Строение и свойства рибосом

Благодаря методам электронной микроскопии в 60-е–70-е годы XX века было изучено микроскопическое строение рибосом.

Рибосомы – мельчайшие частицы клетки рибонуклеопротеидной природы, которые входят в состав всех клеток живых организмов. Форма и структура рибосом, выделенных из различных источников, отличается поразительным разнообразием.

Рибосомы состоят из рибосомальной РНК и белков в соотношении близком к 1: 1. Связи белков с рРНК в рибосомах являются в основном электростатическими и водородными. Кроме белка и рРНК в составе рибосом в малых количествах обнаружены другие вещества – катионы Mg²⁺, Ca²⁺, Fe³⁺, Zn²⁺, NH₄⁺, а также ди- и полиамины. Кроме этого присутствует фермент рибонуклеаза, который находится в неактивном состоянии. Рибосомы в нативном состоянии сильно гидратированы.

рРНК рибосом является высокомолекулярной РНК с молекудярной массой 600 тыс. – 1,2 млн. Да. Она, в отличие от тРНК, почти не содержит минорных оснований. Первичная структура многих рРНК не исследована в связи с большими методическими трудностями. Вторичная и третичная структуры молекул рРНК исследованы более детально. Так, макромолекула рРНК является одноцепочечной. Из исследований вторичной и третичной структур рРНК следует важный вывод – все рРНК в любом состоянии обладают одноцепочечными открытыми участками определённой протяжённости. Это обеспечивает возможность контакта рРНК с РНК других видов за счёт взаимодействия комплементарных оснований, что обеспечивает специфическое расположение аминокислотных остатков в синтезируемом на рибосоме белке. В неактивном состоянии рибосома состоит из большой и малой субъединиц с массами 30–40 S и 50–60S соответственно.

В присутствии ионов Mg²⁺ субъединицы рибосом сливаются и образуются два класса рибосом: 70S и 80S рибосомы.

Как уже говорилось, в формировании рибосом огромную роль играет рибосомальный белок. Он представлен несколькими десятками полипептидов с молекулярной массой порядка 17 тыс. Да каждый. Белки рибосом отличаются высоким содержанием азота, примерно 15%, что является следствием значительного содержания в их составе диаминокислот (лизина, аргинина, гистидина). Однако и доля дикарбоновых кислот также значительна, вследствие чего основные свойства у рибосомных белков выражены слабо. Интересно отметить, что аминокислотный состав рибосомальных белков очень мало зависит от источника выделения рибосом. Вероятно, этот подчеркивает тот факт, что рибосомы являются структурными элементами клеток любых земных живых организмов.