リボソーム：定義、タイプ、関数、フォーム、および構造

リボソーム：定義、タイプ、機能、フォーム、および構造– リボソームという用語を聞いたことがありますか？ この機会に、リボソームとはどういう意味ですか？ それをよりよく理解するために、以下の完全な説明を見てみましょう。

リボソーム：定義、タイプ、関数、フォーム、および構造

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リボソームは、タンパク質とリボ核酸（RNA）で構成される粒子、分子、または細胞小器官であり、タンパク質合成で一緒に機能します。 言い換えれば、リボソームはタンパク質合成の部位です。 リボソームの寸法は小さく、この固体オルガネラの直径はわずか20ナノメートルです。 リボソームは、原核細胞と真核細胞の細胞質に見られる球状の構造です。 いくつかのタイプのリボソームは細胞質ゾルで自由に発生し、いくつかのタイプは攻撃的な小胞体（ER）または核膜としても知られているものに付着します。

リボソームという用語はギリシャ語に由来します。ギリシャ語は体を意味するsomaという単語と、リボ核酸またはリボ核酸に由来します。 リボソームの研究を最初に行った科学者は、ルーマニアの科学者であるジョージエミールパレードでした。 彼は1950年代に電子顕微鏡を使用してこの研究を実施しました。 彼が行った研究により、1974年にジョージエミールパレードは心理学と健康でノーベル賞を受賞しました。 しかし、この固体分子にリボソームという名前を最初に使用した科学者はリカードBでした。 1958年のロバート。

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リボソームの特徴

直径が約20〜22ナノメートルの小さな顆粒。
すべての生細胞に見られます。
細胞内で最小の細胞小器官。
65％のリボソームRNA（rRNA）と35％のリボソームタンパク質で構成されています。
粗い小胞体に見られ、細胞質に散在しています。
タンパク質を生産します。

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リボソームの種類

• 遊離リボソームは、細胞質に広く分布している細胞構造です。
• 結合リボソームは、通常ER（小胞体）に付着している、またはRER（粗面小胞体）とも呼ばれるリボソーム構造の1つです。

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リボソームの形状とサイズ

原核生物

原核生物のリボソームは70Sのサイズで、6％のRNAと40％のタンパク質を含んでいます。 これらの細胞小器官は、サブユニットのサイズが50Sおよび30Sである細胞質に自由に存在します。 長さは29x 21 nm、質量は2,520,000ダルトンです。

真核生物

一方、真核生物のリボソームでは、サイズは80Sで、RNA含有量は40％、タンパク質含有量は60％です。

それは細胞質内に独立した位置を持ち、小胞体に結合しています。 長さは約32x 22 nmで、質量は約4,220,000ダルトンです。

リボソーム機能

リボソームが小さな電子タイト粒子であることはすでに知っています。 4種類のリボソームRNA（rRNA）と80種類のタンパク質で構成されています。 リボソームには、次のようなさまざまな機能があります。

タンパク質合成

リボソームは、膜を持たない細胞小器官の例であり、非常に重要な役割を果たします。 タンパク質合成の過程で非常に重要なのは、メッセンジャーRNA（mRNA）を タンパク質。

リボソームは、細胞質ゾル液の触媒として作用する酵素であるタンパク質合成のプロセスを実行する上で自由な位置にあります。 これらの機能を実行する際に、リボソームは3つの主要なコンポーネントによって支援されます。

• タンパク質のテンプレートであるmRNA。 この分子は、DNAに見られる遺伝子のコピーであり、細胞質に送られ、リボソームの促進を受けてタンパク質として翻訳されます。 mRNAは一連のコドンで構成されており、その役割はタンパク質合成の過程で必要なリボソームのアミノ酸配列を決定することです。
• アミノ酸
• 特殊なアミノ酸担体であるtRNA。 この分子は、mRNAにあるコドンに相補的なトリプレットアンチコドンを持っています。 そして、この補完により、mRNAコドンの配列がアミノ酸の配列を決定します。

この一連のタンパク質合成プロセスは、セントラルドグマと呼ばれます。 この合成プロセスで生成されたタンパク質は、後で細胞質によって使用されます。

転写

DNAの鎖の1つは、RNAを作成するために転写を受けます。 RNAに転写されるDNAのストレッチは、転写ユニットと呼ばれます。 確かに、転写は遺伝子発現の一部です。 転写の元の解釈は、実際にはコピーまたは音訳です。 したがって、ここでの転写とは、DNAの読み取り値をRNAにコピーするプロセスです。 このプロセスでは、唯一の実際の置換はDNAの窒素塩基チミンであり、RNAではウラシルに置換されます。 転写は、プロセスの3つの段階で構成されます。

• RNA鎖の開始
• RNA鎖の伸長
• 終結（終結）RNA鎖

転写プロセスは、細胞核内、またはミトコンドリアと色素体のマトリックス内で発生します。このプロセスは、刺激によって、または刺激なしでトリガーできます。 刺激が発生すると、TATAボックス、CCAATボックス、およびGCボックスで構成されるコアプロメータがアクティブになります。 この転写プロセスは、一次mRNAと呼ばれる生のRNAを作成します。このRNAには、タンパク質合成のプロセスを支援および制御するためのタンパク質のバンドルフラグメントがあります。 次のRNAファイルは転写後処理されます。

翻訳

これは、mRNA分子のヌクレオチド配列をタンパク質またはポリペプチドを構成するアミノ酸の配列に変換するプロセスです。 これは、転写だけでなく、遺伝子をタンパク質に結び付けることができる主要なプロセスの1つです。 このプロセスはmRNA分子でのみ発生しますが、rRNAやtRNAなどの他の分子は翻訳プロセスを経ません。 mRNAはDNA配列のコピーであり、分子はオープンリーディングフレームの形で遺伝子を構成します。 それだけでなく、mRNAはアミノ酸配列データも伝達します。 リボソームは、この翻訳プロセスが行われる場所です

翻訳プロセスは、次の3つのセッションに要約されます。

1.開始

これは翻訳プロセスの初期段階であり、このプロセスでは、mRNA、30Sサブユニット、およびホルミルメチオニルtRNAが30S開始環境に結合されます。 3oS開始複合体が作成された後、50Sサブユニットが次に結合して70Sサブユニットを形成します。

2.伸び

これは、原核生物または真核生物のいずれかにおけるポリペプチド伸長プロセスです。 このプロセスは、次の3つの段階に分かれています。

• リボソームのA側に結合するアミノアシルtRNA
• ペプチド結合の作製
• 鎖状リボソームのmRNAまでのA部位にある次のコドン位置への転座

3.終了

これは翻訳の最終プロセスであり、UAA、UGA、UAGの3種類の終止コドンがmRNAに存在し、リボソームのA位置に到達します。

リボソームの構造と組成

リボソームは、あらゆる種類のアミノ酸を使用してタンパク質を生成する細胞内の成分です。 リボソーム自体は、2つの重要な化合物で構成されています。

リボ核酸またはリボ核酸（RNA）

この酸は、細胞内でリボソームの合成が行われる場所である核小体に由来します。 リボ核酸は、あらゆる形態の生命に重要な役割を果たす3つの主要な高分子（DNA、タンパク質、RNA）の1つです。 RNAはDNAに似た構造をしており、それぞれがリン酸基、窒素塩基基、ペントース基を持ついくつかのヌクレオチドで構成されています。 リボ核酸は、真核細胞でのタンパク質合成の過程でも機能します。 これらの真核細胞には3種類のRNAが存在します。

• RNA-メッセンジャーまたは一般にメッセンジャー-RNA（mRNA）と呼ばれます。 これは、RNAポリメラーゼIによって合成されるRNAの一種です。
• RNA-リボソームまたはリボソーム-RNA（rRNA）として知られています。 RNAポリメラーゼIIによって合成されるRNAの一種です。
• RNA-トランスファーまたはトランスファー-RNA（tRNA）として知られています。 RNAポリメラーゼIIIによって合成されるRNAの一種です。

RNAには、次のようないくつかの主要な機能があります。

1. データまたは遺伝物質の保存として

これは、バクテリオファージなどのウイルスのグループに特に当てはまります。バクテリオファージでは、ウイルスが生細胞に侵入し始めると、次のようになります。 犠牲細胞の細胞質に運ばれるRNAは、宿主細胞によって翻訳され、ウイルスを生成します。 新着。 RNAに関連することを試みた高度な研究の結果は、進化過程の初期には、生物がDNAを使用する前はRNAが一般的な遺伝物質であったことを報告しました。

2. すべての生物に適用される遺伝子発現の過程におけるDNAとタンパク質の間の仲介者として

この場合、RNAはDNAのDNA窒素塩基配列コードのコピーのように機能する製品です 転写プロセス。シーケンスコードは、次のように知られているN塩基の3つのシーケンスに配置されます。 コドン。 各コドンは1つのアミノ酸に結合しています。

リボソームタンパク質またはリボ核タンパク質（RNP）

リボソームタンパク質は、rRNA（Ribosome-RNA）と連携して、細胞の翻訳プロセスに関与するリボソームサブユニットを形成するタンパク質の一種です。 これは、ペプチド結合によって互いに結合されたさまざまなモノマーのポリマーである化合物です。 これらの分子には、炭素、水素、窒素、酸素、場合によっては硫黄またはリンが含まれています。

タンパク質は、生物やウイルスにとって、つまり細胞の構造と機能において非常に重要な役割を果たしています。 自然のタンパク質生合成のプロセスは、遺伝子発現と同じです。 DNAによって運ばれる遺伝暗号はRNAに転写され、RNAはリボソームによって実行される翻訳のテンプレートとして機能します。

この段階では、タンパク質はまだ生の状態にあり、タンパク質構成アミノ酸のみで構成されています。 生物学的に完全な役割を果たすことができるタンパク質を生産するには、翻訳後メカニズムが必要です。

タンパク質の構造は4つのレベルに分けられます。

• 一次構造（レベル1）、これはペプチド結合を介してタンパク質を構成するアミノ酸の配列です。
• 二次構造（レベル2）、これは水素酸を介して安定化を受けるタンパク質アミノ酸配列の局所的な3サイズの構造です。 二次構造にはいくつかの形態があります。すなわち、アルファヘリックス（αヘリックス）、ベータシート（βシート）、ベータターン（βターン）、およびガンマターン（yターン）です。
• 二次構造の多様性の組み合わせである三次構造（レベル3）。 一般に、この構造は塊の形をしており、一部の分子は物理的相互作用を実行できます。 通常のオリゴマー（二量体、三量体、四級体など）を形成し、構造を形成する共有結合 第四紀。
• 四次構造（レベル4）、例えばインスリンおよびルビスコ酵素。

次のようなタンパク質の機能もあります。

• エネルギー源として
• ホルモン、酵素、抗体の合成
• 細胞内の酸塩基含有量のバランスを制御する
• 組織や細胞を形成して修復します
• 納屋や食料備蓄として

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リボソーム部門

リボソームはサブユニットと呼ばれる2つの大きな部分に分割され、各サブユニットではユニットS（Svedberg）で表されます。 ユニットは、サブユニットが遠心分離されたときの沈着率を表示します。ユニットの名前は、発見者の名前から取得されます。 リボソームの各サブユニットには、RNAとタンパク質が含まれています。 2つのサブユニットのタイプは、特定の媒体の沈降レベルに基づいているように見えます。 リボソームには2つのサブユニットもあります。

• 1. 小サブユニット–小リボソームサブユニットは、1つのリボソーム– RNA（rRNA）と、細菌に属する原核生物の約21のタンパク質、および哺乳類の真核生物の約30のタンパク質で構成されています。
• 2. 大きなサブユニット–原核生物では、大きなリボソームサブユニットには2つのrRNA（1つは大きいものと1つは小さいもの）が含まれ、31個近くのタンパク質が含まれています。 対照的に、真核生物では、大きなリボソームサブユニットは3つのrRNA（1つは大きいものと2つは小さいもの）を含み、49近くのタンパク質に存在します。

真核細胞では、2つのリボソームサブユニットが核小体で合成プロセスを経て、使用される前に細胞質に輸送されます。

リボソームの構造には次の特徴があります。

• 一般的な形状をしており、縦断面では楕円です。
• ネガティブ染色法をテストしたところ、軸に垂直な横方向の溝があり、それぞれが異なるサイズの2つのサブユニットに分割されているように見えます。
• 各サブユニットは、S（スヴェドベリ）次元で表される沈降係数の存在によって示されます。 原核細胞では、沈降係数は70Sです（大きなサブユニットの場合は50S、小さなサブユニットの場合は30S）。 一方、真核細胞では、沈降係数は80Sです（大きなサブユニットの場合は60S、小さな太陽ユニットの場合は40S）。
• リボソームにはさまざまなサイズと形があります。 原核細胞では、リボソームの長さは29ナノメートル、最大21ナノメートルに達する可能性があります。 対照的に、真核細胞では、リボソームの長さは32ナノメートル×22ナノメートルの大きさに達する可能性があります。
• 原核細胞では、小さなサブユニットは細長く、2つの対称的な線で形が湾曲し、3桁で、ソファのようなものです。 一方、真核細胞では、サブユニットのサイズはEリボソームと同じです。 コリ。

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