健康を維持するために体には多くの物質が必要であり、その1つがタンパク質です。タンパク質、またはギリシャ語でプロトと呼ばれる(最も重要な)それ自体は、ペプチド結合で互いに(アニモ酸鎖)結合しているアミノ酸モノマーのポリマーである高分子量の複雑な有機化合物です。タンパク質分子には、炭素、水素、酸素、窒素、場合によっては硫黄とリンが含まれています。彼の役割は?人体と呼ばれる建物の土台として。したがって、その存在は非常に重要です。しかしもちろん、たんぱく質はただ来るだけではありません。これを確立する必要があり、タンパク質の形成または合成は、DNAやRNAを含む多くの「当事者」を巻き込むことによって行われます。
したがって、これら2つのこと(DNAとRNA)について詳しく知る前に、まずタンパク質合成の意味を知っておくとよいでしょう。
タンパク質合成は、実際には、体内で線状アミノ酸をタンパク質に変換するプロセスです。ここでは、DNAとRNAがプロセスに関与しているため、それらの役割が重要です。 DNA分子は、核酸がタンパク質を構成するアミノ酸になるためのコーディングのソースであり、プロセスに直接関与していません。 RNA分子は細胞内のDNA分子の転写の結果ですが。このRNA分子は、タンパク質の構成要素としてアミノ酸に翻訳されます。
タンパク質合成のメカニズムには3つの重要な側面があります。すなわち、細胞内のタンパク質合成の位置です。 DNAからタンパク質合成部位への情報の伝達または変換の結果のメカニズム。細胞内のタンパク質を構成するアミノ酸が分離して特定のタンパク質を形成するメカニズム。
タンパク質合成は、翻訳されたmRNAから非特異的または適切なタンパク質を生成することにより、細胞内(核でもある)の小さくて密度の高い細胞小器官の1つであるリボソームで行われます。リボソーム自体の直径は約20nmで、65%のリボソームRNA(rRNA)と35%のリボソームタンパク質(リボ核タンパク質またはRNPと呼ばれます)で構成されています。
タンパク質製造プロセス
基本的に、細胞はDNAに含まれる遺伝子情報(遺伝子)を使ってタンパク質を作ります。タンパク質やタンパク質合成のプロセスは、転写、翻訳、タンパク質の折り畳みの3つのステップに分けられます。
1.文字起こし
転写は、DNAテンプレートバンドの1つからRNAを形成するプロセスです(DNAセンス)。この段階で、mRNA、tRNA、rRNAの3種類のRNAが生成されます。
この段階は、RNAポリメラーゼ酵素の助けを借りてDNAが所有する二本鎖を開くプロセスを開始することによって細胞質で行うことができます。この段階では、センス鎖として機能する単一の鎖があり、DNAペアに由来する他の鎖はアンチセンス鎖と呼ばれます。
転写段階自体は、開始段階、伸長段階、終了段階の3つに分けられます。
印心
RNAポリメラーゼは、プロモーターと呼ばれるDNA鎖に結合します。プロモーターは、遺伝子の先頭近くにあります。各遺伝子には独自のプロモーターがあります。結合すると、RNAポリメラーゼはDNAの二本鎖を分離し、転写の準備ができた一本鎖のテンプレートを提供します。
伸長
1つのDNA鎖であるカビ鎖は、RNAポリメラーゼ酵素で使用するためのテンプレートとして機能します。この型を「読み取る」間、RNAポリメラーゼはヌクレオチドからRNA分子を形成し、5 "から3"に成長する鎖を作成します。転写RNAは、非テンプレート(コード)DNA鎖から同じ情報を運びます。
終了
この配列は、RNA転写が完了したことを示しています。転写された後、RNAポリメラーゼはRNAの転写を放出します。
2.翻訳
翻訳は、ポリペプチド鎖からアミノ酸配列に翻訳されるmRNAのヌクレオチド配列のプロセスです。この過程で、細胞はメッセンジャーRNA(mRNA)の情報を「読み取り」、それを使ってタンパク質を作ります。
mRNAコドンの翻訳に由来するタンパク質を形成するために必要なアミノ酸は少なくとも20種類あります。 mRNAでは、ポリペプチドを作成するための指示は、3つのヌクレオチドのグループで読み取られるヌクレオチドRNA(アデニン、ウラシル、シトシン、グアニン)であり、これらの3つのグループはコドンと呼ばれます。さらに、これらのアミノ酸のいくつかは特定のポリペプチド鎖を生成し、後で特定のタンパク質を形成します。
翻訳プロセス自体は、次の3つの段階に分かれています。
初期段階または開始
この段階で、リボソームは読み取られるmRNAとアミノ酸メチオニン(開始コドンAUGと一致する)を運ぶ最初のtRNAの周りに集まります。このセクションは、翻訳フェーズを開始できるようにするために必要です。
チェーンの延長または延長
アミノ酸鎖が伸びる段階です。ここでは、mRNAが一度に1つのコドンを読み取られ、そのコドンに対応するアミノ酸がタンパク質鎖に追加されます。伸長中、tRNAはリボソームのA、P、およびE部位を通過します。このプロセスは、新しいコドンが読み取られ、新しいアミノ酸が鎖に追加されるときに何度も繰り返されます。
終了
これは、ポリペプチド鎖が放出される段階です。このプロセスは、終止コドン(UAG、UAA、またはUGA)がリボソームに入り、ポリペプチド鎖をtRNAから分離し、リボソームを離れるときに始まります。
3.タンパク質の折り畳み
新たに合成されたポリペプチド鎖は、機能するためにテール炭水化物(グリコシル化)、脂質、補欠分子族などの追加などの特定の構造修飾を受けるまで機能せず、翻訳後修飾とタンパク質によって実行されます折りたたみ。
タンパク質のフォールディングは、4つのレベル、つまり一次レベル(線形ポリペプチド鎖)に分けられます。中間レベル(α-ヘリックスおよびβ-プリーツシート);三次レベル(繊維状および円形);および四次レベル(2つ以上のサブユニットを持つタンパク質複合体。
注意
アミノ酸には61の既知のコドンがあります。各コドンは「読み取られ」、タンパク質に通常見られる20個のアミノ酸から特定のアミノ酸を構築します。
1つのコドン、すなわちAUGは、アミノ酸メチオニンを構築する機能を持ち、また、 開始コドン タンパク質製造の開始を知らせるため。
アミノ酸を作らない終止コドンと呼ばれる3つのコドンが含まれます UAA、UAG、 そして UGA。 ポリペプチドの製造が完了すると、3つすべてが細胞に通知します。