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蛋白質合成

[1]來自 搜狗 的圖片

蛋白質合成是指生物按照從脫氧核糖核酸 （DNA）轉錄得到的信使核糖核酸（mRNA）上的遺傳信息合成蛋白質的過程。蛋白質生物合成亦稱為翻譯（Translation），即把mRNA分子中鹼基排列順序轉變為蛋白質或多肽鏈中的氨基酸排列順序過程。

這是基因表達的第二步，產生基因產物蛋白質的最後階段。不同的組織細胞具有不同的生理功能，是因為它們表達不同的基因，產生具有特殊功能的蛋白質，參與蛋白質生物合成的成份至少有200種，其主要體是由mRNA、tRNA、核糖核蛋白體以及有關的酶和蛋白質因子共同組成。

合成過程

原核生物與真核生物的蛋白質合成過程中有很多的區別，真核生物此過程更複雜，下面着重介紹原核生物蛋白質合成的過程，並指出真核生物與其不同之處。蛋白質生物合成可分為五個階段，氨基酸的活化、多肽鏈合成的起始、肽鏈的延長、肽鏈的終止和釋放、蛋白質合成後的加工修飾。

直接模板

翻譯模板

protein biosynthesis

不同mRNA序列的分子大小和鹼基排列順序各不相同，但都具有5ˊ-端非翻譯區、開放閱讀框架區、和3ˊ-端非翻譯區；真核生物的mRNA的5ˊ-端還有帽子結構、3ˊ-端有長度不一的多聚腺苷酸（polyA）尾。帽子結構能與帽子結合，在翻譯時參與mRNA在核糖體上的定位結合，啟動蛋白質生物的合成；帽子結構和ployA尾的作用還有穩定RNA；開放閱讀框架區與編碼蛋白質的基因序列相對應。

遺傳密碼錶

在mRNA的開放式閱讀框架區，以每3個相鄰的核苷酸為一組，代表一種氨基酸或其他信息，這種三聯體形勢稱為密碼子（codon）。通常的開放式閱讀框架區包含500個以上的密碼子。

遺傳密碼的特點

一方向性：密碼子及組成密碼子的各鹼基在mRNA序列中的排列具有方向性（direction），翻譯時的閱讀方向只能是5ˊ→3ˊ。

二連續性：mRNA序列上的各個密碼子及密碼子的各鹼基是連續排列的，密碼子及密碼子的各個鹼基之間沒有間隔，每個鹼基只讀一次，不重疊閱讀。

三簡併性：一種氨基酸可具有兩個或兩個以上的密碼子為其編碼。遺傳密碼錶中顯示，每個氨基酸都有2,3,4或6個密碼子為其編碼（除甲硫氨酸只有一個外），但每種密碼子只對應一個氨基酸，或對應終止信息。

四通用性：生物界的所有生物，幾乎都通用這一套密碼子表

五擺動性：tRNA的最後一位，和mRNA的對應不完全，導致了簡併性

合成場所

核糖體就像一個小的可移動的工廠，沿着mRNA這一模板，不斷向前迅速合成肽鏈。氨基酰tRNA以一種極大的速率進入核糖體，將氨基酸轉到肽鏈上，又從另外的位置被排出核糖體，延伸因子也不斷地和核糖體結合和解離。核糖體和附加因子一道為蛋白質合成的每一步驟提供了活性區域。

相關信息

氨基酸活化

在進行合成多肽鏈之前，必須先經過活化，然後再與其特異的tRNA結合，帶到mRNA相應的位置上，這個過程靠tRNA合成酶催化，此酶催化特定的氨基酸與特異的tRNA相結合，生成各種氨基酰tRNA.每種氨基酸都靠其特有合成酶催化，使之和相對應的tRNA結合，在氨基酰tRNA合成酶催化下，利用ATP供能，在氨基酸羧基上進行活化，形成氨基酰-AMP，再與氨基酰tRNA合成酶結合形成三聯複合物，此複合物再與特異的tRNA作用，將氨基酰轉移到tRNA的氨基酸臂（即3'-末端CCA-OH）上。