タンパク質合成プロセス-定義、段階、および利点

タンパク質合成プロセス

タンパク質合成のプロセスは、線状アミノ酸を体内でタンパク質に変換するプロセスです。このプロセスは、タンパク質の転写、翻訳、および折り畳みで構成されます。

タンパク質合成は、食品の消化プロセスとしてより簡単に知られています。すべての生物は生き残るために食物を必要とし、それは消化器系で消化され、体内でエネルギーに加工されます。

タンパク質合成プロセス

タンパク質は高分子量の複雑な有機化合物であり、ペプチド結合によって互いに(アニモ酸鎖)結合しているアミノ酸モノマーのポリマーです。タンパク質分子には、炭素、水素、酸素、窒素、場合によっては硫黄とリンが含まれています。

このタンパク質は人体の建物の基礎であるため、タンパク質は非常に重要な役割を果たします。ただし、これらのタンパク質は形成される必要があり、タンパク質の形成または合成は、DNAやRNAを含む多くの「当事者」が関与することによって行われます。

タンパク質合成のプロセスは、線状アミノ酸を体内でタンパク質に変換するプロセスです。ここで、DNAとRNAはタンパク質合成の過程に関与しているため、それらの役割は重要です。

DNA分子は、タンパク質を構成するアミノ酸になるための核酸のコーディングのソースであり、プロセスに直接関与していません。RNA分子は、細胞内のDNA分子の転写の結果です。次に、このRNA分子は、タンパク質の構成要素としてアミノ酸に変換されます。

タンパク質合成プロセスにおける3つの重要な側面、すなわち細胞内でタンパク質合成が行われる場所。DNAからタンパク質合成部位への情報の伝達または変換の結果のメカニズム。細胞内のタンパク質を構成するアミノ酸が分離して特定のタンパク質を形成するメカニズム。

タンパク質合成プロセスは、翻訳されたmRNAから非特異的または適切なタンパク質を生成することにより、細胞(核でもある)内の小さくて密度の高いオルガネラの1つであるリボソームで行われます。リボソーム自体の直径は約20nmで、65%のリボソームRNA(rRNA)と35%のリボソームタンパク質(リボヌクレオタンパク質またはRNPと呼ばれます)で構成されています。

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タンパク質合成プロセス

基本的に、タンパク質を作るためのDNAに含まれる遺伝情報(遺伝子)としての細胞。タンパク質合成プロセスは、転写、翻訳、タンパク質フォールディングの3つのステップに分かれています。

1.文字起こし

転写は、DNAテンプレートバンドの1つからRNAを形成するプロセスです(DNAセンス)。この段階で、mRNA、tRNA、rRNAの3種類のRNAが生成されます。

タンパク質合成転写プロセス

タンパク質合成のプロセスは、RNAポリメラーゼ酵素の助けを借りてDNAが所有する二本鎖を開くプロセスから始まり、細胞質で行われます。この段階では、センスチェーンとして機能する単一のチェーンがあり、DNAペアに由来する別のチェーンはアンチセンスチェーンと呼ばれます。

転写段階自体は、開始段階、伸長段階、終了段階の3つに分けられます。

  • 開始

RNAポリメラーゼは、プロモーターと呼ばれるDNA鎖に結合します。これは、遺伝子の先頭近くにあります。各遺伝子には独自のプロモーターがあります。結合すると、RNAポリメラーゼはDNAの二本鎖を分離し、転写の準備ができた一本鎖のテンプレートまたはテンプレートを提供します。

  • 伸長

1つのDNAストランドであるモールドストランドは、RNAポリメラーゼ酵素で使用するためのテンプレートとして機能します。この印刷物を「読んで」いる間、RNAポリメラーゼはヌクレオチドからRNA分子を形成し、5 'から3'に成長する鎖を作成します。転写RNAは、非テンプレート(コーディング)DNAストランドから同じ情報を伝達します。

  • 終了

このシーケンスは、RNAの転写が完了したことを示します。転写された後、RNAポリメラーゼはRNAの転写を放出します。

2.翻訳

翻訳は、ポリペプチド鎖からアミノ酸配列に翻訳されるmRNAのヌクレオチド配列のプロセスです。このプロセス中に、セルはメッセンジャーRNA(mRNA)に関する情報を「読み取り」、それを使用してタンパク質を作成します。

mRNAコドンの翻訳に由来するタンパク質を形成するために必要なアミノ酸は20種類あります。mRNAでは、ポリペプチドを作成するための指示は、コドンと呼ばれるヌクレオチドRNA(アデニン、ウラシル、サイトシン、グアニン)です。次に、より特異的なポリペプチド鎖を生成します。

タンパク質合成翻訳プロセス

翻訳プロセス自体は、次の3つの段階に分かれています。

  • 初期段階または開始
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この段階で、リボソームは読み取られるmRNAと、アミノ酸メチオニン(開始コドンAUGと一致する)を運ぶ最初のtRNAの周りに集まります。このセクションは、翻訳フェーズを開始するために必要です。

  • チェーンの延長または延長

これは、アミノ酸鎖が伸びる段階です。ここでは、mRNAが一度に1つのコドンを読み取られ、そのコドンに対応するアミノ酸がタンパク質鎖に追加されます。伸長中、tRNAはリボソームのA、P、およびEサイトを通過します。このプロセスは、新しいコドンが読み取られ、新しいアミノ酸がチェーンに追加されるときに何度も繰り返されます。

  • 終了

これは、ポリペプチド鎖が放出される段階です。このプロセスは、停止コドン(UAG、UAA、またはUGA)がリボソームに入り、ポリペプチド鎖をtRNAから分離し、リボソームを離れるときに始まります。

3.折りたたみProteiのn個

新しく合成されたポリペプチド鎖は、尾部炭水化物(グリコシル化)、脂質、補欠分子族などの追加などの特定の構造的変更を受けるまで機能しません。機能するために、それは翻訳後の修飾とタンパク質の折り畳みで行われます。

タンパク質の折り畳みは、4つのレベル、つまり一次レベル(線形ポリペプチド鎖)に分けられます。中間レベル(α-ヘリックスおよびβ-プリーツシート); 三次レベル(繊維状および円形); および第4レベル(2つ以上のサブユニットを持つタンパク質複合体。

タンパク質合成の利点

細胞は全身でタンパク質を合成します。これらのタンパク質は次のとおりです。

  • 構造タンパク質は、細胞構造、オルガネラ膜、原形質膜タンパク質、微小管、マイクロフィラメント、セントリオールなどを形成するタンパク質の存在です。
  • 抗体やホルモンなどの細胞からの秘密のタンパク質。

異なる細胞は、細胞の物理的および化学的特性を決定し、ある細胞を別の細胞から区別する異なるタンパク質を持っています。たとえば、多くの筋肉細胞には、神経細胞がない場合にアクチンとミオシンが含まれています。