多肽鏈的模板。蛋白質(zhì)通常會(huì)直接從基因通過(guò)翻譯的mRNA合成。

這個(gè)名詞曾經(jīng)是指蛋白質(zhì)的翻譯，但現(xiàn)時(shí)則是指一個(gè)多重的步驟，以轉(zhuǎn)錄開(kāi)始及翻譯作結(jié)。

原核生物的蛋白質(zhì)生物合成雖然與真核生物的很相似，但是它們有所不同。

氨基酸合成[編輯]

將氨基酸聚合就可以得到蛋白質(zhì)。氨基酸合成是一系列的生物化學(xué)過(guò)程（代謝途徑）將從葡萄糖等建立氨基酸。并非所有氨基酸都可以生物合成，例如成人必需的20中氨基酸中，就有8種氨基酸是人體無(wú)法自身合成的，需要從食物中攝取。氨基酸會(huì)被運(yùn)送至轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）用在翻譯的過(guò)程。

轉(zhuǎn)錄[編輯]

轉(zhuǎn)錄是由基因組產(chǎn)生含有蛋白質(zhì)序列的信使RNA（mRNA）模板，以進(jìn)行翻譯。只需要脫氧核糖核酸（DNA）雙螺旋的其中一條鏈就能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，此鏈稱為模板鏈。轉(zhuǎn)錄可以分為3個(gè)階段：起始，延伸和終止，每個(gè)階段由大量蛋白質(zhì)調(diào)節(jié)，例如轉(zhuǎn)錄因子和共激活因子，確保正確的基因被轉(zhuǎn)錄。

1. 核糖核酸聚合酶（RNA聚合酶）先與DNA的用作轉(zhuǎn)錄起始的特別區(qū)域結(jié)合。這個(gè)結(jié)合區(qū)域稱為啟動(dòng)子。當(dāng)RNA聚合酶與啟動(dòng)子結(jié)合后，該DNA鏈會(huì)開(kāi)始卷開(kāi)。

2. 第二個(gè)轉(zhuǎn)錄步驟是轉(zhuǎn)錄延伸。RNA聚合酶與未編碼的模板鏈一起，合成核糖核苷酸聚合物。RNA聚合酶并不會(huì)使用已編碼的鏈為模板，這是因?yàn)槿魏我还傻目截悤?huì)生產(chǎn)一組補(bǔ)充的基礎(chǔ)序列，所以只有未編碼鏈才會(huì)作為模板來(lái)復(fù)制已編碼鏈。

3. 當(dāng)聚合酶到達(dá)最后階段，全新轉(zhuǎn)錄的信使RNA（mRNA）需要修飾以能夠到達(dá)細(xì)胞的其他部分，包括細(xì)胞質(zhì)及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。一個(gè)5'端帽會(huì)加入并保護(hù)mRNA，免于降解。聚A尾會(huì)被加入3'端保護(hù)，并成為接下步驟的模板。在真核生物中，最重要的基因拼接步驟會(huì)于此階段出現(xiàn)，移除內(nèi)含子及合并外顯子。

轉(zhuǎn)錄的第一個(gè)產(chǎn)物在原核細(xì)胞中與真核細(xì)胞不同，因?yàn)樵谠思?xì)胞中第一個(gè)產(chǎn)物是信使RNA（mRNA），其不需要轉(zhuǎn)錄后修飾，而在真核細(xì)胞中，第一個(gè)產(chǎn)物被稱為初級(jí)轉(zhuǎn)錄物，需要后 轉(zhuǎn)錄修飾（用7-甲基鳥(niǎo)苷加帽，用聚A尾加尾）得到hnRNA（異源核RNA）。 然后hnRNA通過(guò)剪接體經(jīng)歷內(nèi)含子（基因的非編碼部分）的剪接以產(chǎn)生最終信使RNA（mRNA）。

翻譯[編輯]

在翻譯的過(guò)程中，先前從DNA被轉(zhuǎn)錄的mRNA會(huì)被特別的細(xì)胞結(jié)構(gòu)解碼以制造蛋白質(zhì)，這個(gè)特別的細(xì)胞結(jié)構(gòu)稱為核糖體。蛋白質(zhì)生物合成會(huì)被分為起始、延伸及完成階段。

核糖體可以提供場(chǎng)所，讓另一種特別的RNA，稱為轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）與mRNA結(jié)合。tRNA內(nèi)有一組“反密碼子”能將相對(duì)應(yīng)的序列與mRNA在核糖體內(nèi)互相形成氫鍵。因此，相對(duì)應(yīng)的的tRNA（化學(xué)上與特定的氨基酸結(jié)合）會(huì)被導(dǎo)向至核糖體，加入在發(fā)展中的多肽。以下展示了兩個(gè)氨基酸聯(lián)合的化學(xué)過(guò)程：

核糖體會(huì)一個(gè)接一個(gè)的在mRNA的密碼子運(yùn)行，另一個(gè)tRNA會(huì)借核糖體附著mRNA。首個(gè)tRNA會(huì)被釋放，但附著該tRNA的氨基酸會(huì)被運(yùn)送至第二個(gè)tRNA，并與它的氨基酸結(jié)合。這種轉(zhuǎn)移不斷進(jìn)行，直至生成一條氨基酸的長(zhǎng)鏈。

當(dāng)整個(gè)單位到達(dá)mRNA最后的密碼子時(shí)，它會(huì)離開(kāi)及新形成的蛋白質(zhì)會(huì)被釋放，這就是完成的階段。在這個(gè)步驟中，有很多的酶會(huì)用來(lái)協(xié)助整個(gè)過(guò)程。

蛋白質(zhì)翻譯之后的事件[編輯]

生物合成之后的事件包括翻譯后修飾和蛋白質(zhì)折疊。在合成的期間和之后，多肽鏈往往折疊卷曲成所謂的原生二級(jí)結(jié)構(gòu)和三級(jí)結(jié)構(gòu)。這就是所謂的蛋白質(zhì)折疊。

很多蛋白質(zhì)會(huì)進(jìn)行翻譯后修飾。這包括雙硫鍵的形成或附在任何生化官能團(tuán)，如醋酸鹽、磷酸鹽、不同的脂類(lèi)及糖類(lèi)。有些酶亦會(huì)將多肽鏈前端的一個(gè)或以上的氨基酸移除，或者促進(jìn)多肽鏈形成鏈內(nèi)或鏈間二硫鍵。

參考文獻(xiàn)[編輯]