процесс продолжается до тех пор, пока рибосомные комплексы не «прочитают» всю мРНК.

Обычная мРНК связывается с 10-12 рибосома­ми, формируя таким образом полирибосомный комплекс, или полисому.Каждая рибосома, дос­тигшая трансляционного конца, — терминирующе­го кодона,покидает мРНК. Затем рибосомные субъединицы отделяются друг от друга и поступа­ют в цитозольный пул, из которого впоследствии могут быть образованы новые рибосомы. Эти ри­босомы могут собираться на той же самой или дру­гой молекуле мРНК. Рибосомные субъединицы могут использоваться многократно для трансля­ции любой нормальной мРНК.

Матричные РНК, подвергающиеся трансляции, делятся на две функциональные группы.

1. мРНК, кодирующие секреторные белки или интегральные белки мембраны. Эти молеку­лы направляются к поверхности эндоплазма­тического ретикулума.

2. мРНК, кодирующие белки, которые остаются в клетке. Эти синтезирующие комплексы ос­таются в цитозоле, не прикрепляясь к мем­бранам.

Необходимо отметить, что белки, синтезируе­мые на второй группе комплексов, составляют большую часть белков, синтезируемых в клетке. Мы уже видели, что некоторые из этих белков об­ладают адресными сигналами,составляющими часть их аминокислотной последовательности. Эти сигналы способствуют направленному движе­нию белков в соответствующие клеточные орга­неллы.

Биосинтез мембранных и секреторных белков происходит в шероховатом ЭР. В этой клеточной органелле синтезируются все мембраны. Здесь так­же проходят начальные этапы посттрансляционного гликозилирования. Кроме того, укладка белка и сборка субъединиц также происходят в полости шероховатого ЭР.