翻译后功能蛋白质的形成2009.pptxVIP

Gene expressionDNA→RNA→Protein第七章 翻译后功能蛋白质的形成和降解南华大学心血管疾病研究所动脉硬化学湖南省重点实验室刘录山 博士/教授EMAIL:mailto:liuls2000@163.comlmailto:liuls2000@163.comiuls2000@163.com TEL 8281297(O)折叠组装修饰靶向运输细胞内定位第一节 新生肽链经折叠形成特定空间构象一、新生肽链折叠形成空间构象后才具有生物学效应 多肽链自我组装成为功能蛋白质的过程称为蛋白质折叠。酶活性中心抗原抗体反应配体受体结合离子通道二、蛋白质折叠需要分子伴侣 分子伴侣(Molecular Chaperone)： 一类在序列上没有相关性但有共同功能的保守性蛋白质，在细胞内协助其它多肽结构完成正确的折叠、组装、转运和降解，在功能完成后与之分离，不构成这些蛋白质结构执行功能时的组份。 热休克蛋白家族 (Heat Shock Protein) 伴侣素(Chaperonin)热休克蛋白Hsp70（Dnak），Hsp40，GrpE正确构象形成变性蛋白质复性错误折叠蛋白质降解清除蛋白质跨膜转运GrpE伴侣素Hsp60（GroEL），Hsp10（Gro ES）伴侣素为蛋白质的折叠提供必要的微环境三、某些酶在蛋白质折叠中起重要作用二硫键异构酶（PDI）肽-脯氨酰顺反异构酶 催化Xxx-Pro键顺反异构体之间的转换 是蛋白质折叠的限速酶四、蛋白折叠机制研究X射线衍射分析核磁共振基于已有知识的结构预测五、蛋白质错误折叠与疾病朊病毒 PrPC(left image)PrPSc(right image, proposed 3D structure)Sensitive to ProteolysisResistant to proteolysissolubleinsolubleassociated with cellular membranelocated within the cell as aggregatesmainly alpha helical structuremainly beta sheet structureBoth forms have the same amino acid sequence, differing only in conformation.Stanley B. Prusiner for his discovery of Prions - a new biological principle of infection The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1997Alzheimer’s Disease第二节 寡聚蛋白组装机制蛋白质组装3D结构域交换第三节 蛋白质翻译后的修饰一、肽链N端甲硫氨酸残基的切除二、蛋白质前体的酶切修饰三、氨基酸残基侧链基团的化学修饰脱甲酰基酶氨肽酶氨肽酶一、甲硫氨酸切除 N端甲硫氨酸或甲酰甲硫氨酸 脱甲酰基酶和氨肽酶ArgAlaMetfMetSignal peptide二、前体蛋白酶切 信号肽切除 多条肽链的形成 分子内伴侣的切除三、蛋白质侧链化学修饰糖基化磷酸化甲基化 乙酰化甲酰化十四烷基化氨基化–去氨基化二硫键的形成硝化 异戊二烯基化共两百多种类型磷酸化-去磷酸化蛋白质修饰最普遍的形式蛋白激酶，蛋白磷酸酶磷酸化位点：Ser，Thr，Tyr（-OH）荷电性，位阻，影响蛋白质构象， 进而影响蛋白质活性磷酸化/去磷酸化调节细胞过程N-糖基化N-糖基化在内质网中形成N-糖基化发生于Asn残基侧链酰氨基的N原子上，蛋白质糖基化位点存在特征性序列：Asn-X-Ser/ThrGlcNac：N-乙酰葡萄糖胺，Man：甘露糖，Glc：葡萄糖，dol：多萜醇焦磷酸酯O-糖基化O-糖基化高尔基体中形成O-糖基化发生于Ser/Thr残基侧链羟基的O原子，未发现特征性序列，选择性修饰机制不清楚GalNac： N-乙酰半乳糖胺， UDP-Gal：尿苷（尿嘧啶）二磷酸半乳糖乙酰化与去乙酰化N-末端乙酰化侧链乙酰化组蛋白与乙酰化乙酰化增强转录，而去乙酰化抑制转录活性HMT:组蛋白甲基化转移酶HDAC：组蛋白去乙酰酶HAT：组蛋白乙酰转移酶 第四节 蛋白质的靶向运输蛋白质靶向输送：蛋白质合成后，通过复杂机制，经过不同途径，定向运送到其执行功能的目的地的过程。信号肽：分泌蛋白新生肽链N端的一段能被细胞转运系统识别的特征性（保守性）氨基酸序列。 16-30AA N-末端碱性区：含碱性氨基酸, 提供正电荷 疏水核心区：含中性或疏水性氨基酸 加工区：是信号肽酶切割信号肽的部位Günter Blobel for the discovery tha