Proteiinisynteesin vaiheet, prosessi, jolla geneettinen tieto muunnetaan proteiineiksi, ovat transkriptio, translaatio ja joissakin tapauksissa translaation jälkeinen muuntaminen ja proteiinin laskostaminen. Proteiinit ovat toiminnallisia biologisia yksiköitä, jotka koostuvat taitetuista biokemiallisista ketjuista ja jotka ovat mukana lähes kaikissa kehossa tapahtuvissa kemiallisissa prosesseissa, mukaan lukien immuunivaste, ruoansulatus ja solujen kasvu. Niillä on myös rakenteellinen rooli monissa organismeissa ja ne ovat vastuussa monien solujen, kudosten ja elinten muodon ja aseman ylläpitämisestä. Eri proteiineja on tuotettava oikeissa suhteissa oikealla ajoituksella, joten on tärkeää, että niiden syntetisointivaiheet suoritetaan koordinoidusti ja tarkasti.
Transkriptio on ensimmäinen tärkeimmistä vaiheista proteiinien valmistuksessa. Transkriptiossa kaksijuosteisen deoksiribonukleiinihapon eli DNA: n muodossa olevaa geneettistä tietoa “lukee” ryhmä proteiineja, jotka luovat yksijuosteisen ribonukleiinihapon tai RNA-transkription. Proteiinit aloittavat ja päättävät transkriptioprosessin tietyissä kohdissa DNA -juosteessa säikeeseen koodatun geneettisen tiedon perusteella. Erityiset aloitus- ja pysäytyskohdat määrittävät myöhemmin tuotettavan proteiinin identiteetin. DNA -juoste säilyy transkriptiossa, joten monia RNA -transkripteja voidaan tuottaa yhdestä DNA -juosteesta.
Seuraavaa proteiinisynteesin päävaihetta kutsutaan käännökseksi, jolloin proteiini itse tuotetaan; muut vaiheet sisältävät joko proteiinin tietoja sisältävän transkription tuottamisen tai proteiinin muokkaamisen sen valmistamisen jälkeen. Kääntämisessä RNA -transkriptiota ympäröi ribosomi tai “proteiinitehdas”, joka “lukee” transkriptin geneettisen informaation polypeptidiketjun tuottamiseksi. Tämä ketju on ennen taittamista yksinkertaisesti aminohappojono. Joko spontaanisti tai muiden proteiinien avulla aminohappoketju taittuu myöhemmin ja ottaa sen kolmiulotteisen rakenteen, josta proteiinien toiminnot on johdettu.
Vaikka proteiini tuotetaan käännöksenä, joskus on proteiinisynteesiin tarvittavia lisävaiheita, joilla varmistetaan, että proteiini soveltuu hyvin sen lopulliseen tarkoitukseen. Esimerkiksi proteiinin laskostaminen saadaan yleensä päätökseen vasta kääntämisen jälkeen. Lisäksi joissakin tapauksissa muut proteiinit suorittavat kemiallisia muutoksia juuri valmistetulle yksikölle. Näillä muutoksilla on taipumus muuttaa proteiinin kolmiulotteista rakennetta ja siten muuttaa sen toimintaa. Muut translaation jälkeisen modifikaation muodot voivat myös aktivoida tai deaktivoida vastavalmistetun proteiinin palautuvasti.