Struktur dan Fungsi Ribosom

Ribosom adalah mesin ribonukleoprotein besar yang melakukan translasi, membaca RNA duta dan mensintesis protein. Dibangun dari RNA ribosom dan banyak protein yang tersusun dalam dua subunit, ribosom mendekode kodon dan mengkatalisis pembentukan ikatan peptida.

Definition

Ribosom adalah kompleks ribonukleoprotein dua subunit yang subunit kecilnya mendekode kodon RNA duta dan subunit besarnya mengkatalisis pembentukan ikatan peptida melalui RNA ribosomnya, menjadikan ribosom sebagai ribozim.

Scope

Topik ini mencakup arsitektur dua subunit ribosom, komposisi RNA ribosom dan proteinnya, pusat dekode pada subunit kecil dan pusat peptidil transferase pada subunit besar, situs RNA transfer A, P, dan E, serta temuan bahwa katalisis dilakukan oleh RNA. Ini adalah topik struktural dan mekanistik, bukan panduan klinis.

Core questions

• Apa saja komponen dan arsitektur keseluruhan ribosom?
• Di mana terjadinya dekode dan pembentukan ikatan peptida?
• Mengapa ribosom dianggap sebagai ribozim?
• Bagaimana ribosom bakteri dan eukariotik berbeda?

Key concepts

• Subunit ribosom kecil dan besar
• RNA ribosom (rRNA) dan protein ribosom
• Pusat dekode (subunit kecil)
• Pusat peptidil transferase (subunit besar)
• Situs RNA transfer A, P, dan E
• Polisom
• Situs pengikatan antibiotik

Key theories

Ribosom adalah ribozim

Struktur atom subunit besar tidak menunjukkan rantai samping protein di situs katalitik, menunjukkan bahwa RNA ribosom membentuk pusat peptidil transferase dan mengkatalisis pembentukan ikatan peptida.

Mechanisms

Ribosom terdiri dari subunit kecil, yang mengikat RNA duta dan memantau pasangan kodon-antikodon di pusat dekodenya, dan subunit besar, yang menampung pusat peptidil transferase dan terowongan tempat rantai yang baru lahir keluar. RNA transfer menempati tiga situs, yaitu situs aminoasil (A), peptidil (P), dan keluar (E), yang membentang di kedua subunit, dan bergerak melaluinya saat ribosom memanjang dan bertranslokasi. Struktur resolusi tinggi subunit bakteri dan ribosom lengkap, dan kemudian ribosom eukariotik, mengungkapkan bahwa RNA ribosom membentuk pusat dekode dan katalitik, menjadikan ribosom sebagai mesin berbasis RNA; banyak dari struktur ini juga memetakan tempat antibiotik mengikat. Beberapa ribosom dapat menerjemahkan satu RNA duta secara bersamaan, membentuk polisom.

Clinical relevance

Karena banyak antibiotik yang penting secara klinis mengikat dan menghambat ribosom bakteri, dan karena cacat dalam biogenesis ribosom menyebabkan sekelompok kelainan yang dikenal sebagai ribosomopati, struktur ribosom sangat penting untuk farmakologi antimikroba dan penyakit tertentu. Entri ini menjelaskan struktur dan fungsi dan bukan merupakan dasar untuk keputusan diagnostik atau pengobatan individu.

Evidence & guidelines

Gambaran struktural yang diringkas di sini didasarkan pada studi kristalografi sinar-X dan krioelektron-mikroskopi ribosom bakteri dan eukariotik, yang dikonsolidasikan dalam literatur ulasan utama.

History

Ribosom diidentifikasi sebagai situs sintesis protein pada pertengahan abad ke-20, tetapi arsitektur detailnya baru muncul sekitar tahun 2000, ketika struktur kristal subunit bakteri besar dan kecil, dan kemudian ribosom 70S lengkap dengan mRNA dan tRNA, berhasil dipecahkan. Ribosom eukariotik diselesaikan pada resolusi tinggi pada tahun 2011, dan kemajuan dalam krioelektron-mikroskopi sejak itu telah menangkap ribosom dalam banyak keadaan fungsional.

Key figures

• Thomas Steitz
• V. Ramakrishnan
• Ada Yonath
• Marat Yusupov
• Joachim Frank

Seminal works

• nissen-2000
• carter-2000
• selmer-2006
• ben-shem-2011

Frequently asked questions

Terbuat dari apakah ribosom?

Ribosom dibangun dari RNA ribosom dan banyak protein ribosom yang tersusun dalam dua subunit; RNA membentuk pusat dekode dan pusat peptidil transferase katalitik.

Mengapa banyak antibiotik menargetkan ribosom?

Ribosom bakteri cukup berbeda dari ribosom manusia sehingga obat dapat mengikat situs fungsional pada ribosom bakteri dan memblokir sintesis protein secara selektif, itulah sebabnya ribosom merupakan target antibiotik utama.