7 真核细胞内膜系统、白质分选与膜泡运输7 真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输.ppt

* * * * 溶酶体缺少氨基已糖酯酶A（β-N-hexosaminidase），导致神经节甘脂GM2积累，台-萨氏综合征神经元中同心圆状的溶酶体影响细胞功能，造成精神痴呆，2~6岁死亡。患者表现为渐进性失明、病呆和瘫痪，该病主要出现在犹太人群中 * * * * 据蛋白质分选转运方式和机制可将蛋白质转运分为： 蛋白质的跨膜转运：主要指再细胞质基质中合成的蛋白质转运到内质网、线粒体、质体（包括叶绿体）和过氧化物酶体等细胞器。 膜泡运输：蛋白质通过不同类型的转运小泡从糙面内质网合成部位转运至高尔基体，进而分选转运至细胞的不同部位，其中涉及各种不同的运输小泡的定向转运，以及膜泡出芽与融合的过程。 选择性的门控转运：在细胞质基质中合成的蛋白质通过核孔复合体选择性地完成核输入或从细胞核返回细胞质（核输出）。 细胞质基质中蛋白质的转运：可能与细胞骨架系统相关。 三、膜泡运输 膜泡运输是蛋白运输的一种特有的方式，普遍存在于真核细胞中。在转运过程中不仅涉及蛋白质本身的修饰、加工和组装，还涉及到多种不同膜泡定向运输及其复杂的调控过程。 3种不同类型的有被小泡具有不同的物质运输作用。 介导从内质网?高尔基体的物质运输。 COPⅡ包被蛋白由5种蛋白亚基（Sec13p，Sec31p，Sec23p，Sec24p和Sar1p）组成； 包被蛋白的装配是受控的； COPⅡ有被小泡具有对转运物质的选择性，但也有部分蛋白被错误包装和转运。这类蛋白带有C端KDEL序列，KDEL受体位于TGN、COPⅡ和COPⅠ有被小泡的膜上。 1. COPⅡ有被小泡的组装与运输 COPⅠ包被小泡介导细胞内膜泡逆向运输，负责从顺面高尔基体网状区?到内质网膜泡转运，包括再循环的膜脂双层、某些蛋白质和回收错误分选的内质网逃逸蛋白? 内质网。 COPⅠ包被含有7种蛋白亚基，和一种调节膜泡转运的GTP结合蛋白ARF，包被蛋白复合物的组装与去组装依赖于 ARF。 2. COPⅠ有被小泡的组装与运输 细胞器中保留及回收蛋白质的2种机制： 转运泡将应被保留的驻留蛋白排斥在外，防止出芽转运； 对逃逸蛋白的回收机制，使之返回他们正常驻留的部位。逃逸的内质网蛋白的回收是通过回收信号介导的特异性受体完成的。 驻留蛋白的C-端均含有回收信号序列，如内质网腔中的蛋白质具有KDEL回收信号（Lys-Asp-Glu-Leu），被存CGN膜结合蛋白的回收信号受体识别，以COPⅠ-包被小泡的形式捕获逃逸蛋白。 介导蛋白质从高尔基体TGN?质膜、胞内体、溶酶体或植物液泡运输。在受体介导的细胞内吞途径也负责将物质从质膜?内吞泡（细胞质） ? 胞内体?溶酶体运输。高尔基体TGN是网格蛋白有被小泡形成的发源地。 3. 网格蛋白有被小泡的组装与运输 运输小泡的形成、转运及与靶膜的融合是一个特异性过程，涉及多种蛋白质识别、组装－去组装的复杂调控。 膜泡融合是特异的选择性融合，从而指导细胞内膜流的方向。 选择性融合基于供体膜蛋白与受体膜蛋白的特异性相互作用。 运输小泡寻靶：SNARE假说 四、细胞结构体系的组装 生物大分子的组装方式： 自我组装——自我装配的信息存在于装配亚基的自身，细胞提供的装配环境。 协助组装——在其组装过程中，除需要形成最终结构的亚基外，还需要其他成分的介入，或者对组装亚基进行修饰以保证组装或正确形式功能。 直接组装——是指某些亚基直接组装到预先形成的结构上。 SRNRE假说： Rothman 及其同事发现动物细胞融合需要一种可溶性细胞质融合蛋白N-乙基马来酰亚胺敏感因子（NSF）和几种可溶性NSF结合蛋白（SNAP），NSF和SNAP负责介导不同类型膜泡的融合，无特异性。提供特异性保障的是SNAP受体（SNARE），每种转运膜泡都有特异的v-SNARE，能识别并与靶膜上的t-SNARE相互作用。通过v-SNARE与t-SNARE两类蛋白间的互补性和相互作用，决定供体膜泡在靶膜上的锚定与融合。 因为胞内外的Na＋电化学梯度是细胞协同转运葡萄糖等营养物质的直接动力，就是说Na＋电化学梯度就是能量。 返回 * * * * * * * 旨在追踪某些物质在体内、组织或细胞中的分布与代谢径路。首先，将放射性同位素或放射性同位素的标记物注入动物体内或加入培养基中,间隔一定时间取材,制成标本（如切片），在暗室中于标本的上面涂以液体原子核乳胶，置暗处曝光，数日后再经显影和定影处理，或经染色后光镜观察，在放射性同位素或其标记物存在的部位，溴化银被还原成黑色的微细银颗粒，也可在电镜下观察则称之为电镜放射自显影术(electron microscope autoradiography)由此，可获知被检物质在机体、组织与细胞内的分布、数量及代谢径路。 * * * * * * * *