タンパク質合成のプロセスは何ですか？

タンパク質合成のプロセスは、細胞内の酵素によって駆動される2つの主要なステップで発生します。 まず、デオキシリボ核酸（DNA）は、酵素RNAポリメラーゼによりリボ核酸（RNA）に転写されます。 次に、RNAは細胞内のリボソームによってタンパク質分子に翻訳されます。 DNAの転写とRNAの翻訳は、タンパク質生合成の中心的なプロセスの重要なステップです。

転写はタンパク質合成プロセスの最初のステップであり、通常は細胞の核内のさまざまなシグナル伝達分子によって開始されます。 開始するには、酵素DNAヘリカーゼがDNAの2つの鎖を解凍し、転写されるRNAをコードするテンプレート鎖を露出します。 次に、酵素RNAポリメラーゼがテンプレート鎖に結合し、それに沿って移動し、DNAのテンプレート鎖に相補的なメッセンジャーRNA（mRNA）の鎖を合成します。 DNAの各単一ヌクレオチドは、mRNA鎖に追加されるRNAの1ヌクレオチドをコードします。

真核細胞では、mRNAは通常、作成後に修飾されます。 タンパク質合成プロセスのこのステップでは、通常、メチル化グアニンヌクレオチドであるキャップを前面に追加し、ポリアデニンテール（ポリAテール）を背面に追加します。 細胞内の酵素は、標的タンパク質のコーディングに直接関与しないmRNAセグメントを除去するため、mRNAもスプライシングされます。 これらのセグメントはイントロンとして知られ、タンパク質のコード化に関与するセグメントはエクソンとして知られています。

タンパク質合成プロセスの次のステップは翻訳であり、RNAは特定のアミノ酸をコードします。 このプロセスは、リボソーム、リボソームRNA（rRNA）およびタンパク質でできている小さなオルガネラによって、核の外側で触媒されます。 リボソームは、mRNA鎖と最終タンパク質を構成するアミノ酸の両方に結合します。 3つのmRNAヌクレオチドのすべてのセットは、1つの特定のアミノ酸をコードします。 リボソームはmRNA鎖を下って移動し、一度に1つのアミノ酸を追加して、ポリAテールに到達してタンパク質の翻訳を完了します。

時々、タンパク質合成のプロセスには、ポリペプチドが作成された後の追加のステップが含まれます。 タンパク質は、疎水性相互作用により、本来の構造または最も安定した三次元立体構造に折り畳まれ始める可能性があります。 細胞は水性または水ベースの環境であるため、非常に極性が高く、この環境への暴露を避けるために疎水性アミノ酸が集まります。 疎水性残基のこの内向きのグループ化により、タンパク質のエネルギー安定性が高まり、折り畳みやすくなります。

多くの場合、タンパク質は本来の構造に折りたたむことができません。 この場合、彼らはシャペロニン、新しく合成されたポリペプチドに結合し、それを正しい形状に折り畳むタンパク質酵素の助けを必要としています。 シャペロニンおよび他の酵素は、変性、ミスフォールド、またはその他の損傷したタンパク質も修復できます。