核糖体
分子机器
作为一种分子机器，核糖体普遍存在于所有有核细胞中，在蛋白质合成方面起着核心作用。核糖体以信使RNA（mRNA）链为模板，将氨基酸连接成多肽链，构成新蛋白质的初级结构。
无论是与细胞内膜结合还是在细胞质内“自由浮动”，单个核糖体均由大、小两个亚基组成。亚基的整个结构又称为“核糖核蛋白复合体”，即仅由折叠的核糖体RNA（rRNA）和相关蛋白质组成的大型复合物。
在原核细胞中，大小亚基分别为50S和30S（S表示超速离心分离过程中的颗粒沉降系数），不仅体积不同，功能也有所区别：
- 30S提供解码活性并与mRNA模板结合
- 50s具有催化作用，可与翻译和蛋白质合成所必需的氨酰化（“带电”）转移RNA（tRNA）复合体结合
真核细胞核糖体同样由两个亚基（40S和60S）及各自相关蛋白质缠绕组装而成。然而，在各个生物界中，所有核糖体内最具生物化学活性的区域至今保持高度一致，这表明它们在结构上都依赖通用mRNA和氨基酸底物，也证明它们具有共同的进化起源。
差异化的优势
尽管如此，原核细胞核糖体和真核细胞核糖体在结构和功能上存在显著差异。基于这一点，可以选出特异性靶向细菌核糖体而不损伤人类其他核糖体的抗生素。以下为一些常见的核糖体靶向抗生素及其作用机制。
| 抗生素 | 作用机制 |
| 链霉素和其他氨基糖苷类 | 抑制mRNA启动并导致mRNA错读（原核生物） |
| 四环素 | 与30S亚基结合并抑制氨酰基tRNA的结合（原核生物） |
| 氯霉素 | 抑制50S核糖体亚基的肽基转移酶活性（原核生物） |
| 环己酰亚胺 | 抑制60S核糖体亚基的肽基转移酶活性（真核生物；体外用于抑制酵母和霉菌） |
| 红霉素 | 与50S亚基结合并抑制易位（原核生物） |
| 嘌呤霉素 | 与氨酰基tRNA类似，导致多肽链过早终止 |
来源: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22531/
当前核糖体研究主题
近来更多核糖体结构和功能的新发现为未来该领域研究开辟了更广阔的前景：- 核糖体主动调控基因表达（与以往视核糖体为被动“机器”的观点截然相反）
- 核糖体病变 —— 核糖体结构或生源发生不良改变导致相关人类疾病
- 核糖体通过以下方式，打破常规基因翻译规则：
- 绕过终止密码子继续翻译
- 跳过几个密码子后恢复正常匹配
- 程序化读码框移位产生不同的基因产物
还有一些研究试图通过“逆向进化”核糖体，使其成为假设的更简单、更原始的形式，这或许有助于回答悬而未决的蛋白质合成起源问题，有望揭开与生命本身密切相关的起源奥秘。
