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第二讲生物信息的传递(下)从mRNA到蛋白...PPT
白喉毒素(diphtheria toxin) 对真核生物剧毒,实质是一种修饰酶,对真核生物的EF-2起共价修饰作用,使其失活。 由于肿瘤细胞对白喉毒素比正常细胞更敏感,故用它与抗肿瘤细胞的特异抗原结合以消灭肿瘤细胞。 干扰素( interferon) 由真核生物细胞感染病毒后分泌的具有抗病毒作用的蛋白质。可抑制病毒繁殖,保护宿主。 干扰素在双链RNA(某些RNA病毒)存在时,作用于蛋白质合成的启动阶段,使蛋白质合成受抑制。 合成的蛋白质准确无误地定向运送到细胞各部分是细胞生命活动正常进行的前提和保证。 第五节 蛋白质转运机制 一般地,蛋白质跨膜的转运机制可分为两大类: 一、翻译转运同步机制 (co-translation tanslocation) 二、翻译后转运机制 (post-translational translocation) 蛋白质 (游离R) 蛋白质 (内质网R) 内质网 高尔基体 溶酶体 质膜 分泌到胞外 留在胞液中 细胞器 线粒体 叶绿体 细胞核 其它细胞器 一、翻译转运同步机制 分泌蛋白质和膜形成的蛋白质 二、翻译后转运机制 线粒体和叶绿体等细胞器中的蛋白质、细胞核中的蛋白质以及部分参与膜形成的蛋白质 蛋白 性质 ????? 转 运? 机? 制 主? 要? 类? 型 分泌 蛋白质在结合核糖体上合成并以翻译运转同步机制运输 ?免疫球蛋白、卵蛋白、水解酶、激素等 细胞器发育 蛋白质在游离核糖体上合成,以翻译后运转机制运输 ? 核、叶绿体、线粒体、乙醛酸循环体、过氧化物酶体等细胞器中的蛋白质 膜的 形成 ???? 两种机制兼有 质膜、内质网、类囊体中的蛋白质 一、翻译-运转同步机制: 蛋白质合成后进入内质网的运转方式 70年代初期,研究发现,在一些分泌蛋白中,其N端有一段15~36个氨基酸的疏水性肽段,这一肽段在成熟的分泌蛋白中并不存在。 1、信号肽假说: N C C N 成熟蛋白 前体蛋白 1975年美国科学家布洛贝尔(G.Blobel)与多伯斯(D.Sabatini)提出了“信号肽假说” 信号肽假说的主要内容: 蛋白质的定位信息存在于该蛋白质自身结构中(信号肽),并可通过与膜上的特殊受体相互作用,产生通道,使蛋白质穿过膜定位于靶位。 信号肽(signal peptide):新生分泌蛋白N端的短肽,可引导蛋白质转移到细胞的适当靶部位。 信号肽结构特点: (1)常位于蛋白质N末端,可被切割掉; (2)长度:13~36个氨基酸残基; 15 24 26 21 22 (3)序列内有10~15个疏水氨基酸; (4)靠近该序列 N 端常有1个或数个带正电荷氨基酸; (5)其C-末端靠近蛋白酶切割处常带有数个极性氨基 酸,离切割点最近的那个氨基酸往往带有很短的侧 链(Ala或Gly) Met Met Ala Ala Gly Pro Arg Thr Ser Leu Leu — —Leu Ala Phe Ala Leu Leu Cys Leu Pro Trp — —Thr Gln Val Val Gly Ala Leu Pro 起始 + 切割位点 牛生长激素蛋白信号肽 12 2、蛋白转运的过程: (1)当翻译产生50-70个残基后,信号肽从核糖体上露出来;内质网上有信号识别蛋白SRP (signal recognition particle),识别信号肽,与其结合;肽链延伸暂时终止; (2)内质网膜上存在SRP受体蛋白DP(docking protein), SRP-信号肽-核糖体复合物即被引向内质网膜并与SRP的受体——DP相结合;膜通道产生。 (3)SRP结合GTP,释放信号肽,进入膜通道,翻译继续进行 (4)GTP水解,SRP与DP分离并恢复游离状态, (5)多肽合成继续进行; (6)新生肽过膜后,信号肽酶将蛋白切割,蛋白释放到内质网中。 问题1:信号肽在蛋白质运输中是如何起作用的? β-半乳糖苷酶 (L) 麦芽糖结合蛋白(MB) 麦芽糖转运蛋白(MT) MB N端基因片段 MT N端基因片段 L C端基因片段 L C端基因片段 + + 实验: 内质网 实验及结论: ①完整的信号多肽是保证蛋白质运转的必要条件。 ②仅有信号肽还不足以保证蛋白质运转的发生。 ③信号序列的切除并不是运转所必需的。 ④并非所有的运转蛋白质都有可降解的信号肽,如卵清蛋白。 “信号肽”定义为:能启动蛋白质运转的任何一段多肽。 问题2:膜孔道是后来形成的还是原来存在的? 结论:通道原来存在,但关闭。转运蛋白和核 糖体共同存在,通道才打开。 问题3:蛋白水解酶的位置? 结论:内质网膜上。 问题
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