Ribosom

Biologie

Ribosomen sind komplexe Nukleoprotein-Partikel, an denen die Translation (Proteinbiosynthese) abläuft.

Ribosomen bestehen aus zwei unterschiedlich großen Untereinheiten.
Jede der Untereinheiten ist aus einer Vielzahl von Proteinen und aus ribosomaler RNA (rRNA) zusammengesetzt.

Die Ribosomen der Eukaryonten haben einen Sedimentationskoeffizienten von 80 S und bestehen aus einer Untereinheit mit 40 S und einer mit 60 S.
- Das Molekulargewicht einer 80S-Untereinheit beträgt etwa 4.500.000.
Die 40S-Untereinheit besteht aus einem Molekül 18S-rRNA und 33 Proteinmolekülen.
Die größere 60S-Untereinheit enthält drei verschiedene rRNAs mit 5 S, 5,8 S und 28 S sowie 49 Proteine.
In Gegenwart von mRNA treten die Untereinheiten zum vollständigen Ribosom zusammen.
Dabei wird die fadenförmige mRNA durch einen Spalt zwischen beiden Untereinheiten geführt, der in der Nähe eines charakteristischen "Horns" der kleineren Untereinheit liegt.
In der Nähe dieser Stelle bindet auch die tRNA.

Die Ribosomen der Prokaryonten sind ähnlich aufgebaut, aber etwas kleiner. Sie haben einen Sedimentationskoeffizienten von 70 S, wobei die Untereinheiten 30 S und 50 S groß sind.
- Das Molekulargewicht einer 70S-Untereinheit beträgt etwa 2.800.000.
Die Ribosomen der Mitochondrien und Chloroplasten sind mit denen der Prokaryonten vergleichbar.

Nach ihrem Vorliegen im Cytoplasma unterscheidet man Ribosomen in:
- Monosomen
  - Als Monosomen bezeichnet man die frei und einzeln im Zytoplasma vorliegenden Untereinheiten der Ribosomen. Da es sich eben nur um die Untereinheiten handelt, stellen sie keine Ribosomen im eigentlichen Sinne dar.
- Polysomen
  - Als Polysom bezeichnet man eine Ansammlung mehrerer Ribosomen an einem einzigen Molekül mRNA.
  - Man beobachtet sie v.a. in Zellen mit erhöhter Proteinbiosynthese, sie liegen als spiralförmig aufgewickelte Kugeln im Zytoplasma vor.
  - Polysomen bilden Proteine, die später frei im Zytoplasma vorliegen sollen.
- ER-assoziierte Ribosomen
  - Ribosomen die am endoplasmatischen Retikulum sitzen
  - ER-assoziierte Ribosomen bilden v.a. Membranproteine.
Der Ausdruck "Mikrosomen" wird häufig für die frei im Grundplasma vorliegenden 70S-Ribosomen der Prokaryonten verwendet. Da Prokaryonten keine Zellorganellen aufweisen, liegen hier Ribosomen stets frei im Grundplasma vor.

Ribosomen sind sie ein wichtiger Angriffsort für chemotherapeutisch bedeutende Antibiotika.
Die Unterschiede im Feinbau zu den 80 S-Ribosomen der Eukaryonten ermöglichen eine gezielte Hemmung der bakteriellen Proteinbiosynthese ohne den Wirt zu beeinträchtigen.
Antibiotika, die hier eingreifen, sind: