细胞生物学第7章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜.ppt

一、信号假说与蛋白质分选信号 2. 合成后蛋白质的去向 若信号肽序列被信号肽酶切除→完全进入腔(共转移) 若有停止转移信号，能与内质网膜有极强的亲合力: 膜蛋白 起始转移序列和终止转移序列的数目决定多肽跨膜次数 一、信号假说与蛋白质分选信号 3. 蛋白质分选信号 信号序列（signal sequence）：存在于蛋白质一级结构上的线性序列，通常15-60个氨基酸残基，有些在完成蛋白质的定向转移后被信号肽酶（signal peptidase）切除 信号斑（signal patch）：存在于完成折叠的蛋白质中，构成信号斑的信号序列之间可以不相邻，折叠在一起构成蛋白质分选的信号。 signal sequence and signal patch 二、蛋白质分选的类型 2. 四种基本类型： 蛋白质的跨膜转运 膜泡运输 选择性门孔转运：如通过核孔复合体的运输。 细胞质基质中的蛋白质转运 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。 三、膜泡运输 1. 三种不同类型的包被小泡 网格蛋白有被小泡 负责蛋白质从高尔基体TGN ? 质膜、胞内体或溶酶体和植物液泡运输 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是网格蛋白包被小泡形成的发源地 在高尔基体TGN区笼形蛋白有被小泡的形成示意图 三、膜泡运输 1. 三种不同类型的包被小泡 COPII有被小泡有被小泡 负责从内质网? 高尔基体的物质运输； COPII包被蛋白由5种蛋白亚基组成； 包被蛋白的装配是受控的； COPII包被小泡具有对转运物质的选择性并使之浓缩。 COPII包被小泡的装配 Sar-GTP与内质网膜的结合起始COPII亚基的装配， 形成小泡的包被并出芽，跨膜受体在腔面捕获并富 集被转运的可溶性蛋白 三、膜泡运输 1. 三种不同类型的包被小泡 COPI有被小泡 COPI包被含有8种蛋白亚基，包被蛋白复合物的装配与去装配依赖于ARF(GTP-binding protein)； 负责回收、转运内质网逃逸蛋白? ER。 COPI-包被小泡在非选择性的批量运输中行使功能, 负责 rER ? Golgi ? SV ? PM。 COPI-包被小泡除行使Golgi→ER逆行转运外，也可行使顺行转运功能, 从ER→ER-Golgi IC→Golgi。 细胞器中保留及回收蛋白质的两种机制： 转运泡将应被保留的驻留蛋白排斥在外，防止出芽转运； 通过识别驻留蛋白C-端的回收信号(lys-asp-glu-leu,KDEL)的特异性受体，以COPI-包被小泡的形式捕获逃逸蛋白。 内质网驻留蛋白的回收图解 * * * * * * * * * * * * 溶酶体酶的分选过程: 溶酶体酶寡糖链中的甘露糖残基磷酸化产生6—磷酸甘露糖（M6P），这是溶酶体酶的标志，在高尔基体反面膜囊上有M6P受体，M6P与之结合，从而与其它酶分离开，而进入一个特殊区域，最后形成溶酶体。 2. 蛋白质的糖基化及其修饰 (1) N-连接的寡聚糖进一步加工 内质网上：磷酸多萜醇上的糖基转移到多肽的天冬酰胺（Asn）上 高尔基体：加工，切除葡萄糖和部分甘露糖分子，添加特定的单糖，形成成熟的糖蛋白 2. 蛋白质的糖基化及其修饰 (2) 蛋白质糖基化的特点及其生物学意义 特点：糖蛋白寡糖链的合成与加工都没有模板，靠不同的酶在细胞不同间隔中经历复杂的加工过程才能完成。 糖基化的主要作用：一是为各种蛋白质打上不同的标记，以利于高尔基体的分类包装，同时保证糖蛋白从RER至高尔基膜囊的单方向运输。二是蛋白质在成熟过程中折叠成正确构象和增加蛋白质的稳定性；另外多羟基糖侧链影响蛋白质的水溶性及蛋白质所带电荷的性质。 3. 蛋白酶的水解和其它加工过程 无生物活性的蛋白原（proprotein）?高尔基体?切除N-端或两端的序列?成熟的多肽。如胰岛素、胰高血糖素及血清白蛋白等。 蛋白质前体?高尔基体?水解?同种有活性的多肽，如神经肽等。 含有不同信号序列的蛋白质前体?高尔基体?加工成不同的产物。 同一种蛋白质前体?不同细胞、以不同的方式加工?不同的多肽。 硫酸化作用也发生在高尔基体中 四、溶酶体的形态结构与功能 (一)、溶酶体的结构、化学组成及类型 (二)、溶酶体的功能 (三)、溶酶体的发生 (四)、溶酶体与过氧化物酶体 (一)、溶酶体的结构、化学组成及类型 1. 定义 溶酶体是单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器。其主要功能是进行细胞内的消化作用。几乎存在于所有的动物细胞中。 C. d