Non-Ribozomal sentez mekanizması ilk olarak 1971 yılında Fritz Lipmann tarafından ortaya atılmış ve thiotemplat mekanizması olarak adlandırılmışır. Bu mekanizmada peptitler , yüksek moleküler ağırlıklı multienzimler olan Nonribozomal Peptit Sentetazlar (NRPS) aracılığı ile yağ asidi sentezine benzeyen bir mekanizma ile sentezlenirler. Amino asitler enzimler aracılığı ile yanyana gelip birleşirler , bu protein sentezi çesidinde ribozomlar yoktur. Bu enzimler domainden oluşmuş büyük bir multifonksiyonel enzimdir.

Domain: Bir proteinde özgül bir işlev gösteren amino asit dizilerinin olduğu bölgedir.

Sentetaz enzimlerinde görev olan domainler;

1-Adenilasyon (A)

2- Tiyolasyon (T)

3- Kondensasyon (C)

4-Tiyoester (TE) — Yeni sentezlenen peptitin salınmasında görev alır.

5-Epimeraz (E)— L amino asidini D amino asidine çevirir.

Domainden meydana gelmiş sentetazlar modül olarak adlandırılan birimlerden oluşur.

Her modül belli bir amino aside eklenmesi için özgüldür. Modül sayısı oluşan peptitteki amino asit sayısına eşittir. Her modül bir amino aside bağlanmakla sorumludur.

Non-Ribozomal sentez mekanizmasında;

1- Aktivasyon

2-Başlama

3-Zincir uzaması

4-Sonlanma

basamakları bulunur. Kalıp olarak mRNA yerine peptit sentetazlar bulunur. ATP kullanılır.

1-Aktivasyon: ATP deki fosfat amino aside bağlanır ve amino açil adenilat adında bir kompleks oluşturur.

ATP+amino asit—-=A. A. A (Amino Açil Adenilat)

Aktive olmuş amino asit modülün A bölgesine bağlanır. Ardından hepsine yani bütün bölgelere teker teker bağlanır.

2-Başlama: A bölgesindeki aminoasit T bölgesine geçer.

3-Zincir uzaması: Peptit bağı oluşumu C bölgesinde gerçekleşir. Burada birinci modüldeki amino asidin karboksil grubuyla ikinci modüldeki amino grubuyla arasında peptit bağı oluşur. COOH—NH2

4-Sonlanma: Peptit sentezinin sonlanması ve oluşan peptitin sentetazdan ayrılması en sonda bulunan TE bölgesinde olmaktadır.

Sentetazlar DNA tarafından sentezlenip sitoplazmaya verilirler.  Oluşan üründeki amino asit sayısı genellikle 3-15 arasında olmaktadır. Bu ürün antibiyotiktir.  Bu sentez türü genelikle antibiyotiklerin sentezlenmesinde kullanılır ancak bazı antibiyotikler normal ribozomal yolla sentezlenirler.

Ribozomal yolla sentezlenen antibiyotiklerin bazıları;

1-Subtilin

2-Ericin

3-Mersaridin

Non-Ribozomal yolla sentezlenen antibiyotiklerin bazıları;

1-Aktinomisin

2-Basitrasin

3-Gramisidin

4-Siklopanin

5-Sunfaktan

6-Tirosidin