核小体は、細胞内でリボソームを製造する役割を担っています。 Nucleous は、nucleus 内の小さな部分空間です。核小体へのDNAは、リボソームRNA（rRNA）遺伝子で構成されています。また、転写後、核小体内でリボソームが集合します。リボソーム RNA は、リボソームタンパク質と集合してリボソームを生成します。リボソームタンパク質は、タンパク質合成と呼ばれるプロセスで細胞質で合成されます。組み立てられたリボソームは、核孔を通って核内に存在します。リボソームの主な機能は、タンパク質合成の第 2 段階である翻訳を支援することです。
対象となる主な分野
1.リボソームの製造に関与する細胞構造
– リボソーム生合成
2.リボソーム生合成とは
– 真核生物および原核生物のリボソーム生合成
重要な用語:大サブユニット、核小体、リボソーム RNA (rRNA)、リボソームタンパク質、リボソーム、小サブユニット
リボソームの製造に関与する細胞構造
リボソーム合成のプロセスはリボソーム生合成として知られており、真核生物の核小体で発生します。核小体は、rRNA の合成とプロセシングを担っています。原核生物では、細胞質で発生します。真核生物と原核生物の両方のリボソームの生合成は、リボソームの 2 つのサブユニットの合成とそれに続く 2 つのサブユニットのアセンブリによって発生します。真核生物のリボソーム生合成は、原核生物と比較すると複雑なプロセスです。
図 1:核小体
リボソーム生合成とは
真核生物におけるリボソーム生合成
真核生物のリボソームは 80S リボソームで、60S 大サブユニットと 40S 小サブユニットで構成されています。大サブユニットは、3 種類の rRNA (植物の 25S または哺乳類の 28S、5.8S、および 5S) と約 47 のリボソームタンパク質で構成されています。小サブユニットは、1 つの rRNA (18S) と約 33 のリボソームタンパク質で構成されています。
図 2:真核生物のリボソーム
真核生物では、リボソーム生合成は 2 つの主要なプロセスで発生します。それらは、リボソームタンパク質の合成とリボソーム RNA の転写です。
リボソームタンパク質の合成 – リボソーム DNA (rDNA) は、リボソームタンパク質をコードします。リボソームタンパク質の mRNA の翻訳は、細胞質で行われます。合成されたリボソームタンパク質は、核膜孔を通って核に取り込まれます。
rRNA の転写 – 核小体は、より高い速度で転写される 45S rRNA 遺伝子で構成されています。ただし、5S rRNA 遺伝子は核小体とは別に発生します。
転写されたrRNAはリボソームタンパク質と集合して、大小のリボソームサブユニットを形成します。どちらのタイプのサブユニットも、核から核孔を通ってサイトゾルに移動します。大小のサブユニットの集合はサイトゾルで発生します。
原核生物におけるリボソーム生合成
50S の大サブユニットと 30S の小サブユニットで構成される 70S リボソームは、原核生物のリボソームです。大サブユニットは、2 種類の rRNA (23S および 5S) と 33 個のリボソームタンパク質で構成されています。小サブユニットは、16S rRNA と 20 個のリボソームタンパク質のみで構成されています。
原核生物ゲノムの 52 の遺伝子がリボソームタンパク質をコードしています。それらは 20 の異なるオペロンに属します。リボソーム遺伝子オペロンの転写は細胞質で起こります。リボソームタンパク質の合成と、リボソームの大サブユニットと小サブユニットの組み立ては、原核生物の細胞質で行われます。
結論
核小体は、真核生物のリボソームの製造を担う細胞構造です。核内の構造です。原核生物では、それは細胞質で完全に発生します。リボソームは、大小のサブユニットから構成されています。各サブユニットは、rRNA とリボソームタンパク質で構成されています。
参照:
「リボソーム」 Gale Library of Daily Life:アメリカの奴隷制度 、Encyclopedia.com、2018 年、こちらから入手できます。
画像提供:
1. Commons Wikimedia 経由の Mariana Ruiz LadyofHats (パブリック ドメイン) による「Diagram human cell nucleus」
2. 「80S 2XZM 4A17 4A19」Fvoigtsh 著 – Commons Wikimedia による自身の作品 (CC BY-SA 3.0)
