4.8: リボソーム

リボソームは、メッセンジャーRNA（mRNA）によってコードされた遺伝情報をタンパク質に翻訳します。原核細胞と真核細胞の両方がリボソームを持ちます。ヒトの膵臓の分泌細胞のように、大量のタンパク質を合成する細胞には、何百万個ものリボソームが存在します。

リボソームは、リボソームRNA（rRNA）とタンパク質から構成されています。リボソームは、膜に囲まれていません（つまり特定の細胞機能を果たすにもかかわらず、リボソームは細胞小器官ではありません）。真核生物では、rRNAは核小体と呼ばれるリボソームの産生に特化した部分で遺伝子から転写されます。核小体の中で、rRNAは細胞質から運ばれてきたタンパク質と結合します。その結果、リボソームの2つのサブユニット（大サブユニットと小サブユニット）が作られます。

そしてこれらのサブユニットは、核膜の孔を通って核を出ます。翻訳の開始時にmRNAが小サブユニットに結合すると、大サブユニットと小サブユニットが互いに結合します。これにより、機能的なリボソームが形成されます。

リボソームは、細胞質内で集合できる遊離型リボソームと、核膜や小胞体の外側に付着した膜結合型リボソームがあります。一般的に、遊離型リボソームは細胞質で使用されるタンパク質を合成し、一方で膜結合型リボソームは膜へ挿入されたり、細胞小器官に入れられ、また細胞から分泌されるタンパク質を合成します。

リボソームは、mRNAとtRNA（transfer RNA）と結合しタンパク質を合成します。tRNAのアンチコドンループと呼ばれる特殊なヌクレオチドが、mRNAのコドンに結合します。tRNAは、もう一方の端にアミノ酸を運びます。このようにして、mRNAの遺伝情報は、1コドンずつアミノ酸鎖に翻訳されます。また、リボソームは、隣接するアミノ酸間のペプチド結合の形成を触媒し、ポリペプチドを生み出します。

mRNAがリボソームの小サブユニットに結合すると、tRNAはリボソームの大サブユニットにある3つの結合部位のうちの1つに結合します。これらの結合部位は、A部位（アミノアシルtRNA）、P部位（ペプチジルtRNA）、E部位と呼ばれます。mRNAが翻訳されると、新しいtRNAがAサイトに追加され、Pサイトに移動し、Eサイトで放出されます。成長したポリペプチド鎖は、大サブユニットの出口を通過します。タンパク質の合成が完了すると、リボソームサブユニットは解離するのです。