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단백질 합성

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해부학과제)

단백질합성과정

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DNA 분자는 수천 개의 유전자를 갖고 있다. 즉 수천 종류의 단백질을 합성하는 데 필요한 정보를 보유하고 있다. 단백질 합성과정은 DNA 한가닥으로부터 RNA를 생산하는 과정인 전사(transcription)와 RNA 분자가 전해준 정보를 이용하여 리보솜에서 단백질을 조립하는 과정인 유전암호해독(translation) 으로 나뉜다.

*참고) DNA 와 RNA

특징

DNA

RNA

당

디옥시리보오스

리보오스

질소염기

아데닌, 구아닌, 씨토신,

티민

아데닌, 구아닌, 씨토신,

우라실

전형적인분자의

뉴클레오티드 수

언제나 4500만개 이상의 뉴클레오티드

적게는100개이하에서

대략 50000개까지의 뉴클레오티드

분자의 형태

이중나선형으로 꼬인

쌍으로 된 가닥

단일가닥

기능

단백합성을 조절하는 유전정보를 저장

DNA 정보에 따라 단백을 합성

(martini핵심해부생리학)

전사(transcription)

전사(transcription)란 DNA 누클레오티드 순서의 정보를 RNA 누클레오티드 순서의 정보로 옮기는 과정이다. RNA 합성은 RNA 중합효소라는 크기라는 크기가 큰 효소에 의해 촉매 된다. 전사는 개시, 연장, 종결 세단계로 일어난다. RNA 중합효소는 이 과정에서 다양한 기능들을 수행한다.

1. 이 효소는 전자 촉진유전자자리 eh는 간단히 전자촉진유전자(promoter)라고 부르는 개시자리를 찾기 위하여 DNA를 탐색한다.

2. 이 효소는 이중나선 DNA의 짧은 길이를 풀어서 단일 가닥으로 된 DNA 주형을 만들어 내고, 그것으로부터 지령을 받는다.

3. 이 효소는 옳은 리보누클레오시드 삼인산을 선택하고 포스포디에스테르결합의 형성을 촉매한다. 이 과정은 RNA 중합효소가 DNA 주형을 따라 일방적으로 움직이면서 여러차례 반복된다. RNA 중합효소는 완전한 진행성 효소이다. 다시 말하면, 전사물은 출발점에서 끝까지 단일 RNA 중합효소 분자에 의해 합성된다.

4. 이 효소는 전사가 어디서 끝날지를 명시하는 종결신호를 감지한다.

5. 이 효소는 전사속도를 광범위하게 조절하는 활성인자와 억제인자 단백질과 상호 작용한다. 이러한 단백질들은 원핵생물보다는 진핵생물에서 더욱 중요한 역할을 하는데, 전사인자 또는 트랜스로 작용하는 요소라고 부른다.

( 2003 Jeremy M. Berg ,생화학(하),782p~783)

일반적으로 DNA의 2개의 사슬 중에서 한 사슬만 전사된다. RNA로 전사가 되는 DNA 앞뒤에는 전사를 조절하는 조절부위(regulatory region)가 있는데 특수한 DNA 염기 서열로 구성되어 있다. 그리고 전사가 되는 DNA 부분은 암호화부위(coding region)라고 한다.

RNA중합효소는 조절부위에 있는 프로모터에 결합한다. 프로모터는 특수한 DNA서열이며, 전사를 조절하는 곳이다. 이 후 RNA중합효소는 상보적결합을 끊어 DNA의 이중 나선을 풀기 시작한다. 풀린 곳부터 전사가 시작되어 DNA와 RNA 사이에 상보적 결합이 형성된다. RNA중합효소는 전사가 진행되는 방향으로 이동하면서 계속 DNA 사슬을 풀고 RNA를 합성한다. 전사는 RNA중합효소가 특수한 DNA 염기 서열인 종결신호(termination signal)를 만날 때 까지 진행된다. 그리고 나서 RNA중합효소와 합성된 RNA는 DNA로부터 떨어져 나간다. (http://100.naver.com/100.nhn?docid=42527 네이버백과사전)

해독(translation)

해독이란, 전사된 mRNA는 핵을 빠져 나와 세포질로 빠져나와 ribosome에 부착하게 되고, mRNA의 정보 해독한 후, 각 codon에 해당하는 아미노산(aa)를 tRNA가 운반하고 r RNA가 계속 연결시켜 단백질을 합성하는 과정이다. 즉, DNA내에 암호화되어 있는 정보에 따라서 단백질이 합성되는 것이다. 그 정보(유전정보)는 개시, 종결 및 아미노산을 위한 것 등 64가지로서 각 정보는 3개의 염기로 구성되어 있다. 대부분의 아미노산은 하나 이상의 코돈을 가지는데, 하나의 아미노산에 해당되는 여러 가지 코돈은 대개 3번째 염기만 다르다.

리보솜은 두 개의 소단위로 되어 있으며 단백질과 rRNA(ribosomal RNA, 리보솜RNA)로 구성되어있다. small subunit에는 mRNA결합부위가 있고, large subunit에는 tRNA의 결합부위가 있다. tRNA결합부위는 P site와 A site가 있다. P site에서는 폴리펩티드가 신장되며, A site에서는 새로 첨가할 아미노산을 운반하는 tRNA가 결합한다. 아실화된 tRNA분자에는 aminoacyl tRNA synthetase에 의하여 그이 3` 말단에 하나의 아미노산이 결합되어 있다.

(George M. Malacinski ; David Freifelde, 1999, )

<해독의 과정>

1단계: mRNA 가닥이 작은 리보솜 소단위와 결합하고 mRNA의 ‘개시’ 코돈이 첫 tRNA와 합쳐지는데, 첫 tRNA는 특정 아미노산을 운반해 온다. 서로 상보적인 codon과 anticcodon의 염기열 사이에 결합이 일어난다.

2단계: 리보솜의 작은 소단위와 큰 소단위가 서로 합쳐져서 mRNA를 에워싼다.

3단계: 이어서 두 번째 tRNARK 또 다른 아미노산을 가지고 도착하고, 이 tRNA의 anticodon이 mRNA 가닥의 두 번째 codon과 결합한다.

4단계: 리보솜의 효소가 첫 tRNA로부터 첫째 아미노산을 제거한 후 이 아미노산을 둘째 아미노산에 연결하여 peptide bond(펩티드결합)를 형성한다. 이어서 첫 t

[문서정보]

문서분량 : 3 Page

파일종류 : HWP 파일

자료제목 : 단백질 합성

파일이름 : 단백질 합성.hwp

키워드 : 단백질,합성

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