第8章 蛋白质分选和膜泡运输课件.pptVIP

ER上形成COPII小泡时，SAR1交换GDP/GTP而激活。 激活的SAR1暴露出脂肪酸链尾巴，插入ER膜，促进衣被蛋白的组装。 SAR1可激活磷脂酶D，将一些磷脂水解，使衣被蛋白牢固地结合在膜上。 当小泡从膜上释放后，衣被很快就解体。 COPII Coated vesicle 三、膜泡运输的定向机制 衣被小泡沿着细胞内的微管被运输到靶细胞器，马达蛋白水解ATP提供运输的动力。 各类运输小泡之所以能够被准确地和靶膜融合，是因为运输小泡表面的标志蛋白能被靶膜上的受体识别，其中涉及识别过程的两类关键性的蛋白质是SNAREs（soluble NSF attachment protein receptor）和Rabs（targeting GTPase）。其中SNARE介导运输小泡特异性停泊和融合，Rab的作用是使运输小泡靠近靶膜。 三、膜泡运输的定向机制 （一）SNAREs (soluble NSF attachment protein receptor ) 功能：介导运输小泡与靶膜的融合。 类型：v-SNAREs和t-SNAREs。 结构：具有一个螺旋结构域，相互缠绕形成跨SNAREs复合体，将小泡与靶膜拉在一起。 SNAREs SNAREs in vesicle transport 在SNAREs接到新一轮的运输小泡停泊之前，SNAREs必须以分离的状态存在，NSF（N-ethylmaleimide-sensitive fusion protein, NSF）催化 SNAREs的分离，它是一种类似分子伴侣的ATP酶，能够利用ATP作为能量通过插入几个适配蛋白（adaptor protein）将SNAREs复合体的螺旋缠绕分开 神经细胞中，SNAREs负责突触小泡的停泊和融合。破伤风毒素和肉毒素能选择性地降解SNAREs，阻断神经传导。 病毒融合蛋白的工作原理与SNAREs相似，介导病毒与宿主质膜的融合。 HIV fusion protein （二）Rabs 也叫targeting GTPase，属于G蛋白，起分子开关作用。已知30余种，不同膜上具有不同的Rabs。 Rabs促进和调节运输小泡的停泊和融合。 Rabs还有许多效应因子，帮助运输小泡聚集和靠近靶膜，触发SNAREs释放它的效应因子。许多运输小泡只有在包含了特定的Rabs和SNAREs之后才能形成。 Rabs in docking 四、受体介导的内吞 批量内吞（Bulk-phase endocytosis）：非特异性的摄入细胞外物质，穴样内陷（caveolae）是发生批量内吞的部位。 受体介导的内吞 (receptor mediated endocytosis)是一种选择浓缩机制。LDL、运铁蛋白、生长因子、胰岛素等都通过RME转运。 衣被小窝（coated pits）是质膜内凹的部位，相当于分子过滤器(约占肝细胞表面积2%)。受体、笼形蛋白和衔接蛋白大量集中于此处。 受体胞质端的Tyr-X-X-Φ是衔接蛋白识别的信号，X为任何氨基酸，Φ为分子较大的疏水氨基酸(如Phe、Leu、Met)。 受体同配体结合后启动内化作用，衣被开始组装。 低密脂蛋白的吸收： 胆固醇主要在肝细胞中合成，，随后与磷脂和蛋白质形成低密脂蛋白（low-density lipoproteins，LDL）释放到血液。 LDL颗粒芯部含有被长链脂肪酸酯化的胆固醇分子。周围由磷脂和胆固醇构成的脂单层包围，有一个较大的Apo-B蛋白（配体）。 LDL Particle LDL endocytosis 细胞需要胆固醇时，合成LDL跨膜受体蛋白。 受体与LDL颗粒结合后，形成衣被小泡； 进入细胞质的小泡随即脱掉衣被，成为平滑小泡，同早期内体融合，内体中PH值低，使受体与LDL颗粒分离；再经晚期内体将LDL送人溶酶体。 在溶酶体中，LDL被水解成游离的胆固醇。 The receptor-mediated endocytosis of LDL LDL Endocytosis 受体回收途径： ①大部分返回原来的质膜结构域，如LDL受体； ②有些进入溶酶体被消化，如EGF的受体，称为受体下行调节（receptor down-regulation）； ③有些被运至质膜不同的结构域，形成穿胞运输（transcytosis）。 Transcytosis 五、外排作用 组成型外排途径：所有真核细胞都有从高尔基体TGN区分泌囊泡向质膜运输的过程，其作用在于更新膜蛋白和膜脂、形成质膜外周蛋白、细胞外基质、或作为营养成分和信号分子。 在粗面内质网中合成的蛋白质除了某些有特殊标志的蛋白驻留在ER或高尔基体中或选择性地进入溶酶体和调节性分泌泡外，其余的蛋白均沿着粗面内质网→高尔基体→分泌泡→细胞表面这一途径完成其转运过程。 调节