Jaký je proces syntézy proteinů?

Proces syntézy proteinů nastává ve dvou hlavních krocích poháněných enzymy uvnitř buňky.Nejprve je deoxyribonukleová kyselina (DNA) transkribována na ribonukleovou kyselinu (RNA) enzym RNA polymerázou.Za druhé, RNA je poté přeložena do proteinové molekuly ribozomy v buňce.Transkripce DNA a translace RNA jsou klíčovými kroky v centrálním procesu biosyntézy proteinu.

Transkripce je prvním krokem v procesu syntézy proteinů a obvykle je zahájena různými signalizačními molekulami v buňkách.Nejprve enzymatická DNA helikáza rozbalí dva řetězce DNA a odhalí pramen templátu, který bude kódovat RNA, která bude přepsána.Dále se enzymová RNA polymeráza váže na řetězec templátu, pohybuje se podél ní a syntetizuje pramen Messenger RNA (mRNA), který je komplementární k prameni Template DNA.Každý jednotlivý nukleotid DNA bude kódovat pro jeden nukleotid RNA, který bude přidán do řetězce mRNA. V eukaryotických buňkách bude mRNA obvykle modifikována po jeho provedení.Tento krok v procesu syntézy proteinů zahrnuje přidání čepice na přední stranu, což je obvykle methylovaný guaninový nukleotid a polyadeninový ocas (poly-a ocas) dozadu.MRNA bude také sestřižena, protože enzymy v buňce odstraňují všechny segmenty mRNA, které nejsou přímo zapojeny do kódování cílového proteinu.Tyto segmenty jsou známé jako introny, zatímco segmenty, které se podílejí na kódování proteinu, jsou známé jako exony.Tento proces je katalyzován mimo jádro ribozomy, malými organely, které jsou vyrobeny z ribozomální RNA (rRNA) a proteinu.Ribosomy se vážou jak na řetězec mRNA, tak na aminokyseliny, které tvoří konečný protein.Každá sada tří nukleotidů mRNA bude kódovat jednu specifickou aminokyselinu.Ribosomy cestují po řetězci mRNA a přidávají jednu aminokyselinu najednou, dokud nedosáhnou poly-A ocasu a nedokončí translaci proteinu.

Někdy proces syntézy proteinů zahrnuje další kroky po vytvoření polypeptidu.Proteiny se mohou začít skládat do své nativní struktury nebo nejstabilnější trojrozměrné konformace s hydrofobními interakcemi.Vzhledem k tomu, že buňka je prostředí vodného nebo vody, je poměrně polární a hydrofobní aminokyseliny se shromáždí, aby se zabránilo vystavení tohoto prostředí.Toto vnitřní seskupení hydrofobních zbytků dává proteinu energetičtější stabilitu a pomáhá mu složit.

Proteiny často nemohou složit do své nativní struktury své vlastní vůle.V tomto případě potřebují pomoc chaperoninu, proteinového enzymu, který se váže na nově syntetizovaný polypeptid a složí jej do správného tvaru.Chaperoniny a další enzymy mohou také opravit denaturované, špatně složené nebo jiné poškozené proteiny.