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단백질 합성과정

단백질 합성과정메카트로닉스 공학과 200702566 이수영단백질 합성의 개요 단백질 합성과정 – 해독개시 단백질 합성과정 – 폴리펩티드 합성 단백질 합성과정 – 다량의 복사본 형성 단백질 합성과정 – 단백질의 구조형성 유전암호 RNA의 유형 단백질 합성 요약 출처1. 단백질 합성 개요전사의 다음 단계는 해독과정으로 염기로 된 유전정보를 특정 아미노산서열로 바꾸어준다. 특정 mRNA 코돈은 특정 아미노산을 불러온다. mRNA와 단백질의 화학적 언어 사이의 일치성을 유전암호(genetic code)라고 부른다. mRNA는 부분적으로 풀린 DNA 부위에서 합성된다. 해독은 tRNA가 mRNA 코돈과 아미노산을 연결시키는 과정이다.2. 단백질 합성과정 - 해독개시단백질 합성을 위하여 mRNA, 아미노산을 운반하는 tRNA, 리보솜, ATP와 GTP, 그리고 다양한 단백질 인자들이 필요하다. 이들은 해독 시작단계에서 다 같이 모인다. 첫째, 작은 리보솜 소단위에 있는 짧은 rRNA 서열과 mRNA 선도서열(leader sequence)이 수소결합을 한다. 아미노산을 지정하는 시작 코돈은 AUG이다. 이것은 메티오닌을 운반하는 개시 tRNA(initiator tRNA)를 끌어들인다. 작은 리보솜 소단위, 이것에 결합되어 있는 mRNA, 그리고 메티오닌을 달고 있는 개시 tRNA가 개시복합체(initiation complex)를 형성한다.3. 단백질 합성과정 - 다량의 복사본 형성단백질 합성은 경제적이다. 세포는 하나 혹은 두 개의 유전자 사본에서 다량의 특정 단백질을 생산할 수 있다. 예를 들어, 인간 면역계의 플라즈마세포는 1초에 2,000개의 동일한 항체 단백질을 생성한다. 이 정도로 대량생산을 하려면, RNA, 리보솜, 효소와 다른 필요한 단백질들이 끊임없이 공급되어야 한다. 전사과정에서 mRNA가 다수 만들어지고, 각 mRNA는 수많은 리보솜과 결합한다. 하나의 리보솜이 mRNA를 어느 정도 이동하자마자 또 다른 리보솜이 붙는다. 이런 식으로, 하나의 mRNA에서 많은 양의 단백질이 만들어질 수 있다.4.단백질 합성과정 - 폴리펩티드 합성4.단백질 합성과정 - 폴리펩티드 합성해독의 다음 단계인 신장(elongation)을 시작하기 위하여 큰 리보솜 소단위가 개시복합체에 붙는다. 개시코돈 바로 다음에 GGA 코돈이 글라이신을 운반하는 tRNA의 안티코돈과 결합한다. tRNA에 붙어있는 두 개의 아미노산(글라이신과 메티오닌)이 정렬한다. 이들 사이에 펩티드결합이 형성되고, 첫 번째 tRNA가 떨어져 나온다. 이것은 다른 아미노산과 붙어 재활용된다. 리보솜과 여기에 붙어 있는 mRNA는 이제 하나의 tRNA와 결합되어 두 개의 아미노산을 형성한다. 이것이 폴리펩티드의 시작이다. 다음 단계로 리보솜이 mRNA를 따라 코돈 하나씩 움직이면서 세 번째 tRNA가 더해진다. 세번째 아미노산이 이미 있는 두개와 정렬하고 펩티드결합을 만들어 사슬이 길어진다. 두 번째 아미노산에 붙은 tRNA가 빠져나와 재활용된다. 한 번에 새로운 tRNA가 옮겨다 주는 하나의 아미노산이 더해지면서 폴리펩티드가 계속해서 만들어진다. 리보솜이 mRNA의 종결코돈(UGA, UAG, UAA)에 닿으면 방출인자(release factor)라고 불리는 특정 단백질이 결합함으로써 신장이 중지된다. 종결코돈을 인지하는 tRNA분자는 없다. 마지막 tRNA가 리보솜에서 떨어져 나오고 리보솜 소단위들이 서로 분리되어 재활용되고, 새롭게 합성된 폴리펩티드는 방출된다.5. 단백질 합성과정 - 단백질의 구조형성(1) 1차 구조(primary structure) 단백질의 구성단위는 아미노산(amino acid)이라고 불리는 유기물이다. 아미노산의 종류는 총 20종이 있는데, 이 아미노산의 결합(펩티드 결합)으로 형성된 고분자화합물이 바로 단백질(protein)이다. 단백질의 1차 구조는 여러 개의 펩티드 결합으로 형성된 아미노산의 결합체(폴리펩티드)를 말하는데, 달리 말하면 단백질 분자에서 아미노산의 배열순서라 할 수 있다.5. 단백질 합성과정 - 단백질의 구조형성(2) 2차 구조(secondary structure) 폴리펩티드는 펩티드 결합을 이루고 있는 각 원자들 사이의 결함각도에 의해 사슬이 꼬이게 되는데, 폴리펩티드 사슬이 꼬이고 구부러진 입체구조를 단백질의 2차 구조라 한다. 2차 구조에는 대표적으로 α-나선구조와 병풍구조가 있다.5. 단백질 합성과정 - 단백질의 구조형성(3) 3차 구조(tertiary structure) 효소와 같은 단백질은 그 분자 모양이 구형이다. 이처럼 폴리펩티드의 길다란 사슬이 다시 접히고 감겨서 구이 형태로 형성된 입체구조를 단백질의 3차 구조라 한다. 단백질의 3차 구조는 사슬 모양의 2차 구조가 다시 꼬이고 접히고 또 감겨서 형성된 구조라 할 수 있다.5. 단백질 합성과정 - 단백질의 구조형성(4) 4차 구조(quaternary structure) 여러 개의 폴리펩티드 사슬이 모여 하나의 기능을 지니는 단백질 분자를 구성하고 있을 때 이 단백질의 구조를 4차 구조라 한다. 4차 구조는 여러 개의 폴리펩티드 사슬, 즉 3차구조로 구성된 단백질 분자의 집합체라 할 수 있다.6. 유전 암호1960년 말에 전체 유전암호가 해독되었다.7. RNA 유형mRNA mRNA(messenger RNA)는 단백질 합성을 위한 정보를 운반한다. 세 개의 염기가 하나의 조를 이루는 유전암호를 코돈(codon)이라고 하며 이는 특정 아미노산을 지정한다. 유전자의 길이가 다양하기 때문에 mRNA의 길이도 다양하다. 대부분의 mRNA는 500에서 3000개의 뉴클레오티드로 되어 있다. rRNA rRNA(ribosomal RNA)는 길이가 100에서 3000개의 뉴클레오티드로 되어 있으며, 단백질과 함께 리보솜을 형성한다. 리보솜은 단백질 합성을 위하여 구조적인 지지를 해준다. 리보솜은 두 개의 소단위로 되어있는데 이들은 세포질에서 서로 떨어져 있다가 단백질 합성이 시작되면 서로 합쳐진다. rRNA는 아미노산 사이에 펩티드결합을 하도록 도우며 리보솜과 mRNA가 정확하게 위치하도록 돕기도 한다.7. RNA 유형tRNA tRNA(transfer RNA)는 한 쪽은 mRNA 코돈에 붙고, 다른 쪽은 특정 아미노산에 붙는 연결자 이다. tRNA 분자는 겨우 75에서 80개의 뉴클레오티드로 되어 있으며, 염기 사이에 약한 수소결합을 이루어 tRNA 고유의 3차 구조를 이룬다. tRNA의 한 루프는 안티코돈(anticodon)을 이루는 세 개의 염기를 지닌다. 안티코돈과 반대편에 위치한 tRNA의 말단은 특정 아미노산과 단단한 공유결합을 이루며, 이 결합은 특정 효소에 의해 이루어진다. 특정한 안티코돈을 지닌 tRNA는 항상 동일한 아미노산을 운반한다. 예를 들어, 안티코돈 서열이 AAG인 tRNA는 항상 페닐알라닌만을 운반한다.8. 단백질 합성과정 요약그림9. 출처네이버포토: http://imagebingo.naver.com/album/image_view.htm?uid=evgrace bno=23469 nid=3514 네이버 블로그: http://blog.naver.com/tatabox08/20010208531 http://blog.naver.com/k1b3j7jj/40035292978 두산 백과사전 : http://www.encyber.com/index.html감사합니다.{nameOfApplication=Show}

자연과학| 2010.10.11| 17페이지| 1,000원| 조회(1,157)

생물학, 생물, 단백질합성

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