Transkription
Det första steget i proteinproduktion är transkription. Under transkriptionen kopieras DNA-sekvensen av en gen till en budbärar-RNA (mRNA)-molekyl. mRNA-molekylen bär sedan den genetiska koden från kärnan till cytoplasman, där den översätts till protein.
Översättning
Translation är den process genom vilken den genetiska koden i mRNA omvandlas till en kedja av aminosyror. Denna process utförs av ribosomer, som är stora molekylära maskiner som finns i cytoplasman. Ribosomer binder till mRNA-molekylen och läser av den genetiska koden i en sekvens av tre nukleotider åt gången. Varje tre-nukleotidsekvens, som kallas ett kodon, motsvarar en specifik aminosyra. Ribosomen lägger sedan till rätt aminosyra till den växande proteinkedjan.
Föreskrifter för översättning
Översättningshastigheten regleras av en mängd olika faktorer, inklusive tillgängligheten av mRNA, ribosomer och aminosyror. När cellen behöver producera mer protein kan det öka tillgängligheten av dessa faktorer. Omvänt, när cellen behöver bromsa proteinproduktionen, kan det minska tillgängligheten av dessa faktorer.
Proteinvikning
När en proteinkedja har syntetiserats måste den vikas till sin rätta tredimensionella struktur för att fungera korrekt. Denna process kallas proteinveckning. Proteinveckning assisteras av en mängd olika proteiner som kallas chaperones. Chaperones hjälper proteinkedjan att vikas till sin korrekta konformation och förhindrar att den aggregeras med andra proteiner.
Proteinnedbrytning
Proteiner bryts ständigt ned och ersätts i cellen. Denna process är avgörande för att upprätthålla cellhomeostas och förhindra ackumulering av skadade proteiner. Proteiner bryts ned av en mängd olika mekanismer, inklusive proteasomer och lysosomer. Proteasomer är stora proteinkomplex som bryter ner proteiner till små peptider. Lysosomer är organeller som innehåller matsmältningsenzymer som bryter ner proteiner till aminosyror.
Genom att reglera transkriptionen, translationen, veckningen och nedbrytningen av proteiner kan celler upprätthålla de rätta nivåerna av proteinproduktion och funktion.
