细胞生物学(第五版)-第6章-蛋白质分选与膜泡运输.pptxVIP

第6章 蛋白质分选与膜泡运输;第一节 细胞内蛋白质的分选; 信号假说：分泌蛋白可能携带N端短信号序列，一旦该序列从核糖体翻译合成，结合因子和蛋白结合，指导其转移到内质网膜，后续翻译过程将在内质网膜上进行。现在已知，信号假说是解释分泌性蛋白在糙面内质网上合成的重要理论，该过程是包括蛋白质N端的信号肽、信号识别颗粒和内质网膜上信号识别颗粒的受体（又称停泊蛋白）等因子共同协助完成的。 ;信号肽：信号肽位于蛋白质的N端，一般由16-26个氨基酸残基组成，其中包括信号肽疏水核心区、N端和C端等3部分；原核细胞某些分泌性蛋白的N端也具有信号序列。值得注意的是，信号肽似乎没有严格的专一性。;信号识别颗粒:一种核糖核蛋白复合体，由6种不同蛋白质和一个7S小RNA分子构成。SRP含有2种结构域，即信号肽识别结构域和核糖体结合结构域，其中信号肽识别结构域中的p54蛋白是一种包含成簇Met残基的GTP酶，Met侧链与信号肽的疏水核心结合;当SRP与信号肽结合后，核糖体结合结构域中的p9和p14蛋白复合体阻断新生肽链的翻译。SRP通常存在于细胞质基质中，等待信号肽从多核糖体上延伸暴露出来，SRP既可与新生信号肽序列和核糖体大亚基结合，又可与内质网膜上SRP受体结合，指导新生多肽及核糖体和mRNA附着到内质网膜上。;;信号肽酶 内质网腔面上蛋白水解酶，负责切除并快速降解新生多肽的N端信号肽序列。 移位子 由3-4个Sec61蛋白构成的通道，每个Sec61由3条肽链组成。 内在停止转移锚定序列 和内在信号锚定序列 与内质网膜的亲合力很高，阻止肽链继续进入网腔，成为跨膜蛋白。 ;共翻译转运：分泌蛋白向rER腔内的转运是同蛋白质翻译过程偶联进行的，这种蛋白在信号肽引导下边翻译边跨膜转运的过程称为共翻译转运。 可溶性蛋白的合成与转运过程 跨膜蛋白的合成与转运过程;分泌性蛋白的合成与跨越内质网膜的共翻译转运图解;分泌性蛋白的合成与跨越内质网膜的共翻译转运图解;引导新生肽链穿过内质网膜移位子的信号肽可视为开始转移序列。肽链中还可能存在某些内在序列与内质网膜有很强的亲和力使之结合在脂双层中，这段序列不再转入内质网中。 内在信号锚定序列：位于新生肽链内部的疏水序列，既是信号序列，又是肽链跨膜锚定在脂双层中的序列。 内在停止转移锚定序列：位于新生肽链内部的疏水序列，既是肽段终止转移，又是肽链跨膜锚定在脂双层中的序列。 多次跨膜蛋白：含有多个SA和多个STA的肽链将成为多次跨膜蛋白。 跨内质网膜肽段的取向：一般而言，带正电荷氨基酸残基多的一端，或带正电荷氨基酸残基多的一侧，朝向细胞质基质一侧（外侧）。;转运特点： ①信号肽（开始转移序列）分 N端信号肽和内部信号肽（信号序列位于肽链内部）两种。 ②停止转移锚定序列，即肽链上一段与内质网膜结合力很高的序列，在过内质网膜时，这段序列与双脂层结合后不再进入内质网腔，具有终止穿膜转运的作用。 如果一种多肽只有N端信号序列而没有停止转移锚定序列，这种多肽合成后一般进入内质网腔中；如果一种多肽的停止转移锚定序列位于多肽的内部，这种多肽最终会成为内质网膜的跨膜整合蛋白。;内质网膜整合蛋白的拓扑学类型;3.导肽与后翻译转运;继发现信号肽序列之后，人们又发现一系列蛋白质分选信号序列，统称信号序列，而且有些信号序列还可形成三维结构的信号斑，指导蛋白的靶向转运和定位。;;（一）核基因编码的蛋白质分选途径;真核细胞蛋白质分选的主要途径与类型; 根据蛋白质分选的机制或转运方式不同，又可将蛋白质转运分为4类 （1）跨膜转运：指共翻译转运途径中蛋白质边合成边转运进入内质网腔或插入内质网膜；另后指翻译转运途径中蛋白质在合成后依不同机制转运到线粒体、叶绿体和过氧化物酶体等细胞器。 （2）膜泡运输：蛋白质被不同类型的转运膜泡从糙面内质网合成部位转运至高尔基体进而再分选转移至细胞的不同部位，其中涉及供体膜出芽形成不同的转运膜泡、膜泡运输和转运膜泡与靶膜的融合等过程。 ;（3）选择性门控转运：在游离核糖体上合成的蛋白质通过核孔复合体在核-质间双向选择性地完成核输入或核输出。 （4）细胞质基质中蛋白质的转运：蛋白质在细胞质基质中的转运与细胞骨架系统密切相关，其它不明。;合成后的多肽链依据自身氨基酸序列中所包含的信息进行折叠修饰，并且转运到细胞的特定部位。;转运到线粒体、叶绿体和过氧化物酶体等细胞器的蛋白质分选是一个多步过程，需要多个不同的靶向序列。 (1)定位到叶绿体的前体蛋白N端具有40-50个氨基酸组成的转运肽，用以指引多肽定位到叶绿体并进一步穿过叶绿体被膜进入基质或类囊体中。 (2)转运到线粒体和过氧化物酶体的蛋白质靠的是线粒体蛋白N端的导肽或过氧化物酶体蛋白C端的靶向序列。; ;（2，3）前体蛋白与内外膜接触点附近的输入