蛋白质的生物合成及加工修饰：原核细胞中每种mRNA分子常带有多个功能相关蛋白质的编码信息，以一种多顺反子的形式排列，在翻译过程中可同时合成几种蛋白质;而真核细胞中，每种mRNA一般只带有一种蛋白质编码信息，是单顺反子的形式。mRNA以它分子中的核苷酸排列顺序携带从DNA传递来的遗传信息，作为蛋白质生物合成的直接模板，决定蛋白质分子中的氨基酸排列顺序。不同的蛋白质有各自不同的mRNA，mRNA除含有编码区外，两端还有非编码区。非编码区对于mRNA 的模板活性是必需的，特别是5'端非编码区在蛋白质合成中被认为是与核糖体结合的部位。原核细胞中每种mRNA分子常带有多个功能相关蛋白质的编码信息。499-80-9
非蛋白质功能：人脑中儿茶酚胺和微量胺的生物合成途径：在人类中，非蛋白质氨基酸也有重要的作用代谢中间产物的生物合成中神经传递素γ-氨基丁酸(伽马氨基丁酸)。许多氨基酸被用来合成其他分子，例如:色氨酸是神经递质血清素的前体。酪氨酸（及其前体苯丙氨酸）是儿茶酚胺神经递质多巴胺、肾上腺素、去甲肾上腺素和各种微量胺的前体。苯丙氨酸是人类苯乙胺和酪氨酸的前体。在植物中，它是多种苯丙酸的前体，在植物代谢中起重要作用。甘氨酸是卟啉如血红素的前体。精氨酸是一氧化氮的前体。鸟氨酸和腺苷甲硫氨酸是多胺的前体天冬氨酸、甘氨酸和谷氨酰胺是核苷酸的前体然而，并不是所有其他丰富的非标准氨基酸的功能都是已知的。115571-66-9蛋白质是由氨基酸以“脱水缩合”的方式组成的多肽链经过盘曲折叠形成的具有一定空间结构的物质。
蛋白质纯化：为了进行体外(in vitro)研究，必须先将目的蛋白质从其他细胞组分中分离提纯出来。这一过程通常从细胞裂解开始（对于分泌性蛋白质的提纯则不需要裂解细胞），通过破坏细胞膜将细胞内含物释放到溶液中，从而获得含有目的蛋白质的细胞裂解液。然后通过超速离心将细胞裂解液中膜脂和膜蛋白、细胞器、核酸以及含有可溶蛋白质的混合物分离出来。盐析法是一种较为常用的通过沉淀从裂解液中分离浓缩蛋白质的方法。基于目的蛋白质的化学性质（如分子量、带电情况和结合活性），可以利用不同的色谱法来进一步分离提纯蛋白质。纯化的程度可以用电泳（已知目的蛋白质的分子量）、光谱学（目的蛋白质具有独特的光谱学特征）或者酶活分析反应（目的蛋白质具有特定的酶活性）来衡量。另外，蛋白质可以使用电聚焦根据其电荷被分离。
生物合成：在植物中，氮首先以谷氨酸的形式被吸收为有机化合物，谷氨酸是由线粒体中的α-酮戊二酸和氨形成的。对于其他氨基酸，植物利用转氨酶将氨基从谷氨酸转移到另一种α-酮酸。例如，天冬氨酸转氨酶将谷氨酸和草酰乙酸转化为α-酮戊二酸和天冬氨酸。其他生物体也使用转氨酶来合成氨基酸。非标准氨基酸通常是通过对标准氨基酸的修饰形成的。例如，同型半胱氨酸是通过转硫途径形成的，或者是通过甲硫氨酸经由中间代谢物腺苷甲硫氨酸的去甲基化形成的，而羟脯氨酸是由脯氨酸的翻译后修饰产生的。机体所有重要的组成部分都需要有蛋白质的参与。
蛋白质结构预测和分子动力学：作为结构基因组研究的互补，蛋白质结构预测的目标是发展出有效的能够提供未知结构（未通过实验方法得到）蛋白质的可信的结构模型。目前较为成功的结构预测方法是同源建模；这一方法是利用序列相似的蛋白质（已知结构）的结构作为“模板”。而结构基因组的目标正是通过解析大量蛋白质的结构来为同源建模提供足够的模板以获得剩余的未解析的同源蛋白结构。从序列相似性较差的模板计算出精确的结构模型对于同源建模法还是一个挑战，问题在于序列比对准确性的影响，如果能够获得“完美”的比对结果，则能够获得精确的结构模型。氨基酸的添加顺序是从一个mRNA模板通过遗传代码读取的，是生物体基因的RNA拷贝。1251033-05-2
蛋白质功能发挥的关键在于能够特异性地并且以不同的亲和力与其他各类分子。499-80-9
蛋白质生物合成过程：1．氨基酸的活化与搬运：氨基酸的活化以及活化氨基酸与tRNA的结合，均由氨基酰tRNA合成酶催化完成。反应完成后，特异的tRNA3’端CCA上的2’或3’位自由羟基与相应的活化氨基酸以酯键相连接，形成氨基酰tRNA。2．活化氨基酸的缩合——核的蛋白体循环：活化氨基酸在核的蛋白体上反复翻译mRNA上的密码并缩合生成多肽链的循环反应过程，称为核的蛋白体循环。核的蛋白体循环过程可分为三个阶段：⑴起动阶段：①30S起动复合物的形成。在IF促进下，30S小亚基与mRNA的起动部位，起动tRNA（tRNAfmet），和GTP结合，形成复合体。②70S起动前复合体的形成。IF3从30S起动复合体上脱落，50S大亚基与复合体结合，形成70S起动前复合体。③70S起动复合体的形成。GTP被水解，IF1和IF2从复合物上脱落。499-80-9
