真核细胞内膜系统的结构和功能.ppt

* * 新合成的多肽如何正确折叠成为有功能的蛋白质？ 蛋白质氨基酸一级结构中的信号； 分子“伴侣”：细胞中的某些蛋白质分子可以识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽并与多肽的某些部位相结合，从而帮助这些多肽转运、折叠或组装，这一类分子本身并不参与最终产物的形成。 信号识别颗粒（SRP);热休克蛋白Hsp70家族 2. 蛋白质分选的基本途径与类型 （ 1） 蛋白质分选的基本途径 两条途径： ①翻译后转运途径：在细胞质基质游离核糖体中完成多肽链的合成，然后转运至膜围绕的细胞器，如线粒体、过氧化物酶体、细胞核及细胞质基质的特定部位； ②共翻译转运途径：蛋白质合成在游离核糖体上起始后由信号肽引导转移至糙面内质网，新 生肽边合成边转入粗面内质网腔中，随后经高尔基体运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外。 Road map of protein sorting 共翻译转运途径 翻译后转运途径 成熟的胞质蛋白质 线粒体 叶绿体 过氧化物酶体 细胞核 内质网 高尔基体 细胞表面 溶酶体 质膜 （2）蛋白质分选的类型： ? 跨膜转运（transmembrane transport) ? 膜泡运输(vesicular transport) ? 选择性的门控转运(gated transport) ? 细胞质基质中的蛋白质的转运 分选指令存在于多肽自身，继信号肽假说提出与确证后，人们又发现了一系列的信号序列，指导蛋白质的定向转运。 Figure Three main mechanisms by which membrane-bounded organelles import proteins.膜被细胞器通过三种机制之一输入蛋白质。 通过核孔转运 跨膜转运 膜泡转运 3. 蛋白质运输 膜泡运输是蛋白质运输的一种特有的方式，普遍存在于真核细胞中。在转运过程中不仅涉及蛋白本身的修饰、加工和组装，还涉及到多种不同膜泡定向运输及其复杂的调控过程。 Figure Proposed movement of materials by vesicular transport between membranous compartments of the biosynthetic/secretory pathway. 三种不同类型的有被小泡具有不同的物质运输作用 COPⅡ有被小泡(COPⅡ coated vesicle)的组装与运输 介导细胞内顺向运输，即负责从内质网到高尔基体的物 质运输； COPⅡ包被蛋白由五种蛋白亚基组成； COPII有被小泡具有对转运物质的选择性并使之浓缩。 COPII包被小泡的装配: Sar-GTP与内质网膜的结合起始COPII亚基的装配，形成小泡的包被并出芽，跨膜受体在腔面捕获并富集被转运的可溶性蛋白 2. COPI有被小泡(COPI coated vesicle)的组装与运输 ?介导细胞内膜泡逆向运输，负责从顺面高尔基体网状区到内质网膜泡转运。 ? COPI包被含有7种蛋白亚基和一种调节膜泡转运的GTP结合蛋白ARF ?细胞器中保留及回收蛋白质的两种机制： ?一是转运泡将应被保留的驻留蛋白排斥在外，防止出芽转运； ?二是对逃逸蛋白的回收机制，使之返回它们正常驻留的部位。 通过识别驻留蛋白C-端的回收信号的特异性受体，以 COPI-包被小泡的形式捕获逃逸蛋白（escaped proteins） 。 内质网驻留蛋白的回收图解 3. 网格蛋白有被小泡(clathrin-coated vesicles) 负责蛋白质从高尔基体TGN向质膜、胞内体、溶酶 或植物液泡运输。 在受体介导的细胞内吞途径也负责将物质从质膜?细 胞质以及胞内体?溶酶体 的运输。 高尔基体的TGN区是网格蛋白有被小泡形成的发源地。 The formation of clathrin-coated pits in the TGN Cis face or forming face Trans face or mature face 膜泡运输是特异性过程，涉及多种蛋白识别、组装、去组装的复杂调控 ? 在细胞的膜泡运输中，糙面内质网相当于重要的物质供应站，而高尔基体是重要集散中心。由于内质网的驻留蛋白具有回收信号，即使有的蛋白发生逃逸，也会保留或回收回来，所以有人将内质网比喻成“开放的监狱”（open prison）。高尔基体在细胞的膜泡运输及其随之而形成的膜流中起枢纽作用。高尔基体不同的膜囊具有各自不同的成分。同样，内质网、溶酶体、分泌泡和细