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蛋白质翻译转运降解会计学第2页/共25页蛋白质N端信号肽的特点1.完整的信号肽是保证蛋白质运转的必要条件；2.仅有信号肽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须的；4.并非所有的运转蛋白质都有可降解的信号肽。能启动蛋白质运转的任何一段多肽——信号肽第3页/共25页信号肽假说简图5ˊ3ˊGDP+PiSRP循环mRNA核糖体受体GTPSRP受体内质网膜多肽运转复合物信号肽信号肽酶内质网腔第4页/共25页分泌蛋白质的合成和胞吐作用泡融入质膜芽泡泡泡核糖体高尔基体内质网第5页/共25页导肽带有导肽的线粒体蛋白质前体跨膜转运过程示意图hsp70内外膜接触位点的蛋白质通道Tom线粒体外膜Tom受体复合物Tim线粒体hsp70ATP ADT+Pi蛋白酶切除导肽折叠线粒体内膜第6页/共25页线粒体内外膜的接触点线粒体的蛋白质转运装置TOM和TIM复合体第7页/共25页C细胞质类囊体蛋白前体N跨叶绿体膜运转叶绿体外膜叶绿体内膜可溶性蛋白水解酶切除第一部分信号肽信号肽CN跨类囊体膜运转切除第二部分信号肽类囊体膜信号肽折叠类囊体成熟类囊体蛋白叶绿体蛋白质跨膜转运第8页/共25页叶绿体的蛋白质定向转运第9页/共25页核定位蛋白跨细胞核膜转运过程示意图第10页/共25页定位于不同亚细胞结构的细菌蛋白质信号肽序列第11页/共25页SecBSecB细胞质SecASecYEG周质空间细菌中蛋白质的跨膜转运第12页/共25页第六节 蛋白质的更替1.细胞内蛋白质降解的生物学意义1、维持细胞内氨基酸代谢库的动态平衡2、参与细胞程序性死亡和储藏蛋白质的动员；3、按化学计量累计寡聚蛋白的亚基或脱辅基蛋白/辅助因子比率；4、蛋白质前体分子的水解裂解加工；5、清除反常蛋白以免积累到对细胞有害的水平；6、控制细胞内关键蛋白的浓度；7、参与细胞防御机制。第13页/共25页2004年诺贝尔化学奖 化学奖授予两位以色列科学家阿龙·切哈诺沃、阿弗拉姆·赫尔什科和美国科学家欧文·罗斯，以表彰他们发现了泛素调节的蛋白质降解，也就是说他们发现了一种蛋白质死亡的重要机理。 阿龙·切哈诺沃 国籍：以色列 出生：1947年 学位：以色列工学院医学博士 现任职地点：以色列工学院 阿弗拉姆·赫尔什科 国籍：以色列出生：1937年 学位：希伯来大学医学博士 现任职地点：以色列工学院 欧文.罗斯 国籍：美国 出生：1926年 学位：芝加哥大学博士 现任职地点：加州大学第14页/共25页 在正常代谢条件下,细胞内合成和降解蛋白质必须有精确的时空调节和选择,如果蛋白质降解速率和位点出现异常，就会出现病态。目前已发现多种蛋白质降解途径: 1. 溶酶体途径，主要降解入胞蛋白（如受体介导的蛋白质胞饮），应急状态下降解细胞内蛋白，尤其是结构蛋白； 2.细胞膜表面水解酶系统； 3. Caspase蛋白酶家族； 4.高度保守的泛素-蛋白水解酶复合体通路（ubiquitin- proteasome pathway,UPP） ； 5.特殊细胞器的水解系统，如线粒体内La蛋白酶、高尔基体内Keｘ2水解酶、叶绿体内ClpAP等.第15页/共25页2.细胞内蛋白质降解的特点细胞内蛋白质降解包括依赖能量的步骤，而且具有调控作用；很难探测到胞内蛋白质降解的中间产物，这表明蛋白水解装置一旦遇到合适目标，立即将其彻底消化，避免降解中间产物干扰正常的生理活动；蛋白酶的专一性较低，为了避免对细胞蛋白质造成随机破坏，必须对它们进行严格控制和区域化；细胞内蛋白质水解是高度选择性的，不同蛋白质的半衰期从数分钟到数周，决定其半衰期的信号常常是小的、保守的结构模体，该过程不仅是复杂的基因功能调控级联的最后步骤，而且是氨基酸再循环系统的组成部分。第16页/共25页2.细胞内蛋白质降解的特点在大肠杆菌中，许多蛋白质的降解是通过一个依赖于ATP的蛋白酶（称为Lon）来实现的。当细胞中存在有错误或半衰期很短的蛋白质时，该蛋白酶就被激活。每切除一个肽键要消耗两分子ATP。 在真核生物中，蛋白质的降解需要泛素(Ubiquitin)，一个有76个氨基酸残基组成极为保守的蛋白参与。与泛素相连的蛋白将被送到一个依赖于ATP的蛋白酶体(Proteasome)。 第17页/共25页3.蛋白质降解的泛肽途径 蛋白质降解的泛肽途径是通过对不需要的蛋白质贴上标签(泛蛋白化作用)来调节特定蛋白质的存在，这种分子标签是由一种名为泛素的多肽组成。蛋白质被贴上标签的过程被称为“死亡之吻”，因为贴上标签的蛋白质很快被送往细胞中名为蛋白质酶体的“垃圾桶”中，并在那里被切碎、分解。 泛蛋白化作用是一个活跃的可逆过程，泛蛋白化和去泛蛋白化相互平衡，对细胞进行着调控作用，包括蛋白质的降解、细胞周期控制、胁迫反应、DNA修复、基因的转录、免疫反应、信号转导、翻译调