라이보솜 RNA

라이보솜 RNA

RNA들의 역할

다른 종류의 RNA들의 역할

tRNA와는 달리 rRNA 분자는 크기가 꽤 크며, 몇 종류의 rRNA 만이 세포 내에 존재합니다. rRNA와 단백질들이 밀접하게 결합되어 있기 때문에, rRNA의 구조를 알아내는 유용한 방법은 라이보솜 그 자체의 구조를 조사하는 것입니다.

 

라이보솜에서 RNA가 차지하는 부분은 전체 무게의 약 60~60%이며, 단백질 부분은 나머지 35~40%를 차지합니다. 라이보솜의 구조와 특성을 연구하는 데에는 라이보솜을 그 구성성분들로 분리시키는 방법이 유용합니다. 라이보솜을 구성하는 RNA 및 단백질 분자들의 수와 종류를 정하는 데 특히 의미를 두었습니다. 원핵생물과 진핵생물은 모두 라이보솜이 2개의 소단위체로 구성되어 있는데, 하나가 다른 것 보다 큽니다. 작은 소단위체는 1개의 큰 RNA 분자와 약 20개의 서로 다른 단백질들로 구성되어 있습니다. 큰 소단위체는 원핵생물의 경우 2개의 RNA 분자들과 약 35개의 서로 다른 단백질들로 구성되어 있습니다. 소단위체들은 배지에 들어있는 Mg2+ 농도를 낮추어 줌으로써 실험실에서 서로 쉽게 해리될 수 있습니다. 원래의 농도로 Mg2+의 농도를 증가시키면 과정이 역으로 일어나므로, 이 방법으로 활성이 있는 라이보솜을 재구성할 수 있습니다.

 

분석용 초원심분리라는 기술은 라이보솜의 해리와 재결합을 확인하는 데 대단히 유용한 방법입니다. 기본적인 목적은 원심분리 내에서 라이보솜, RNA, 단백질 등의 움직임을 관찰하는 것이라는 것이 분명한 한, 이 기술의 모든 세부 사항을 다 살펴볼 필요는 없습니다. 입자의 움직임은 그 특징을 침강계수로 나타냅니다. 침강계수는 스베드베리 단위로 나타내는데, 이는 초원심분리를 발명한 스웨덴 과학자인 테오도르 스베드베리의 이름을 따서 지어진 것입니다. 침강 입자의 분자량에 따라 S 값은 증가하지만, 입자의 모양도 침강 속도에 영향을 주기 때문에 분자량에 정비례하지는 않습니다.

 

라이보솜과 라이보솜 RNA는 침강계수를 이용해 폭넓게 연구되어 왔습니다. 원핵생물 시스템에 대한 대부분의 연구는 박테리아인 이셔리키어 콜라이를 대상으로 수행되어 왔습니다. E.coli의 라이보솜은 전형적으로 침강계수가 70S입니다. 박테리아의 온전한 70S 라이보솜이 해리되면,가벼운 30S  소단위체와 무거운 50S 소단위체가 만들어집니다. 침강계수의 값들이 부가적이지 않습니다. 

 

30S 소단위체는 16S rRNA와 21개의 서로 다른 단백질들을 갖고 있습니다. 50S 소단위체는 5S rRNA, 23S rRNA 그리고 34개의 서로 다른 단백질들을 가지고 있습니다. 비교해보면, 진핵생물의 라이보솜은 침강계수가 80S이며, 작은 소단위체와 큰 소단위체의 침강계수는 각각 40S와 60S 입니다. 진핵생물의 작은 소단위체는 18S rRNA를 갖고 있으며, 큰 소단위체는 세가지 rRNA분자 (5S, 5.8S, 28S) 를 가지고 있습니다.

-출처- Biochemistry 라이프사이언스 생화학 편 발췌