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細胞がタンパク質をどのように生成および放出するかを説明してください。

タンパク質の旅:遺伝子から分泌

タンパク質合成と分泌として知られるタンパク質の産生と放出は、複数のステップと細胞成分を含む複雑なプロセスです。これが簡略化された内訳です:

1。転写: 旅は核から始まり、そこではDNAにはタンパク質の遺伝コードが含まれています。特定の遺伝子は、遺伝的指示のコピーであるメッセンジャーRNA(mRNA)に転写されます。

2。 mRNA処理: mRNA分子は、非コード領域を除去し、翻訳の準備をするために、スプライシングなどの修飾を受けます。

3。翻訳: mRNAは核から細胞質に移動し、リボソームに結合します。リボソームはmRNAコードを読み取り、mRNAにエンコードされた指示に従って、アミノ酸をポリペプチド鎖に組み立てます。

4。折りたたみと変更: ポリペプチド鎖は、シャペロンタンパク質によって誘導された独自の3D構造に折りたたまれます。また、グリコシル化やリン酸化などのさらなる修飾を受ける可能性があります。

5。ソートとターゲティング: タンパク質が分泌に運命づけられている場合、細胞質内の膜のネットワークである小胞体(ER)を標的とします。ここで、タンパク質は内腔、ER膜間の空間に入ります。

6。 ER品質管理: タンパク質はER内で品質管理を受けます。誤って折り畳まれたタンパク質または不完全なタンパク質が分解されますが、適切に折り畳まれたタンパク質はゴルジ装置に輸送されます。

7。ゴルジ処理: ゴルジ体装置は、タンパク質をさらに修正およびソートします。糖、脂質、またはその他の分子をタンパク質に加え、最終目的地に向けます。

8。パッケージングとトランスポート: タンパク質は、小胞、小さな膜結合嚢にパッケージ化されています。これらの小胞はゴルジから芽を出し、細胞膜に移動します。

9。分泌: 小胞は細胞膜と融合し、細胞の外側のタンパク質を放出します。このプロセスはエキソサイトーシスとして知られています。

例: 特定の砂糖を分解する酵素を作る細胞を想像してください。核内のDNAには、この酵素の指示が含まれています。遺伝子はmRNAに転写され、その後、酵素タンパク質に翻訳されます。酵素は正しく折りたたまれ、ER、次にゴルジ体に輸送され、そこで小胞に包装されます。最後に、小胞は細胞膜と融合し、細胞の外側の酵素を放出して砂糖を分解します。

重要な注意: これは単純化された説明です。タンパク質の生成と分泌のプロセスは高度に調節されており、他の多くの細胞成分と複雑なメカニズムが含まれます。

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