단백질 합성은 선형 아미노산을 신체의 단백질로 전환하는 과정입니다. 이 과정은 단백질의 전사, 번역 및 접힘으로 구성됩니다.
단백질 합성은 음식의 소화 과정으로 더 쉽게 알려져 있습니다. 모든 생명체는 생존을위한 음식을 필요로합니다. 그런 다음 소화 시스템에서 소화되어 신체의 에너지로 처리됩니다.
단백질은 고 분자량의 복잡한 유기 화합물로, 펩티드 결합에 의해 서로 연결된 아미노산 단량체의 중합체입니다 (아니 모산 사슬). 단백질 분자는 탄소, 수소, 산소, 질소, 때로는 황과 인을 포함합니다.
단백질은 인체 건물의 기초이기 때문에 매우 중요한 역할을합니다. 그러나 이러한 단백질은 형성되어야하며 단백질의 형성 또는 합성은 DNA와 RNA를 포함한 많은 "당사자"를 포함하여 이루어집니다.
단백질 합성은 선형 아미노산을 신체의 단백질로 전환하는 과정입니다. 여기서 DNA와 RNA의 역할은 단백질 합성 과정에 관여하기 때문에 중요합니다.
DNA 분자는 핵산이 단백질을 구성하는 아미노산이되도록 코딩하는 원천이며 프로세스에 직접 관여하지 않습니다. 한편, RNA 분자는 세포에서 DNA 분자의 전사 결과입니다. 이 RNA 분자는 단백질의 빌딩 블록으로서 아미노산으로 번역됩니다.
단백질 합성 과정에서 세 가지 중요한 측면, 즉 단백질 합성이 세포에서 일어나는 위치; 정보를 전달하는 메커니즘 또는 DNA에서 단백질 합성 부위로의 변환 결과; 그리고 세포에서 단백질을 구성하는 아미노산의 메커니즘이 분리되어 특정 단백질을 형성합니다.
단백질 합성 과정은 번역 된 mRNA로부터 비특이적이거나 적절한 단백질을 생성함으로써 세포 (핵)의 작고 조밀 한 세포 기관 중 하나 인 리보솜에서 발생합니다. 리보솜 자체는 직경이 약 20nm이며 65 % 리보솜 RNA (rRNA)와 35 % 리보솜 단백질 (리보 핵 단백질 또는 RNP라고 함)으로 구성됩니다.
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기본적으로 세포는 DNA에 포함 된 유전 정보 (유전자)로 단백질을 만듭니다. 단백질 합성 과정은 전사, 번역 및 단백질 폴딩의 세 단계로 나뉩니다.
1. 전사
전사는 DNA 주형 밴드 (DNA 감각) 중 하나에서 RNA를 형성하는 과정입니다. 이 단계에서 mRNA, tRNA, rRNA의 3 가지 유형의 RNA를 생산합니다.
단백질 합성 과정은 RNA 중합 효소의 도움으로 DNA가 소유 한 이중 사슬을 여는 과정으로 시작하여 세포질에서 발생합니다. 이 단계에서 센스 체인 역할을하는 단일 체인이 있으며 DNA 쌍에서 시작된 다른 체인을 안티센스 체인이라고합니다.
전사 단계 자체는 3 단계, 즉 개시, 연장 및 종료 단계로 나뉩니다.
- 개시
RNA 중합 효소는 유전자의 시작 부분에서 발견되는 프로모터라고하는 DNA 가닥에 결합합니다. 각 유전자에는 자체 프로모터가 있습니다. 일단 결합되면 RNA 중합 효소는 DNA의 이중 가닥을 분리하여 전사 준비가 된 단일 가닥에 대한 주형 또는 주형을 제공합니다.
- 연장
하나의 DNA 가닥 인 곰팡이 가닥은 RNA 중합 효소에서 사용하기위한 주형 역할을합니다. 이 인쇄물을 '읽는'동안 RNA 중합 효소는 뉴클레오티드에서 RNA 분자를 형성하여 5 '에서 3'로 성장하는 사슬을 만듭니다. 전사 RNA는 비 주형 (코딩) DNA 가닥에서 동일한 정보를 전달합니다.
- 종료
이 서열은 RNA 전사가 완료되었음을 알립니다. 전사 된 후 RNA 중합 효소는 RNA의 전사를 방출합니다.
2. 번역
번역은 폴리펩티드 사슬에서 아미노산 서열로 번역되는 mRNA의 뉴클레오티드 서열의 과정입니다. 이 과정에서 세포는 메신저 RNA (mRNA)에 대한 정보를 '읽고'이를 사용하여 단백질을 만듭니다.
mRNA 코돈의 번역에서 파생 된 단백질을 형성하는 데 필요한 20 가지 유형의 아미노산이 있습니다. mRNA에서 폴리펩티드를 만드는 지침은 코돈이라고하는 RNA 뉴클레오티드 (Adenine, Uracil, Cytosine, Guanine)입니다. 그런 다음 더 구체적인 폴리펩티드 사슬을 생성합니다.
번역 프로세스 자체는 3 단계로 나뉩니다.
- 초기 단계 또는 시작
이 단계에서 리보솜은 읽을 mRNA와 아미노산 메티오닌을 운반하는 첫 번째 tRNA (시작 코돈, AUG와 일치) 주변에 조립됩니다. 이 섹션은 번역 단계를 시작하는 데 필요합니다.
- 체인 연장 또는 연장
이것은 아미노산 사슬이 확장되는 단계입니다. 여기서 mRNA는 한 번에 하나의 코돈을 읽고 그 코돈에 해당하는 아미노산이 단백질 사슬에 추가됩니다. 신장하는 동안 tRNA는 리보솜의 A, P 및 E 부위를지나 이동합니다. 이 과정은 새로운 코돈이 판독되고 새로운 아미노산이 사슬에 추가됨에 따라 반복적으로 반복됩니다.
- 종료
이것은 폴리펩티드 사슬이 방출되는 단계입니다. 이 과정은 정지 코돈 (UAG, UAA 또는 UGA)이 리보솜에 들어가서 tRNA에서 폴리펩티드 사슬을 분리하고 리보솜을 떠날 때 시작됩니다.
3. 접이식 PROTEI의 N
새로 합성 된 폴리펩티드 사슬은 꼬리 탄수화물 (당화), 지질, 보철 그룹 등의 추가와 같은 특정 구조적 변형을 겪을 때까지 기능하지 않습니다. 기능성을 갖기 위해서는 번역 후 변형 및 단백질 폴딩에 의해 수행됩니다.
단백질 폴딩은 4 가지 수준, 즉 1 차 수준 (선형 폴리펩티드 사슬)으로 나뉩니다. 중간 수준 (α-helix 및 β-pleated sheet); 3 차 수준 (섬유질 및 원형 형태); 및 4 차 수준 (두 개 이상의 서브 유닛이있는 단백질 복합체.
단백질 합성의 이점
세포는 몸 전체에서 단백질을 합성합니다. 이러한 단백질은 다음과 같습니다.
- 구조 단백질은 세포 구조, 세포 기관 막, 원형질막 단백질, 미세 소관, 미세 섬유, 중심체 등을 형성하는 단백질의 존재입니다.
- 항체 및 호르몬과 같은 세포의 비밀 단백질.
다른 세포는 세포의 물리적 및 화학적 특성을 결정하고 한 세포를 다른 세포와 구별하는 다른 단백질을 가지고 있습니다. 예를 들어, 많은 근육 세포에는 신경 세포가없는 상태에서 액틴과 미오신이 포함되어 있습니다.
