Prosessen med proteinbiosyntese er ekstremt viktig for cellen. Siden proteiner er komplekse stoffer som spiller en stor rolle i vev, er de uunnværlige. Av denne grunn realiseres en hel kjede av proteinbiosynteseprosesser i cellen, som foregår i flere organeller. Dette garanterer cellegjengivelsen og muligheten for eksistens.
essensen av prosessen med proteinbiosyntese
Det eneste stedet for proteinsyntese er det grove endoplasmatiske retikulum. Her ligger hoveddelen av ribosomene, som er ansvarlige for dannelsen av polypeptidkjeden. Men før translasjonsstadiet (prosessen med proteinsyntese) starter, kreves aktivering av genet, som lagrer informasjon om proteinstrukturen. Etter det kreves kopiering av denne delen av DNA (eller RNA, hvis bakteriell biosyntese vurderes).
Etter å ha kopiert DNA, er prosessen med å lage messenger-RNA nødvendig. Basert på det vil syntesen av proteinkjeden bli utført. Dessuten må alle stadier som oppstår med involvering av nukleinsyrer forekomme i cellekjernen. Det er imidlertid ikke her proteinsyntesen finner sted. Dette ersted hvor forberedelser for biosyntese utføres.
Ribosomal proteinbiosyntese
Hovedstedet der proteinsyntese finner sted er ribosomet, en celleorganell som består av to underenheter. Det er et stort antall slike strukturer i cellen, og de er hovedsakelig lokalisert på membranene til det grove endoplasmatiske retikulumet. Selve biosyntesen foregår som følger: budbringer-RNA som dannes i cellekjernen går ut gjennom kjerneporene inn i cytoplasmaet og møtes med ribosomet. Deretter skyves mRNA-en inn i gapet mellom underenhetene til ribosomet, hvoretter den første aminosyren fikseres.
Til stedet hvor proteinsyntesen skjer, tilføres aminosyrer ved hjelp av transfer-RNA. Ett slikt molekyl kan ta med én aminosyre om gangen. De går sammen etter tur, avhengig av kodonsekvensen til messenger-RNA. Syntesen kan også stoppe en stund.
Når man beveger seg langs mRNA, kan ribosomet gå inn i områder (introner) som ikke koder for aminosyrer. På disse stedene beveger ribosomet seg ganske enkelt langs mRNA, men ingen aminosyrer tilføres kjeden. Så snart ribosomet når eksonet, det vil si stedet som koder for syren, så fester det seg til polypeptidet igjen.
Postsyntetisk modifikasjon av proteiner
Etter at ribosomet når stoppkodonet til messenger-RNA, er prosessen med direkte syntese fullført. Imidlertid har det resulterende molekylet en primær struktur og kan ennå ikke utføre funksjonene som er reservert for det. For å fungere fullt ut, må molekyletbør organiseres i en bestemt struktur: sekundær, tertiær eller enda mer kompleks - kvartær.
Strukturell organisering av protein
Sekundær struktur - første trinn i strukturell organisering. For å oppnå det, må den primære polypeptidkjeden spole (danne alfa-helikser) eller foldes (lage beta-lag). Deretter, for å ta opp enda mindre plass langs lengden, blir molekylet enda mer sammentrukket og kveilet til en kule på grunn av hydrogen, kovalente og ioniske bindinger, samt interatomiske interaksjoner. Dermed oppnås den kuleformede strukturen til proteinet.
kvadternær proteinstruktur
Den kvartære strukturen er den mest komplekse av alle. Den består av flere seksjoner med en kulestruktur, forbundet med fibrillære filamenter av polypeptidet. I tillegg kan den tertiære og kvaternære strukturen inneholde en karbohydrat- eller lipidrest, som utvider spekteret av proteinfunksjoner. Spesielt glykoproteiner, komplekse forbindelser av protein og karbohydrater, er immunglobuliner og utfører en beskyttende funksjon. Også glykoproteiner er lokalisert på cellemembraner og fungerer som reseptorer. Imidlertid modifiseres molekylet ikke der proteinsyntesen skjer, men i det glatte endoplasmatiske retikulum. Her er det mulighet for å feste lipider, metaller og karbohydrater til proteindomener.
