细胞内蛋白质的合成及精确定位到作用部位的过程如下：

一、蛋白质的合成过程

（一）转录：

在细胞核中，DNA 的编码区段被转录成 mRNA。RNA 聚合酶读取 DNA 模板链，合成一条新的 RNA 链，即 mRNA。mRNA 携带着 DNA 中的遗传信息，从细胞核移到细胞质中。

（二）翻译：

细胞质中的核糖体以 mRNA 为模板进行翻译。

氨基酸的活化：在氨基酰 -tRNA 合成酶的作用下，促使氨基酸与相应的 tRNA 结合，形成氨基酰 tRNA。

翻译的起始：核糖体大小亚基在 mRNA 上结合形成起始复合物，起始因子参与其中，促使第一个氨基酰 tRNA 分子进入核糖体的 P 位点。

肽链的延伸：核糖体沿着 mRNA 移动，第二个氨基酰 tRNA 分子进入核糖体的 A 位点，在核糖体的催化下，氨基酸之间通过肽键连接，形成多肽链。核糖体不断前移，重复进位、转肽和移位的过程，使多肽链不断延长。

肽链的终止：当核糖体前移遇到终止密码子，肽链合成终止，在终止因子的作用下，核糖体大小亚基发生分离，蛋白质合成结束。

（三）折叠与修饰：

多肽链合成后，会进行折叠，形成特定的三维立体结构，有时还会涉及到修饰，如糖基化、羟基化、磷酸化、甲酰化等，使其成为有功能的蛋白质。

二、蛋白质精确定位到作用部位的机制

（一）信号肽引导分泌蛋白：

对于分泌蛋白等需要运输到细胞外或其他细胞器的蛋白质，在其合成过程中，当翻译产生一段信号肽后，信号肽会携带着核糖体与 mRNA 的复合物一起粘附到内质网上。

信号肽进入内质网腔，核糖体上的翻译继续进行，内质网腔中的多肽会进一步加工，形成比较成熟的蛋白质。

内质网会形成囊泡包裹蛋白质，将其运输到高尔基体进一步加工和修饰。

高尔基体加工形成成熟的蛋白质后，以囊泡的形式将蛋白质分泌出来，这些蛋白有的被分泌到细胞外发挥作用，如胰岛素、抗体、消化酶等；有的则是溶酶体内的水解酶，囊泡就直接演化成了溶酶体；有的是细胞膜上的蛋白，如通道蛋白、载体蛋白。

（二）前导肽引导进入线粒体等细胞器的蛋白：

细胞质中翻译的蛋白要进入线粒体基质，则需要借助 N 端的前导序列（前导肽）。前导肽疏水且带正电，与信号肽类似，在成熟肽中会被去除。

线粒体膜蛋白也有多种跨膜方式，将蛋白表达附着于线粒体内膜或者外膜，需要将对应的定位信号加在蛋白的 N 端或者 C 端。

（三）跨膜信号引导膜蛋白：

膜蛋白含有一段跨膜信号，将蛋白固定在细胞膜或者细胞器膜上。常见的跨膜蛋白分为三类：Ⅰ 型跨膜（含有信号肽 + 跨膜区，表达的蛋白 N 端在细胞外，C 端在胞内）、Ⅱ 型跨膜（N 端在胞内，C 端在胞外）、多次跨膜（含有多个跨膜区）。

（四）核定位信号引导进入细胞核的蛋白：

蛋白在细胞质合成，但部分蛋白需要定位细胞核发挥功能，这一过程由入核信号（NLS：nuclear localization signal）决定。NLS 可以位于蛋白的任意位置，一般位于蛋白支链上，即需要暴露出来并被识别才能实现核易位，特征是有一个带正电荷的肽核心。

（五）其他细胞器定位信号：

内质网驻留信号（如哺乳动物常见的 KDEL，位于蛋白 C 端的 Lys - Asp - Glu - Leu 的 4 肽信号序列），可以将表达的蛋白附着于内质网。

过氧化物酶体引导信号（如 C 端的 SKL 即 Ser - Lys - Leu），可引导蛋白定位到过氧化物酶体。