각 단위체의 구조와 구체적인 역할은 다음과 같습니다.
1. 소단위체 (30S Subunit)
30S는 단백질 합성의 '설계도를 읽는 부분'이라고 이해하면 쉽습니다.
- 구조:
- 16S rRNA (약 1,540개의 염기) 1분자
- 약 21종의 단백질(S1~S21)로 구성됩니다.
- 주요 역할:
- mRNA 결합: mRNA의 샤인-달가노 서열(Shine-Dalgarno sequence)을 인식하여 리보솜이 올바른 위치에서 번역을 시작하도록 돕습니다.
- 해독(Decoding): mRNA의 코돈(Codon)과 tRNA의 안티코돈(Anticodon)이 정확하게 결합하는지 확인합니다.
- 정확도 조절: 잘못된 tRNA가 들어오지 않도록 감시하여 단백질 합성의 오류를 방지합니다.
2. 대단위체 (50S Subunit)
50S는 실제로 '아미노산을 연결하여 단백질 사슬을 만드는 공장' 역할을 합니다.
- 구조:
- 23S rRNA (약 2,900개의 염기) 1분자
- 5S rRNA (약 120개의 염기) 1분자
- 약 31~34종의 단백질(L1~L34)로 구성됩니다.
- 주요 역할:
- 펩티드 결합 형성(Peptidyl Transferase Activity): 23S rRNA가 효소 역할을 하여(리보자임), 아미노산들 사이에 펩티드 결합을 형성합니다.
- 세 가지 결합 부위 제공:
- A자리 (Aminoacyl site): 새로운 아미노산을 가진 tRNA가 들어오는 곳.
- P자리 (Peptidyl site): 늘어나고 있는 단백질 사슬(펩티드)을 가진 tRNA가 머무는 곳.
- E자리 (Exit site): 아미노산을 전달한 tRNA가 나가는 곳.
- 통로 역할: 새로 만들어진 폴리펩티드 사슬이 리보솜 밖으로 나갈 수 있는 터널(Exit tunnel)을 제공합니다.
3. 요약 및 차이점
| 구분 | 30S (소단위체) | 50S (대단위체) |
|---|---|---|
| 구성 성분 | 16S rRNA + 21개 단백질 | 23S, 5S rRNA + ~34개 단백질 |
| 핵심 기능 | 해독(Decoding) 및 mRNA 인식 | 촉매(Catalysis) 및 펩티드 결합 형성 |
| 비유 | 설계도(mRNA)를 읽는 판독기 | 벽돌(아미노산)을 쌓는 기계 |
※ 참고: 항생제의 원리
세균의 70S 리보솜은 인간의 80S 리보솜과 구조가 다르기 때문에, 많은 항생제가 이 차이를 이용합니다. 테트라사이클린(Tetracycline), 아미노글리코사이드: 30S에 결합하여 단백질 합성을 방해. 에리스로마이신(Macrolides), 클로람페니콜: 50S에 결합하여 펩티드 결합 형성을 방해.