蛋白質生物合成- 维基百科,自由的百科全书

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順反子DNA被轉錄成RNA的各種中間體。

經過轉錄後修飾成熟mRNA作為合成多肽鏈的模板。

蛋白質通常會直接從基因通過翻譯的mRNA合成。

這個名詞曾經是指蛋白質的轉譯,但 ... 蛋白質生物合成 蛋白質生物合成過程中的一步 語言 監視 編輯 本條目存在以下問題,請協助改善本條目或在討論頁針對議題發表看法。

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蛋白質生物合成是指在生物細胞內製造新的蛋白質;此合成是為了平衡蛋白酶解或蛋白派送(英語:Proteintargeting)所造成的細胞蛋白損耗。

蛋白質的生物合成也稱為轉譯,它是基因表現的最後一步[1]。

轉譯,是在核糖體組裝蛋白質,是生物合成途徑的一個重要組成部分,隨著生成的信使RNA(mRNA),轉移RNA(tRNA的)胺醯化,合作翻譯轉運,並翻譯後修飾。

蛋白質的生物合成在多個步驟有嚴格的調控[2],和已建立錯誤檢查機制。

它們主要是轉錄(從DNA模板合成RNA的現象)和轉譯(從RNA中胺基酸組裝的現象)。

蛋白質合成的過程:在細胞核內,基因被轉錄成RNA。

RNA接著被後轉錄修飾及控制,形成成熟的信使RNA(mRNA),並運往細胞核外的細胞質進行轉譯。

mRNA由核糖體翻譯成與mRNA的基本密碼子,通過與轉運RNA上的反密碼子形成配對進行翻譯。

新合成的蛋白質會被再行修飾,並可以與效應分子結合,最終成為具有生物學活性的蛋白質。

順反子DNA被轉錄成RNA的各種中間體。

經過轉錄後修飾成熟mRNA作為合成多肽鏈的模板。

蛋白質通常會直接從基因通過翻譯的mRNA合成。

這個名詞曾經是指蛋白質的轉譯,但現時則是指一個多重的步驟,以轉錄開始及翻譯作結。

原核生物的蛋白質生物合成雖然與真核生物的很相似,但是它們有所不同。

除了通過核糖體轉譯合的成蛋白質外,亦存在非核糖體合而由NRPS酶催化合成的非核糖體肽(英語:nonribosomalpeptide)(nonribosomalpeptide,NRP),常為微生物合成的毒素。

目次 1胺基酸合成 2轉錄 3轉譯 4蛋白質翻譯之後的事件 5參考文獻 6參見 7外部連結 胺基酸合成編輯 主條目:胺基酸合成 將胺基酸聚合就可以得到蛋白質。

胺基酸合成是一系列的生物化學過程(代謝途徑)將從葡萄糖等建立胺基酸。

並非所有胺基酸都可以生物合成,例如成人的全部20中胺基酸中,就有8種(數目有爭議)胺基酸是人體無法自身合成的,需要從食物中攝取,為必需胺基酸。

胺基酸會被運送至轉運RNA(tRNA)用在翻譯的過程。

轉錄編輯 主條目:轉錄  圖中顯示轉錄過程。

英文待翻譯。

轉錄是由基因組產生含有蛋白質序列的信使RNA(mRNA)模板,以進行翻譯。

只需要去氧核糖核酸(DNA)雙螺旋的其中一條鏈就能進行轉錄,此鏈稱為模板鏈。

轉錄可以分為3個階段:起始,延伸和終止,每個階段由大量蛋白質調節,例如轉錄因子和共活化因子(英語:Coactivator(genetics)),確保正確的基因被轉錄。

核糖核酸聚合酶(RNA聚合酶)先與DNA的用作轉錄起始的特別區域結合。

這個結合區域稱為啟動子。

當RNA聚合酶與啟動子結合後,該DNA鏈會開始捲開。

第二個轉錄步驟是轉錄延伸。

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聚合酶並不會使用已編碼的鏈為模板,這是因為任何一股的拷貝會生產一組補充的基礎序列,所以只有未編碼鏈才會作為模板來複製已編碼鏈。

當聚合酶到達最後階段,全新轉錄的信使RNA(mRNA)需要修飾以能夠到達細胞的其他部份,包括細胞質及內質網。

一個5'端帽會加入並保護mRNA,免於降解。

聚A尾會被加入3'端保護,並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於此階段出現,移除內含子及合併外顯子。

轉錄的第一個產物在原核細胞中與真核細胞不同,因為在原核細胞中第一個產物是信使RNA(mRNA),其不需要轉錄後修飾,而在真核細胞中,第一個產物被稱為初級轉錄物,需要後轉錄修飾(用7-甲基鳥苷加帽,用聚A尾加尾)得到hnRNA(異源核RNA)。

然後hnRNA通過剪接體經歷內含子(基因的非編碼部分)的剪接以產生最終信使RNA(mRNA)。

轉譯編輯 主條目:轉譯(遺傳學)  圖中顯示轉譯過程。

英文待翻譯。

 圖示mRNA的轉譯和核糖體合成蛋白質。

在轉譯的過程中,先前從DNA被轉錄的mRNA會被特別的細胞結構解碼以製造蛋白質,這個特別的細胞結構稱為核糖體。

蛋白質生物合成會被分為起始、延伸及完成階段。

核糖體可以提供場所,讓另一種特別的RNA,稱為轉運RNA(tRNA)與mRNA結合。

tRNA內有一組「反密碼子」能將相對應的序列與mRNA在核糖體內互相形成氫鍵。

因此,相對應的的tRNA(化學上與特定的胺基酸結合)會被導向至核糖體,加入在發展中的多肽。

以下展示了兩個胺基酸聯合的化學過程:  兩個胺基酸分子結合的化學過程,生成二肽及水分子 核糖體會一個接一個的在mRNA的密碼子運行,另一個tRNA會借核糖體附著mRNA。

首個tRNA會被釋放,但附著該tRNA的胺基酸會被運送至第二個tRNA,並與它的胺基酸結合。

這種轉移不斷進行,直至生成一條胺基酸的長鏈。

當整個單位到達mRNA最後的密碼子時,它會離開及新形成的蛋白質會被釋放,這就是完成的階段。

在這個步驟中,有很多的酶會用來協助整個過程。

蛋白質翻譯之後的事件編輯 主條目:蛋白酶解、翻譯後修飾和蛋白質摺疊 生物合成之後的事件包括翻譯後修飾和蛋白質折疊。

在合成的期間和之後,多肽鏈往往折疊捲曲成所謂的原生二級結構和三級結構。

這就是所謂的蛋白質折疊。

很多蛋白質會進行翻譯後修飾。

這包括雙硫鍵的形成或附在任何生化官能團,如醋酸鹽、磷酸鹽、不同的脂類及醣類。

有些酶亦會將多肽鏈前端的一個或以上的胺基酸移除,或者促進多肽鏈形成鏈內或鏈間二硫鍵。

參考文獻編輯 ^楊榮武.第三十九章.生物化学原理2nd.Beijing:Gaodengjiaoyuchubanshe.2012.ISBN 978-7-04-035696-0.OCLC 910676076.  ^KafriM,Metzl-RazE,JonaG,BarkaiN.2016.TheCostofProteinProduction.CellRep14:22–31.https://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2015.12.015(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) 參見編輯  新陳代謝主題  分子與細胞生物學主題  生物學主題 中心法則 遺傳密碼 基因表現 順反子 操縱子 乳糖操縱子 多肽合成 人工合成牛胰島素與諾貝爾獎 外部連結編輯 (英文)轉錄起始的交互式Java仿真模擬。

來自尼爾斯·玻爾研究所的生命模型中心(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)。

(英文)關於蛋白質合成網站(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館). 取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=蛋白質生物合成&oldid=70248446」



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