กระบวนการสังเคราะห์โปรตีนเกิดขึ้นในสองขั้นตอนหลัก ๆ ที่ขับเคลื่อนโดยเอนไซม์ในเซลล์ อย่างแรกกรดดีซีไบโอนิวคลีอิก (DNA) จะถูกคัดลอกไปยังกรด ribonucleic (RNA) ด้วยเอนไซม์ RNA polymerase ประการที่สอง RNA จะถูกแปลเป็นโมเลกุลโปรตีนโดยไรโบโซมในเซลล์ การถอดความ DNA และการแปล RNA เป็นขั้นตอนสำคัญในกระบวนการกลางของการสังเคราะห์โปรตีน
การถอดความเป็นขั้นตอนแรกในกระบวนการสังเคราะห์โปรตีนและมันมักจะเริ่มต้นโดยโมเลกุลสัญญาณต่าง ๆ ในนิวเคลียสของเซลล์ ในการเริ่มต้นเอ็นไซม์ DNA helicase จะทำการรูดซิปทั้งสองของดีเอ็นเอออกมาเผยให้เห็นเท็มเพลตสาระซึ่งจะเป็นรหัสสำหรับ RNA ที่จะถูกถอดความ ถัดไปเอ็นไซม์ RNA polymerase ผูกติดกับเท็มเพลตสาระเคลื่อนที่ไปตามทางและสังเคราะห์สแตรนด์ RNA (mRNA) ซึ่งเป็นส่วนประกอบของดีเอ็นเอเทมเพลต นิวคลีโอไทด์เดี่ยวของ DNA แต่ละอันจะเป็นรหัสสำหรับหนึ่งนิวคลีโอไทด์ของ RNA ที่จะถูกเพิ่มเข้าไปในสาย mRNA
ในเซลล์ยูคาริโอต mRNA มักจะถูกแก้ไขหลังจากสร้างขึ้น ขั้นตอนในกระบวนการสังเคราะห์โปรตีนนี้เกี่ยวข้องกับการเพิ่มหมวกลงไปด้านหน้าซึ่งมักจะเป็นเมทิลนิวคลีโอไทน์นิวคลีโอไทด์และหางโพลี - อะดีนีน (โพลี - เอ) ที่ด้านหลัง mRNA ก็จะถูก spliced เนื่องจากเอนไซม์ในเซลล์จะลบส่วน mRNA ใด ๆ ที่ไม่เกี่ยวข้องโดยตรงในการเข้ารหัสสำหรับโปรตีนเป้าหมาย เซ็กเมนต์เหล่านี้เรียกว่าอินตรอนในขณะที่เซ็กเมนต์ที่เกี่ยวข้องในการเข้ารหัสสำหรับโปรตีนจะเรียกว่า exons
ขั้นตอนต่อไปในกระบวนการสังเคราะห์โปรตีนคือการแปลซึ่งรหัส RNA สำหรับกรดอะมิโนที่เฉพาะเจาะจง กระบวนการนี้ถูกเร่งปฏิกิริยาออกไปนอกนิวเคลียสโดยไรโบโซมออร์แกเนลล์ขนาดเล็กที่ทำจากไรโบโซมอลอาร์เอ็นเอ (rRNA) และโปรตีน ไรโบโซมผูกกับเส้นใย mRNA และกรดอะมิโนที่จะสร้างโปรตีนขั้นสุดท้าย นิวคลีโอไทด์ mRNA สามชุดทุกชุดจะมีรหัสสำหรับกรดอะมิโนหนึ่งตัว ไรโบโซมจะเคลื่อนที่ไปตามเส้นใย mRNA เพิ่มกรดอะมิโนทีละตัวจนกว่าจะถึงหางโพลีเอและทำการแปลโปรตีนให้สมบูรณ์
บางครั้งกระบวนการสังเคราะห์โปรตีนเกี่ยวข้องกับขั้นตอนเพิ่มเติมหลังจากโพลีเปปไทด์ถูกสร้างขึ้น โปรตีนสามารถเริ่มพับลงในโครงสร้างดั้งเดิมของพวกเขาหรือโครงสร้างสามมิติที่เสถียรที่สุดโดยมีปฏิกิริยาแบบไม่เข้ากับน้ำ เนื่องจากเซลล์มีสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำหรือเป็นน้ำจึงมีขั้วค่อนข้างมากและกรดอะมิโนที่ไม่เข้ากับน้ำจะรวมตัวกันเพื่อหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับสภาพแวดล้อมนี้ การรวมกลุ่มของสารตกค้างที่ไม่เข้ากับน้ำนี้ทำให้โปรตีนมีความเสถียรมากขึ้นและช่วยในการพับ
บ่อยครั้งที่โปรตีนไม่สามารถพับเข้าไปในโครงสร้างดั้งเดิมของตนเองได้ ในกรณีนี้พวกเขาต้องการความช่วยเหลือจาก chaperonin ซึ่งเป็นเอนไซม์โปรตีนที่จับกับพอลิเปปไทด์ที่สังเคราะห์ใหม่และพับให้เป็นรูปร่างที่ถูกต้อง Chaperonins และเอ็นไซม์อื่น ๆ ยังสามารถซ่อมแซมโปรตีนที่เสียหาย, เสียหาย, หรือโปรตีนที่เสียหายอื่น ๆ
