Le procédé de synthèse de protéines se produit en deux étapes principales entraînées par les enzymes à l'intérieur d'une cellule. Tout d'abord, l'acide désoxyribonucléique (ADN) est transcrit à l'acide ribonucléique ( ARN ) à l'enzyme ARN polymérase . Deuxièmement, l'ARN est ensuite traduite en une molécule de protéine par les ribosomes de la cellule. La transcription de l'ADN et la traduction de l'ARN sont les étapes clés du processus central de la biosynthèse des protéines.
La transcription est la première étape dans le processus de synthèse des protéines, et il est généralement initiée par diverses molécules de signalisation dans des cellules du noyau .Pour commencer, l'enzyme ADN hélicase décompresse les deux brins d'ADN, ce qui expose le brin matrice, qui code pour l'ARN qui sera transcrite. Ensuite, l'enzyme ARN polymérase se lie au brin matrice, se déplaçant le long de lui et la synthèse d'un brin d'ARN messager (ARNm) qui est complémentaire du brin matrice de l'ADN. Chaque seul nucléotide de l'ADN codera pour un nucléotide de l'ARN à ajouter le brin d'ARNm.
Dans les cellules eucaryotes, l'ARNm sont généralement modifiées suivant sa prise. Cette étape dans le procédé de synthèse des protéines implique l'ajout d'un capuchon à l'avant, qui est généralement un méthylée guanine nucleotide, et une queue de poly-adénine (queue poly-A) à l'arrière. L'ARNm également être épissé, car les enzymes de la cellule supprimer les segments d'ARNm qui ne sont pas directement impliquées dans le codage de la protéine cible. Ces segments sont appelés introns, alors que les segments qui sont impliqués dans le codage de la protéine sont connus comme exons.
La prochaine étape dans le processus de synthèse des protéines est la traduction, dans lequel les codes d'ARN en acides aminés spécifiques. Ce processus est catalysée à l'extérieur du noyau par les ribosomes, les petits organites qui sont faits de l'ARN ribosomal (ARNr) et de protéines. Les ribosomes se lient à la fois le brin d'ARNm et les acides aminés qui vont constituer la protéine finale. Chaque ensemble de trois nucléotides de l'ARNm va coder pour un acide aminé spécifique. Les ribosomes se déplacent vers le bas du brin d'ARNm, l'ajout d'un acide aminé à la fois, jusqu'à ce qu'ils atteignent la queue poly-A et compléter la traduction de protéine.
Parfois, le procédé de synthèse de protéines comprend des étapes supplémentaires après le polypeptide a été créé. Les protéines peuvent commencer à se plier dans leur structure native ou conformation tridimensionnelle la plus stable, avec des interactions hydrophobes.Depuis la cellule est une solution aqueuse ou à base d'eau, de l'environnement, il est très polaire, et des acides aminés hydrophobes se rassembler pour éviter d'être exposé à cet environnement. Ce regroupement vers l'intérieur de résidus hydrophobes donne la protéine stabilité plus énergique, et l'aide à se coucher.
Souvent, les protéines ne peuvent pas se replier dans leur structure native de leur propre gré. Dans ce cas, ils ont besoin de l'aide d'un chaperonine, une enzyme protéine qui se lie au polypeptide nouvellement synthétisé et le plie dans la forme correcte. Chaperonins et d'autres enzymes peuvent aussi réparer les protéines endommagées dénaturées, mal repliées ou autre.
