第七章蛋白质的加工和运输.pptx

; 由核糖体释放的新生肽链并不是一个完整的、有生物学功能的蛋白质分子，必需要经过处理和加工后，才具有生物学活性。包括形成高级结构、与其他亚基缔合及一些修饰。 此外，无论是原核细胞还是真核细胞，蛋白质除游离于胞质内发挥作用外，还有一部分要分泌到细胞外和定位于膜系统中起作用。这就涉及到运输的问题。;; 一些蛋白可自发形成成熟的构象。可通过变性-复性来检验蛋白的这一能力。可自发复性的能力称为自组装。能自组装的蛋白可从其它构象通过折叠或再折叠转变为活性构象。 其它蛋白不能自发折叠，而是通过分子伴侣（chaperone）的帮助获得正确的结构。 分子伴侣是介导靶蛋白只形成可能构象之一，以使其正确折叠的一种蛋白。作用通过防止形成错误构象，而不是促进生成正确构象。;热激蛋白（heat shock protein）70 系统：作用于新合成的、跨膜转运的和受胁迫变性的蛋白。 伴侣蛋白（chaperonin）系统：由一大的寡聚体装配组成。装配形成一未折叠蛋白插入的结构。;Hsp40（DnaJ）首先结合在新生蛋白上，辅助Hsp70（DnaK）折叠新生蛋白； Hsp70水解ATP，驱动构象转变； GrpE取代ADP，使分子伴侣从蛋白上释放。;Hsp60( GroEL)由14 个亚基形成两个7 聚体环，以相反方向垛叠在一起。;近端;底物和ATP结合在同一环； GroES盖住该环，近端环的中央空腔增大； GroEL的疏水残基参与与GroES的结合； 底物残基暴露在亲水环境，构象随之改变。;蛋白插入或穿过膜的过程称为蛋白易位（protein translocation）。 1.翻译后易位（post-translational translocation）：线粒体和叶绿体的大部分蛋白是在胞质中合成后再过膜转移进去的，这种蛋白质过膜方式称为翻译后易位。 2.共翻译易位（co-translational translocation）：与内质网结合的核糖体所合成的蛋白质前体，因在其N 端含有一个信号序列（信号肽）,可边翻译边进行转移。 两种易位的共同特征是N 端序列在移位过程中被切除； N 端序列组成：成熟蛋白质没有前导序列（leader） ，含有前导序列的蛋白称为前体蛋白（preprotein）。;（一）翻译后易位;前导序列必须折叠成细胞器被膜受体所需的结构。 前导序列包含所有细胞器蛋白定位的信息。 如果把前导序列加到胞质蛋白中，则胞质蛋白可出现到细胞器中。 被转蛋白序列虽然与目标无关，但需要柔韧性以解除折叠。;TOM 聚合体的一般模型;Tim17-22 复合体;护卫复合体 （escorting complex）;细胞质;先导序列各部分决定蛋白的最终定位 外膜识别信号后直接将蛋白导入衬质，前导序列在此切除；如果蛋白还有其它定位信号，可被重新转运。;酵母细胞色素C1 具有定位于线粒体的N 端信号序列，和定位于内膜的信号序列。;（二）共翻译易位;疏水核;核糖体在自由mRNA上起始合成蛋白质；;前导序列进入膜；;SRP 由蛋白质和小RNA 组成；分为几个结构域执行不同的功能。;蛋白通过亲水性通道穿过 ER膜，这一亲水通道称为易位子（translocon）。;三、 跨膜蛋白;多跨膜区域的蛋白;膜蛋白终止转移 I 类或 II 类蛋白插入膜的起始过程与分泌蛋白过膜相同；但还含有第二种信号--终止转移信号（stop-transfer signal）； 终止转移序列通常形成与离子化残基相邻的疏水残基簇，把蛋白锚定在膜内，阻止整个蛋白穿过膜。 ;I 类蛋白与 II 类膜蛋白的定向;四、 核孔的进出;30;31;核孔复合体结构;蛋白进出核孔需要序列中特殊信号 蛋白输入细胞核一般需要一段核定位信号（nuclear localization signal，NLS）。 从细胞核输出的蛋白一般具有核输出信号（nuclear export signal，NES）。;输入蛋白（importin）：在细胞质中与底物结合，将其运进细胞核的受体。 输出蛋白（exportin）：在细胞核中与底物结合，将其运到细胞质的受体。;所有经过分泌器件的蛋白都要进行糖基化。 糖基化的位点可以是天冬氨酰的-NH2（N-linked glycosylation，起始于ER，终止于Golgi）； 或者是丝氨酸、苏氨酸或羟赖氨酸的-OH（O-linked glycosylation，只在Golgi 中发生）。;N-linked glycosylation 按一般路线起始于ER 先在长醇上形成寡糖，然后由糖基转移酶转移到靶蛋白的天冬氨酰残基。;寡糖在送到Golgi之前，先在ER 中进行修剪。;2) 形成复合寡糖;Golgi body 的极性结构;囊泡与膜融