Proteiinisynteesiä

Proteiinisynteesi on solujen prosessi, jossa aminohapot liitetään toisiinsa proteiiniketjuksi geneettisen informaation ohjaamana. Prosessi koostuu kahdesta päävaiheesta: transkriptiosta ja translaatioista. Transkriptiossa DNA kirjoitetaan RNA:ksi, ja translaatiossa mRNA:n koodaama informaatio muunnetaan aminohappojen järjestykseksi proteiiniksi. Proteiinien valmistus tapahtuu pääasiassa solun cytoplasmassa ribosomeilla, mutta osa syntetisoidaan karkeassa endoplasmisessa retikulumissa ER:ssä, jolloin proteiinit ohjautuvat erilaisiin solun sisäisiin tai ulkoisiin kohteisiin.

Translaatio alkaa aloitusvaiheessa, jossa ribosomi kiinnittyy mRNA:n aloituskoodoniin (AUG) ja aloittaa aminohappojen lisäyksen. Elongation-vaiheessa ribosomi lukee seuraavan kodonin ja siihen vastaavan aminohapon tuova tRNA siirtää tämän proteiiniketjuun. Energiankulutus tapahtuu GTP:n hydrolyysissä. Ketju kasvaa kodoneittain, kunnes kohtaa stop-kodonit (UAA, UAG, UGA), jotka lopettavat proteiinisynteesin. Koodaustapa on universaali; virheitä voi syntyä, ja solut käyttävät laadunvarmistusta sekä proteasomaattista hajoamista.

Jälkikäteen proteiineille tapahtuu usein muun muassa oikea kolmiulotteinen muoto ja toiminta edellyttäviä muokkauksia. Chaperonit auttavat foldingissa, ja signaalijonot ohjaavat proteiineja oikeisiin solukohteisiin. Monille proteiineille tehdään post-translaatio-muutoksia, kuten fosforylaatio ja glykosilaatiot. Sääteleminen riippuu solu- ja ympäristötilasta; erityisesti mTOR-signaalitie on merkittävä translikaation säätelyyn. Virheet voivat johtaa proteiinien virheelliseen toimintaan tai hajoamiseen.