什么是核糖体的自组装

问题描述：

是如何自组装的？

问题解答：

以生化实验技术，可在体内条件下将核糖体中的rRNA和蛋白质全部分离提纯，也能再将这些组分重新组装成有活性的核糖体，这些分离后的组分若将其混合在细胞结构的条件下，它们能自行装配，如果再给这样重建的核糖体提供合适的工作条件（包括mRNA、tRNA、能量氨基酸及辅助因子等），它们又能有活性地合成多肽链，这种重组现象称为自组装。核糖体是一种典型的自组装结构，在其自组装过程中发现，有一些蛋白质是直接与rRNA结合，称为初级结合蛋白，而另外有蛋白质却不直接与rRNA结合，则是与初级结合蛋白结合才次级结合蛋白，也就是说核糖体上蛋白质装配是有一定顺序和规律的，此外还已知有以下特点:
1、大小亚单位的蛋白质都有专一性结合特性，即原核生物的大亚单位的蛋白质专门和23SrRNA结合，而小亚单位与蛋白质却专门和16SrRNA结合。
2、原核生物核糖体小亚单位蛋白质无种族特异性，即由不同原核生物种群提取的小亚单位的蛋白质和rRNA随机混合，可装配成有功能的30S亚单位，这说明原核生物核糖体具有保守性。（？？）
3、原核生物和真核生物核糖体的亚单位彼此不同，二者组装的杂交核糖体不能合成蛋白质。
4、大肠杆菌与玉米叶绿体的核糖体相似，可相互交换亚单位，仍具有合成功能。
5、线粒体的核糖体与原核生物的差异较大，将它们亚单位相互交换，杂交核糖体无合成功能。

核糖体的分离和重组
以生化实验技术，可在体内条件下将核糖体中的rRNA和蛋白质全部分离提纯，也能再将这些组分重新组装成有活性的核糖体，这些分离后的组分若将其混合在细胞结构的条件下，它们能自行装配，如果再给这样重建的核糖体提供合适的工作条件（包括mRNA、tRNA、能量氨基酸及辅助因子等），它们又能有活性地合成多肽链，这种重组现象称为自组装。核糖体是一种典型的自组装结构，在其自组装过程中发现，有一些蛋白质是直接与rRNA结合，称为初级结合蛋白，而另外有蛋白质却不直接与rRNA结合，则是与初级结合蛋白结合才次级结合蛋白，也就是说核糖体上蛋白质装配是有一定顺序和规律的，此外还已知有以下特点:
1、大小亚单位的蛋白质都有专一性结合特性，即原核生物的大亚单位的蛋白质专门和23SrRNA结合，而小亚单位与蛋白质却专门和16SrRNA结合。
2、原核生物核糖体小亚单位蛋白质无种族特异性，即由不同原核生物种群提取的小亚单位的蛋白质和rRNA随机混合，可装配成有功能的30S亚单位，这说明原核生物核糖体具有保守性。
3、原核生物和真核生物核糖体的亚单位彼此不同，二者组装的杂交核糖体不能合成蛋白质。
4、大肠杆菌与玉米叶绿体的核糖体相似，可相互交换亚单位，仍具有合成功能。
5、线粒体的核糖体与原核生物的差异较大，将它们亚单位相互交换，杂交核糖体无合成功能。

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。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。