6.2.2 核糖体的装配
核糖体是自我装配的细胞器,当蛋白质和rRNA合成加工成熟之后就要开始装配核糖体的大小两个亚基,真核生物核糖体亚基的装配地点在细胞核的核仁部位,原核生物核糖体亚基的装配则在细胞质中.
■ 核糖体亚基的自我装配
● 自组装(self-assembly):1968年,Masayasu Nomura把拆开的大肠杆菌核糖体的30S小亚基的21种蛋白质与16S rRNA在体外混合后重新装配成30S小亚基,然后把重建的小亚基同50S大亚基以及其他辅助因子混合后,进行蛋白质合成实验,发现重建的核糖体具有生物活性,能催化氨基酸掺入到蛋白质多肽链中.这一实验表明,核糖体是一种自组装(self-assembly)的结构,即没有样板或亲体结构所组成的结构.但是在组装过程中,某些蛋白质必须首先结合到rRNA上,其他蛋白才能组装上去,即组装过程有先后层次(图6-13).
图6-13 E.coli 小亚基的装配图
粗箭头表示结合力强,细箭头表示力弱.如S4与16S rRNA之间是粗箭头,表示S4可直接与16S rRNA结合而不需要其他蛋白的存在.而S7与16S rRNA的结合力很弱,并且需要S4、S8、S9、S19、S20蛋白的存在.
● 30S亚基蛋白质分类:在核糖体重装配过程中,可以通过减去某一种蛋白质来验证该蛋白质在亚基装配及亚基中的作用.据此,可将30S亚基上的蛋白质分为三类:①开始装配所必需的蛋白质,它们先和rRNA特定区段结合,形成核糖体亚基的核心;②结合后可为后一批蛋白提供结合位点；③非30S亚基形成所必需,但却是显示其活性所必需的.