Translokation von Ribosomen an das raue ER - Biochemie - Molekulargenetik - AMBOSS Video

Translotion von Ribosomen an das raue ER

Während der Proteinbiosynthese wird die Basensequenz einer mRNA in die Aminosäuresequenz eines Proteins übersetzt. Daher bezeichnet man diesen Vorgang auch als Translation.

Die Ribosomen sind dabei die Hauptkomponente der sogenannten Translationsmaschinerie. Während der Initiationsphase lagern sich die ribosomalen Untereinheiten mit der mRNA zu einem Komplex zusammen. Daraufhin katalysieren die Ribosomen die Verknüpfung von Aminosäuren zu einer Peptidkette. Die Aminosäuren werden dabei von tRNAs zum Ribosom gebracht. Für diesen komplexen Vorgang sind noch weitere Hilfsproteine notwendig, die hier jedoch nicht gezeigt werden.

Im Gegensatz zu zytosolischen Proteinen verfügen sekretorische, lysosomale und Transmembranproteine über eine sogenannte Signalsequenz. Diese Signalsequenz markiert die Proteine für das raue endoplasmatische Retikulum, wo ihre Translation abgeschlossen wird.

Wird eine Signalsequenz synthetisiert, so wird sie vom Signalerkennungspartikel, dem sogenannten SRP gebunden. Das SRP stoppt die Translation und bindet an den SRP-Rezeptor, der sich in der ER-Membran befindet. Dadurch werden der SRP-Ribosomenkomplex und das sogenannte Translocon in räumliche Nähe zueinander gebracht.

Das Translocon ist ein die ER-Membran durchspannender Proteinkomplex,

auf den der SRP-Ribosomenkomplex übertragen wird und der sich anschließend wie ein Kanal öffnet. Das SRP wird freigesetzt und kann nun recyclet werden.

Daraufhin wird die Translation fortgesetzt, sodass das Protein direkt in das ER-Lumen hinein synthetisiert wird.

Noch während der Translation wird die Signalsequenz vom wachsenden Protein durch eine Signalpeptidase abgeschnitten.

Die Signalsequenz verlässt das Translocon seitlich und gelangt in die ER-Membran, wo sie später abgebaut wird.

Nach der Termination der Translation wird das Ribosom wieder ins Cytosol freigesetzt.

Der Kanal des Translocons schließt sich und das fertig synthetisierte lysosomale oder sekretorische Protein befindet sich im ER-Lumen.

Von hier aus wird es mittels Vesikeltransport über den Golgi-Apparat weiter an den Ort seiner Bestimmung gebracht und gegebenenfalls noch modifiziert,

z.B. glykosyliert.

Transmembranproteine stellen eine Ausnahme dar. Sie werden auf ähnliche Weise am rauen ER synthetisiert, wie die lysosomalen und sekretorischen Proteine.

Allerdings verlassen sie das Translocon seitlich direkt in die ER-Membran und werden nicht vollständig in das ER-Lumen hinein synthetisiert.