단백질 합성은 세포가 아미노산으로부터 단백질을 구축하는 과정이다. 단백질은 다음을 포함하여 광범위한 세포 기능에 필수적이기 때문에 모든 살아있는 유기체에 중요한 과정입니다.
* 효소 : 생화학 적 반응을 촉매합니다.
* 구조 구성 요소 : 세포와 조직에지지와 모양을 제공합니다.
* 호르몬 : 화학 메신저 역할을합니다.
* 항체 : 감염으로부터 신체를 방어하십시오.
* 수송 단백질 : 세포막을 가로 질러 분자를 움직입니다.
진핵 세포에서 단백질 합성은 두 가지 주요 단계에서 발생합니다.
1. 전사 :
* 위치 : 핵
* 과정 : 유전자 코드를 포함하는 DNA는 메신저 RNA (mRNA) 분자로 전사됩니다.
* 주요 선수 :
* RNA 폴리머 라제 : DNA를 풀고 DNA 주형을 사용하여 mRNA를 합성하는 효소.
* 전사 인자 : 유전자 발현을 조절하기 위해 특정 DNA 서열에 결합하는 단백질.
* 리보 핵 단백질 (RNP) : mRNA 전 사체를 처리하고 변형시키는 복합체.
* 단계 :
1. DNA는 풀고 두 가닥으로 분리됩니다.
RNA 중합 효소는 DNA 주형의 프로모터 영역에 결합한다.
3. RNA 폴리머 라제는 DNA 주형을 따라 이동하여 유전자 코드를 읽고 성장하는 mRNA 사슬에 상보적인 RNA 뉴클레오티드를 추가한다.
4. RNA 중합 효소가 종결 서열에 도달하면 전사가 정지되고 mRNA 분자가 방출된다.
5. mRNA 전 사체는 캡핑, 스 플라이 싱 및 폴리아 데 닐화를 포함한 처리를 겪는다.
2. 번역 :
* 위치 : 세포질, 특히 리보솜에서
* 과정 : mRNA 분자는 단백질 사슬로 변환된다.
* 주요 선수 :
* 리보솜 : 단백질 합성 공장 역할을하는 소기관.
* 전이 RNA (TRNA) : 리보솜에 특정 아미노산을 운반하는 작은 RNA 분자.
* 아미노 아실 -TRNA 합성 효소 : 정확한 아미노산을 각 TRNA 분자에 부착하는 효소.
* 시작, 신장 및 종료 인자 : 다양한 단계의 번역 단계를 조절하는 단백질.
* 단계 :
1. mRNA 분자는 리보솜에 결합한다.
2. 리보솜은 mRNA 분자가 시작 코돈 (Aug)을 찾을 때까지 스캔한다.
3. 대부분의 단백질에서 제 1 아미노산 인 메티오닌을 운반하는 TRNA 분자는 시작 코돈에 결합한다.
4. 리보솜은 mRNA 분자를 따라 이동하여 각 코돈을 순서대로 읽습니다.
각각의 코돈에 대해, 상응하는 아미노산을 운반하는 일치하는 TRNA 분자가 리보솜에 결합한다.
6. 아미노산은 펩티드 결합에 의해 함께 연결되어 성장하는 폴리펩티드 사슬을 형성한다.
7. 리보솜이 정지 코돈 (UAA, UAG 또는 UGA)에 도달하면 번역이 종료되고 폴리펩티드 사슬이 방출됩니다.
폴리펩티드 사슬은 특정 3 차원 구조로 접어 기능성 단백질이된다.
원핵 생물과 진핵 생물 사이의 단백질 합성의 주요 차이 :
* 전사 및 번역은 원핵 생물에서 동시에 발생하지만 진핵 세포에서 분리됩니다.
* 진핵 생물 mRNA는 번역 전에 처리를 겪고, 원핵 생물 mRNA는 그렇지 않다.
* 진핵 생물은 더 복잡한 전사 인자 및 조절 요소 시스템을 가지고 있습니다.
* 진핵 생물 리보솜은 원핵 생물 리보솜보다 크고 복잡합니다.
기본을 넘어서 :
* 단백질 합성의 조절 : 단백질 합성은 여러 수준에서 엄격하게 조절되어 올바른 단백질이 적절한 시간과 장소에서 생성되도록합니다.
* 단백질 폴딩 및 변형 : 번역 후, 단백질은 접힘 및 변형을 겪고, 이는 이들의 기능에 필수적이다.
* 단백질 표적화 및 수송 : 단백질은 종종 세포 내 특정 위치로 운반되거나 세포 외부에서 분비됩니다.
단백질 합성을 이해하는 것은 세포의 기능과 유전자 정보가 어떻게 표현되는지 이해하는 데 중요합니다. 또한 의학, 생명 공학 및 기타 분야에서 중요한 역할을합니다.
