Les protéines sont produites en enchaînant des acides aminés dans l'ordre spécifié par les brins d'ARN messager qui ont été transcrits à partir de l'ADN dans le noyau cellulaire. Le processus de synthèse d'une protéine est appelé traduction, et il se produit sur ribosomes dans le cytoplasme d'une cellule.
Pendant la production de protéines, les ribosomes servent de site de synthèse et les ARN de transfert servent d'outils pour construire le brin de protéine en croissance. L'ARN de transfert peut s'attacher à la fois à l'ARN et aux acides aminés. Lorsqu'un ribosome glisse le long du brin d'ARN messager et expose chaque codon un par un, des molécules individuelles d'ARN de transfert attachent l'acide aminé correspondant à la chaîne protéique en croissance. Une fois que l'intégralité du brin d'ARN messager a été lu, la chaîne polypeptidique complète est libérée du ribosome.
Une chaîne polypeptidique nouvellement fabriquée n'est pas encore une protéine fonctionnelle. La chaîne polypeptidique doit être repliée correctement dans une conformation spécifique pour devenir une protéine. Dans certains cas, plusieurs chaînes polypeptidiques doivent s'assembler en une structure protéique cohésive avant de pouvoir fonctionner. Dans certains cas, les protéines s'auto-assemblent, se repliant complètement d'elles-mêmes dans la bonne configuration. Des protéines plus complexes nécessitent parfois des chaperons moléculaires, des molécules qui assistent ou stabilisent le processus de repliement. Pendant et après le processus de repliement, certaines protéines sont également altérées par des enzymes ou modifiées par l'ajout de lipides ou de glucides à la surface des protéines.
