阿多核糖体是一组招募的相同信使RNA(mRNA)的翻译的核糖体。该结构被称为多核糖体或不太常见的麦角体。
多核糖体可以增加那些由几种核糖体同时翻译的信使产生的蛋白质的产量。多核糖体还参与共翻译折叠过程和新合成蛋白质对四级结构的获取。
细菌多核糖体。CNX OpenStax,通过Wikimedia Commons
多核糖体与所谓的P体和应激颗粒一起控制真核细胞中信使的命运和功能。
在原核和真核细胞中均已观察到多核糖体。这意味着这种大分子形成在细胞世界中具有悠久的历史。多核糖体可以由同一信使上的至少两个核糖体组成,但通常有两个以上。
在至少一个哺乳动物细胞中,可以存在多达10,000,000个核糖体。已经观察到许多是游离的,但是很大一部分与已知的多核糖体有关。
一般特征
所有生物的核糖体均由两个亚基组成:小亚基和大亚基。核糖体的小亚基负责阅读信使RNA。
大的亚基负责氨基酸向新生肽的线性添加。活性翻译单位是其中mRNA能够募集并允许核糖体装配的单位。此后,将依次读取信使中的三元组以及与相应的已加载tRNA的相互作用。
核糖体是多核糖体的基础。实际上,翻译信使的两种方式都可以共存于同一单元中。如果构成细胞翻译机制的所有成分均得到纯化,我们将发现四个主要部分:
- 第一个由与形成信使核糖核蛋白的蛋白质相关的mRNA形成。即,单独的使者。
- 第二个是被核糖体亚基分离的,但仍未转化为任何信使。
- 第三是单核糖体。即,“游离”核糖体与某些mRNA相关。
- 最后,最重的部分将是多核糖体的部分。这是实际上执行大部分翻译过程的程序
真核多核糖体的结构
在真核细胞中,mRNA作为信使核糖核蛋白从细胞核中输出。也就是说,使者与各种蛋白质结合在一起,这些蛋白质将决定其输出,动员和翻译。
其中,有几种与附着在信使polyA 3'尾部的PABP蛋白相互作用。其他的,例如CBP20 / CBP80复合物,将与mRNA的5'端结合。
CBP20 / CBP80复合物的释放和核糖体亚基募集到5'罩上定义了核糖体的形成。
翻译开始,新的核糖体在5'罩上组装。这种情况发生的次数有限,这取决于每个信使和所讨论的多核糖体的类型。
在此步骤之后,与5'端帽相关的翻译延伸因子与与mRNA 3'端结合的PABP蛋白相互作用。因此,由信使的不可翻译区域的并集形成一个圆。因此,在信使的长度和其他因素允许的范围内,招募了尽可能多的核糖体。
结合终止于真核多核糖体的圆形结构。Fdardel,通过Wikimedia Commons
其他多核糖体可以采用线性双排或螺旋构型,每匝具有四个核糖体。圆形与游离多核糖体最密切相关。
多核糖体的类型及其功能
多核糖体在活性翻译单元(最初为单核糖体)上形成,并在同一mRNA上依次添加其他核糖体。
根据它们的亚细胞位置,我们发现三种不同类型的多核糖体,每种都有其自身的特殊功能。
游离多核糖体
发现它们在细胞质中游离,与其他结构无明显关联。这些多核糖体翻译编码胞质蛋白的mRNA。
内质网(ER)相关的多核糖体
由于核被膜是内质网的延伸,这种类型的多核糖体也可以与核外被膜结合。
在这些多核糖体中,编码两个重要蛋白质组的mRNA被翻译了。一些是内质网或高尔基体的结构部分。其他,必须通过这些细胞器进行翻译后修饰和/或在细胞内重新定位。
细胞骨架相关多核糖体
细胞骨架相关的多核糖体从不对称地集中在某些亚细胞区室的mRNAs翻译蛋白质。
即,离开核后,一些信使核糖核蛋白被动员到需要它们编码的产物的位点。这种动员是由细胞骨架在结合到mRNA的polyA尾部的蛋白质的参与下进行的。
换句话说,细胞骨架按目的地分配信使。这种命运由蛋白质的功能以及蛋白质必须存在或起作用的位置指示。
转录后基因沉默的调控
即使转录了mRNA,也不一定意味着必须将其翻译。如果该mRNA在细胞质中特异性降解,则其基因的表达被认为是转录后调控的。
有很多方法可以实现这一目标,其中之一就是通过所谓的MIR基因的作用。MIR基因转录的最终产物是microRNA(miRNA)。
这些是其他由其调节翻译的信使的补充或部分补充(转录后沉默)。沉默还可能涉及特定Messenger的特定降级。
与翻译,其区室化,调控和转录后基因沉默相关的所有事情均由多核糖体控制。
为此,它们与细胞的其他分子宏观结构(称为P体和应力颗粒)相互作用。因此,这三个小体,即mRNA和microRNA,定义了在任何给定时间存在于细胞中的蛋白质组。
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