Proteiinien biosynteesiprosessi on erittäin tärkeäsolulle. Koska proteiinit ovat monimutkaisia aineita, joilla on tärkeä rooli kudoksissa, ne ovat välttämättömiä. Tästä syystä solussa toteutetaan koko proteiinibiosynteesiprosessien ketju, joka etenee useissa organelleissa. Tämä takaa solujen lisääntymisen ja olemassaolon mahdollisuuden.
Proteiinien biosynteesin ydin
Ainoa paikka proteiinisynteesille onkarkea endoplasminen reticulum. Tässä on suurin osa ribosomeista, jotka vastaavat polypeptidiketjun muodostumisesta. Ennen kuin translaatiovaihe alkaa (proteiinisynteesin prosessi), tarvitaan kuitenkin geenin aktivointi, joka tallentaa tietoa proteiinirakenteesta. Tämän jälkeen tämän DNA-osan (tai RNA: n, jos bakteerien biosynteesiä pidetään) kopiointi vaaditaan.
DNA-kopioinnin jälkeen luomisprosessi vaaditaaninformatiivinen RNA. Sen perusteella suoritetaan proteiiniketjujen synteesi. Lisäksi kaikkien vaiheiden, jotka seuraavat nukleiinihappojen osallistumista, on tapahduttava solun ytimessä. Tämä ei kuitenkaan ole paikka, jossa tapahtuu proteiinisynteesi. Siinä tapahtuu biosynteesin valmistelu.
Ribosomaalisten proteiinien biosynteesi
Tärkein paikka, jossa proteiinisynteesi tapahtuu, onse on ribosomi, solutasoinen organeli, joka koostuu kahdesta alayksiköstä. Tällaisia rakenteita solussa on valtava määrä, ja ne sijaitsevat pääasiassa karkean endoplasmisen retikulumin kalvoilla. Itse biosynteesi on seuraava: Soluytimessä muodostunut informatiivinen RNA ulottuu ydinhuokosten läpi sytoplasmaan ja tapaa ribosomin. Sitten mRNA työnnetään ribosomin alayksiköiden väliseen aukkoon, jonka jälkeen ensimmäinen aminohappo kiinnitetään.
Paikkaan, jossa proteiinisynteesi tapahtuu,aminohapot tarjoillaan kuljetus-RNA: lla. Yksi tällainen molekyyli voi kerran tuottaa yhden aminohapon. Ne liittyvät vuorostaan informaation RNA: n kodonien sekvenssistä riippuen. Myös synteesi voi pysähtyä hetkeksi.
Edetessään mRNA: n läpi, ribosomi voi pudotakohdille (introneille), jotka eivät koodaa aminohappoja. Näissä paikoissa ribosomi liikkuu yksinkertaisesti mRNA: ta pitkin, mutta aminohapot eivät kiinnity ketjuun. Heti kun ribosomi saavuttaa eksonin, ts. Hapon koodaavan kohdan, se taas liittyy polypeptidiin.
Proteiinien jälkeinen synteettinen modifikaatio
Saavuttuaan ribosomin lopetuskodonimessenger RNA: n suora synteesiprosessi on valmis. Tuloksena olevalla molekyylillä on kuitenkin primaarirakenne, eikä se voi vielä suorittaa sille varattuja toimintoja. Jotta molekyyli toimisi täydellisesti, sen on organisoitava itsensä tiettyyn rakenteeseen: sekundaariseen, tertiääriseen tai vieläkin monimutkaisempaan - kvaternääriseen.
Proteiinin rakenteellinen organisointi
Toissijainen rakenne - rakenteen ensimmäinen vaiheorganisaatio. Tämän saavuttamiseksi primaarisen polypeptidiketjun täytyy olla spiraalimainen (muodostaa alfa-helikkelit) tai taipua (luoda beetakerrokset). Sitten, jotta saataisiin vielä vähemmän tilaa pituudessa, molekyyli supistuu entistä enemmän ja haavoittuu palloksi vedyn, kovalenttisten ja ionisten sidosten sekä interatomisten vuorovaikutusten takia. Siten saadaan globaali proteiinirakenne.
Kvaternäärinen proteiinirakenne
Kvaternäärinen rakenne on monimutkaisin kaikista.Se koostuu useista paikoista, joissa on globaali rakenne ja jotka on kytketty polypeptidin fibrillaarisilla juosteilla. Lisäksi tertiäärinen ja kvaternäärinen rakenne voi sisältää hiilihydraatti- tai lipiditähteen, joka laajentaa proteiinitoimintojen kirjoa. Erityisesti glykoproteiinit, proteiinien ja hiilihydraattien monimutkaiset yhdisteet, ovat immunoglobuliineja ja suorittavat suojaavaa toimintoa. Glykoproteiinit sijaitsevat myös solukalvoissa ja toimivat reseptoreina. Molekyyliä ei kuitenkaan modifioida siellä, missä tapahtuu proteiinisynteesi, vaan sileässä endoplasmisessa retikulumissa. Tässä on mahdollisuus liittää lipidit, metallit ja hiilihydraatit proteiinidomeeneihin.
