단백질 생합성
생물이 단백질을 합성하는 과정 / From Wikipedia, the free encyclopedia
단백질 생합성(protein biosynthesis, protein synthesis)은 세포가 새로운 단백질을 생성하는 과정이다. 이 과정은 분해 또는 세포외 배출을 통한 세포 단백질의 손실과 균형을 이룬다. 리보솜에 의한 아미노산의 조립 과정인 번역은 전령 RNA(mRNA)의 생성, 운반 RNA(tRNA)의 아미노아실화, 동시 번역 수송 및 번역 후 변형과 함께 생합성 경로의 필수 과정이다. 단백질 생합성은 여러 단계에서 엄격하게 조절된다.[1] 이들은 주로 전사(DNA 주형으로부터 RNA 합성 과정) 및 번역(RNA로부터의 아미노산들의 펩타이드 결합 과정)동안이다.
시스트론 DNA는 일련의 RNA 중간체 중 가장 먼저 전사된다. 마지막 버전은 폴리펩타이드 사슬의 합성에서 주형으로 사용된다. 단백질은 종종 전령 RNA를 번역하여 유전자에서 직접 합성된다. 그러나 단시간 또는 대량으로 단백질을 생산해야 하는 경우, 단백질 전구체 생성된다. 단백질 전구체는 억제 서열이 번역 후 변형 동안 단백질 분해에 의해 제거될 때 활성화될 수 있는 하나 이상의 효소 억제제를 함유하는 불활성 단백질이다. 단백질 전구체는 막 내 또는 막을 통한 삽입을 지정하는 신호 서열(N 말단 시그널 펩타이드)을 함유하는 형태이며, 즉 이들의 분비를 위해 표적화한다.[2] 시그널 펩타이드는 소포체에서 절단된다. 전단백질 전구체 은 여전히 존재하는 서열(억제 및 신호)을 갖는다.
단백질 합성에서 적절한 아미노산으로 결합된 연속된 운반 RNA 분자는 mRNA 분자와 함께 가져오고 tRNA의 안티코돈을 통한 mRNA의 연속적인 코돈을 통한 염기쌍에 의해 일치된다. 이어서 아미노산을 함께 연결하여 성장하는 단백질 사슬을 연장시키고, 더 이상 아미노산을 보유하지 않는 tRNA를 방출시킨다. 이 복잡한 과정은 리보솜에 의해 수행되며, 리보솜 RNA(rRNA)라 불리는 2개의 주요 RNA 사슬과 50개 이상의 서로 다른 단백질로 구성된다. 리보솜은 mRNA 분자의 끝에 걸러지고 그것을 따라 움직이며, 로딩된 tRNA 분자를 포획하고 아미노산을 함께 결합하여 새로운 단백질 사슬을 형성한다.[3]