真核细胞内膜系统蛋白质分选与膜泡运输翟中和细胞生物学.ppt

第三节细胞内蛋白质的分选与膜泡运输?分泌蛋白合成的模型—信号假说?蛋白质分选信号?蛋白质分选的基本途径与类型?膜泡运输?细胞结构体系的组装第59页,共87页，星期六，2024年，5月一、信号假说

(SIGNALHYPOTHESIS)?信号假说的概念?信号假说的结构因子?信号假说的工作模型第60页,共87页，星期六，2024年，5月1.信号假说的概念即分泌性蛋白N端序列作为信号肽，指导分泌性蛋白到内质网膜上合成，然后在信号肽引导下蛋白质边合成边通过易位子复合体进入内质网腔，在蛋白质合成结束之前信号肽被切除。第61页,共87页，星期六，2024年，5月2.信号假说的结构因子2.1蛋白质N-端的信号肽——指导分泌性蛋白在糙面内质网上合成的决定因素。?结构：位于新合成的多肽链的N端，一般含有16-26个氨基酸残基，期间至少含有9个疏水氨基酸残基形成疏水核心区。因此，包括疏水核心区、信号肽的C端和N端3部分。?特点：没有严格的专一性。（原核细胞一些分泌性蛋白N端也具有信号序列）?功能：引导新生肽链跨膜进入内质网腔。第62页,共87页，星期六，2024年，5月2.信号假说的结构因子2.2信号识别颗粒（SRP）?结构：是一种核糖核蛋白复合体。由6种不同的蛋白和一个300个核苷酸组成的7SRNA结合组成。一般存在于细胞质中。?功能：即能与新生肽链的信号肽和核糖体结合，又能与停泊蛋白信号识别颗粒受体结合。第63页,共87页，星期六，2024年，5月2.信号假说的结构因子2.3信号识别颗粒的受体（又称停泊蛋白dockingprotein，DP）分子量为72×103，位于内质网上可特异地与SRP结合。2.4核糖体受体—易位子蛋白质复合体，直径8.5nm，中间有一直径为2nm的通道2.5信号肽酶位于ER腔面，切除信号肽第64页,共87页，星期六，2024年，5月3.信号假说的工作模型（书P202图7-20）3.1活化后的mRNA与细胞质基质中游离的核糖体结合开始翻译蛋白质，当多肽链延伸至80个氨基酸左右，N端的信号肽暴露出核糖体并与SRP结合，形成“SRP-信号肽-新生肽链-核糖体”复合体，导致肽链延伸暂时停止。3.2由于SRP与内质网膜上的DP的识别作用，使得‘SRP-信号肽-新生肽链-核糖体’复合体与内质网膜上的易位子结合，随后SRP脱离复合体返回细胞质基质中重复使用，肽链重新开始延伸。第65页,共87页，星期六，2024年，5月3.信号假说的工作模型3.3以环化构象存在的信号肽与易位子结合使孔道打开，引导肽链以袢环的形式边延伸边穿过内质网膜进入内质网腔内，随后信号肽酶切除信号肽并快速使之降解。3.4肽链继续延伸直，直至完成整个多肽链的合成，蛋白质进入腔内并折叠。核糖体离开内质网，分成大小两个亚基，游离在细胞质基质中，易位子关闭。第66页,共87页，星期六，2024年，5月二、蛋白质分选信号?信号肽（Signalpeptide）与共转移（Cotranslocation）?导肽（Leaderpeptide）与后转移（Posttranslocation）?几种典型的蛋白质分选信号（proteinsortingsignalsequence)第67页,共87页，星期六，2024年，5月信号肽与共转移?共转移（cotranslocation）肽链边合成边转移至内质网腔中的方式。?起始转移序列和停止转移序列开始转移序列：引导肽链穿过内质网膜的信号肽。停止转移序列：肽链中的某种序列与内质网膜有很强的亲和力而结合在脂双层之中，这段序列不再转入内质网腔中。?开始转移序列和停止转移序列的数目决定多肽跨膜次数第68页,共87页，星期六，2024年，5月导肽与后转移?后转移（posttranslocation） 蛋白质在细胞质基质中合成以后再转移到细胞器中（线粒体、叶绿体）。导肽决定的?特征：蛋白质跨膜转移过程需要ATP使多肽去折叠，还需要一些蛋白质的帮助（如热休克蛋白Hsp70）使其能够正确地折叠成有功能的蛋白。第69页,共87页，星期六，2024年，5月几种典型的蛋白质分选信号信号功能?举例蛋白进入ER?+H3N-Met-Met-Ser-Phe-Val-Ser-Leu-Ler-Leu-Val-Gly-Ile-Leu-Phe-T