蛋白質生物合成

蛋白質合成的過程：在細胞核內，基因被轉錄成RNA。RNA接著被後轉錄修飾及控制，形成成熟的mRNA，並運往細胞核外的細胞質進行翻譯。mRNA由核糖體翻譯成與mRNA的基本密碼子及轉運RNA的反密碼子配合。新合成的蛋白質會被再行修飾，如與效應分子結合，成為活性蛋白質。

蛋白質生物合成是指在細胞內製造蛋白質。這個名詞曾經是指蛋白質的翻譯，但現時則是指一個多重的步驟，以轉錄開始及翻譯作結。原核生物的蛋白質生物合成雖然與真核生物的很相似，卻是有所不同。

[编辑] 氨基酸合成

主条目：氨基酸合成

將氨基酸聚合就可以得到蛋白質。氨基酸合成是一系列的生物化學過程（代謝途徑）將從葡萄糖等建立氨基酸。並非所有氨基酸可以從所有生物合成，例如成人就要從攝取20種氨基酸中的8種。氨基酸會被運送至轉運RNA（tRNA）用在翻譯的過程。

主条目：轉錄

轉錄是由基因組產生帶著蛋白質序列的信使RNA（mRNA）模板，以進行翻譯只需要脫氧核糖核酸（DNA）雙螺旋的其中一股就能進行轉錄，這股稱為模板股。轉錄分為三個階段：

核糖核酸聚合酶（RNA聚合酶）先與DNA的用作轉錄起始的特別區域結合。這個結合區域稱為啟動子。當RNA聚合酶與啟動子結合後，該DNA股會開始捲開。
第二個轉錄步驟是轉錄延伸。RNA聚合酶與未編碼的模板股一起，合成核糖核苷酸聚合物。RNA聚合酶並不會使用已編碼的股為模板，這是因為任何一股的拷貝會生產一組補充的基礎序列，所以只有未編碼的股才會作為模板來複製已編碼的股。
當聚合酶到達最後階段，全新轉錄的信使RNA（mRNA）需要修飾以能夠到達細胞的其他部份，包括細胞質及內質網。一個5'端帽會加入並保護mRNA，免於降解。聚A尾會被加入3'端保護，並成為接下步驟的模板。在真核生物中，最重要的基因拼接步驟會於此階段出現。

主条目：翻譯 (遺傳學)

在翻譯的過程中，先前從DNA被轉錄的mRNA會被特別的細胞結構解碼以製造蛋白質，這個特別的細胞結構稱為核糖體。蛋白質生物合成會被分為起始、延伸及完成階段。

核糖體可以提供場所，讓另一種特別的RNA，稱為轉運RNA（tRNA）與mRNA結合。tRNA內有一組「反密碼子」能將適合的tRNA與mRNA在核糖體內結合。因此，適合的tRNA（化學上與特定的胺基酸結合）會被導向至核糖體，加入在發展中的多肽。以下展示了兩個胺基酸聯合的化學過程：

兩個胺基酸分子結合的化學過程，生成二肽及水分子

核糖體會一個接一個的在mRNA的密碼子運行，另一個tRNA會借核糖體附著mRNA。首個tRNA會被釋放，但附著該tRNA的胺基酸會被運送至第二個tRNA，並與它的胺基酸結合。這種轉移不斷進行，直至生成一條胺基酸的長鏈。

當整個單位到達mRNA最後的密碼子時，它會離開及新形成的蛋白質會被釋放，這就是完成的階段。在這個步驟中，有很多的酶會用來協助整個過程。

緊接著生物合成的是翻譯後修飾及蛋白質摺疊。在合成中及完成階段，多肽鏈會摺疊捲曲成二級結構及三級結構，這就是所謂的蛋白質摺疊。

很多蛋白質會進行翻譯後修飾。這包括雙硫鍵的形成或附在任何生化官能團，如醋酸鹽、磷酸鹽、不同的脂類及糖類。有些酶亦會將多肽鏈前端的一個或以上的胺基酸移除，讓含有兩條多肽鏈的蛋白質能建立雙硫鍵。