Nach der posttranskriptionellen Verarbeitung verlässt die mRNA den Zellkern und verbindet sich mit einem Ribosom, einer aus Proteinen und RNA (rRNA) bestehenden Struktur, die den Bindungsprozess zwischen mRNA-Codons und tRNA-Anticodons unterstützt. Während das Ribosom jeweils nur an einem mRNA-Strang arbeiten kann, können sich mehrere Ribosomen an einen beliebigen mRNA-Strang binden und so Polyribosomen bilden. Eukaryotische und prokaryotische Ribosomen unterscheiden sich leicht in ihrer Größe und Komplexität, obwohl ihre Funktion im Allgemeinen ähnlich ist. Bis wir die spezifischen Eigenschaften der Eukaryoten-Translation erörtern, werden wir nur über die Prokaryoten-Translation sprechen.
Ribosomenstruktur
Ribosomen bestehen aus zwei Untereinheiten, einer kleinen und einer großen. Auf dem Ribosom befinden sich vier Bindungsstellen, eine für mRNA und drei für tRNA. Die drei tRNA-Bindungsstellen tragen die Bezeichnungen P, A und E. Die P-Bindungsstelle, auch Peptidylstelle genannt, bindet an die tRNA, die die wachsende Polypeptidkette aus Aminosäuren enthält. Die A-Stelle (Akzeptorstelle) bindet an die Aminoacyl-tRNA, die die neue Aminosäure enthält, die der Polypeptidkette hinzugefügt werden soll. Die E-Stelle (Exit-Stelle) dient als Schwelle, der letzte Übergangsschritt, bevor eine tRNA, die nun ihrer Aminosäure beraubt ist, vom Ribosom losgelassen wird.
Wenn die kleine Untereinheit mit einem mRNA-Molekül assoziiert, kommen die beiden Untereinheiten zusammen und bilden einen Verdichter, der die mRNA und die tRNA in einer stabilen und korrekten Ausrichtung für die Proteinsynthese hält.
Wachstum des Proteins
Betrachten wir die chemische Struktur einer Aminosäure, so sehen wir, dass ein Ende eine terminale Stickstoffgruppe und das andere eine Carboxylgruppe enthält.
Wenn Aminosäuren von der Aminoacyl-tRNA in der A-Stelle auf die wachsende Proteinkette übertragen werden, die an der P-Stelle befestigt ist, werden sie in einer bestimmten Ausrichtung übertragen, so dass die Kette wächst, indem Aminosäuren an das Carboxyl- und nicht an das Stickstoffende der Kette angehängt werden. Auf diese Weise wächst die Proteinkette in der Richtung von Stickstoff zu Carboxyl. Diese synthetisierte Kette wird als Polypeptidkette bezeichnet. In ähnlicher Weise kann jede hinzugefügte Aminosäure als Peptid bezeichnet werden; ein Baustein der größeren Polypeptidkette. Proteine sind Polypeptide.
