[细胞生物学]内膜系统分析.ppt

(二) 滑面内质网的功能 不同类型的细胞SER的形态相似，但功能不同，为多功能细胞器。如：胃底腺壁细胞、肌细胞、肝细胞、汗腺细胞等。 脂类的合成 糖原的代谢 解毒作用 1、脂类的合成 SER的主要功能是合成脂类，生物膜的膜脂几乎都是由SER合成和运输的。 卵磷脂的合成为例：原料在胞质溶胶中，酶系在ER的脂质双分子层中，所以脂类的合成在SER的胞质侧，而后由翻转酶从胞质侧翻转到ER腔面，达到分布平衡。 C=O C=O C=O C=O C=O C=O C=O C=O CoA CoA CH2 CH CH2 OH OH p 2CoA CH CH2 CH2 p 1 2 3 酰基转移酶 脂酰CoA CH CH2 CH2 OH 磷酸酶 p CH CH2 CH2 胆碱磷酸 转移酶 胆碱 CDP-胆碱 胆碱 磷脂酸 二酰基甘油 卵磷脂 细胞质侧 RER腔侧 p 卵磷脂的合成过程 外叶 内叶 ?-磷酸甘油 酰基转移酶 磷脂酸 卵磷脂 翻转酶 细 胞 质 ER腔 糖原 葡萄糖-6-磷酸 葡萄糖-6-磷酸酶 葡萄糖 Pi 到一般循环 2、糖原的代谢 在肝与肌肉细胞中，SER的数量与糖原的合成呈正相关。 肝细胞的ER膜上含有葡萄糖-6-磷酸酶，可以分解糖原。 酰基转移酶 磷脂酸 卵磷脂 翻转酶 细 胞 质 ER腔 糖原 葡萄糖-6-磷酸 葡萄糖-6-磷酸酶 葡萄糖 Pi 到一般循环 3、解毒作用 实验观察：给动物服用大量的苯巴比妥，肝细胞的sER大量增生。毒物消失，sER被溶酶体消化。 肝脏解毒主要是因为SER含有大量的酶系： 氧化作用：毒物、药物 解毒（或转化成排泄物）。 转化作用：代谢产生的氨转化为无毒的尿素→排出 。 结合作用：类固醇(巴比妥)＋葡萄糖醛酸 水溶性物质→排出 。 氧化酶氧化 葡萄糖醛酸转移酶 信号假说的提出:70年代初分泌蛋白质的体外合成试验。 合成体系中有微粒体，合成的蛋白质与体内合成相同。 合成体系中无微粒体，合成的蛋白质肽链比体内合成的长。 信号假说(signal hypothesis)：蛋白质的合成起始于细胞质溶胶中的核糖体，通过新生肽链上的信号肽将核糖体引导到内质网膜上，并在内质网中完成蛋白质的合成，而信号肽本身则在蛋白质合成完成之前就被内质网腔中的信号肽酶切除。 信号假说的组成体系： 蛋白质分选信号：信号肽和信号斑 信号识别颗粒SRP 信号识别颗粒受体 蛋白质转运通道 信号肽（signal peptide）：是蛋白质合成中最先被翻译的氨基酸序列，由15－30个疏水aa组成，是将核糖体引导到内质网的一段aa序列。 疏水核心区易形成?螺旋，有利于与磷脂双分子层相互作用。 信号肽在肽链成熟过程中常被信号肽酶剪切。 信号肽酶作用位点 N H C 疏水核心区 信号肽的N端 信号肽的C端 1、信号肽和信号斑 信号斑（signal patch）：位于蛋白质的不同部位的氨基酸顺序在多肽链折叠后形成的一个斑块，为三维结构。 2、信号识别颗粒 信号识别颗粒（Signal Recognition Particle, SRP）：存在于细胞质基质中，由1分子7SLRNA与6个多肽亚单位组成。 SRP可识别信号肽并与核糖体A位点结合，此外还可以识别并结合内质网膜上的 SRP受体蛋白。 通常SRP与核糖体的亲和力很低，但是当与信号肽结合后增加其与核糖体的亲和力，并与核糖体的A位点结合形成SRP-核糖体复合体。占据核糖体的A位点。 3、信号识别颗粒受体 SRP受体：rER膜上的膜整合蛋白，可特异地识别SRP-核糖体复合物并与之结合，使SRP-核糖体复合体接合到内质网膜上。 信号肽 SRP ? ? ? ? 细胞质 ER腔 SRP 受体(SRP receptor) 4、蛋白质转运通道 核糖体结合蛋白Ⅰ、Ⅱ：为rER膜上结合蛋白，可与核糖体大亚基结合，加强核糖体与rER结合的稳定性。信号肽可穿过通道引导新合成肽链进入内质网腔。 内质网腔 细胞质 SRP受体 信号识别颗粒 (SRP) 核糖体结合蛋白 tRNA A P 核糖体 mRNA 信号肽 A 信号假说 这种肽链边合成边向内质网腔转移的方式，称为协同翻译转运（co-translation translocation） 信号肽引导核糖体结合到内质网膜上 新生肽链（信号肽） SRP-核糖体复合物（肽链延伸暂停）→SRP与受体结合，核糖体与ER的结合蛋白结合→SRP脱离信号肽→肽链在内质网上继续合成，同时信号肽引导新生肽链进入内质网腔→信号肽切除→肽链延伸至终止→翻译体系解散。 SRP 游离核糖体 附着核糖体 胞质中的蛋白质 线粒体蛋白 过氧化物