Das bakterielle Ribosom: ein programmierbares Enzym

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Abstract

Die Ribosomen-abhängige Proteinbiosynthese in Bakterien ist ein komplexer Vorgang, an dem über 150 Komponenten beteiligt sind. Das Ribosom, das aus 53 Proteinen und drei Nucleinsäuren aufgebaut ist, katalysiert als Enzym die Bildung der Peptidbindung. Anders jedoch als konventionelle Enzyme ist das Ribosom durch die mRNA — das Transkript der DNA — „programmierbar”. Es entziffert die Nucleotidsequenz der mRNA und setzt sie in die Aminosäuresequenz eines Proteins um. Ähnlich wie bei der Muskelkontraktion wird hierbei chemische Bindungsenergie benutzt, um eine mechanische Bewegung zu ermöglichen. Das hier vorgestellte Modell der Proteinbiosynthese an programmierbaren Ribosomen gibt Antworten auf folgende Fragen: Wie wird die mRNA in Informationseinheiten gerastert, wie wird die Substratspezifität des Ribosoms durch das Codon moduliert und wie bewegt sich die mRNA am Ribosom um ein Trinucleotid pro gebildete Peptidbindung vorwärts?

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