《细胞质基质》课件.ppt
Proteins synthesized on ribosomes of rER include:secretory proteins,integral membrane proteins,soluble proteins of organelles.,（二）脂类的合成,ER合成细胞所需绝大多数膜脂（包括磷脂和胆固醇）。两种例外 鞘磷脂和糖脂（ER开始Golgi complex完成）Mit/Chl某些单一脂类是在它们的膜上合成的。各种不同的细胞器具有明显不同的脂类组成：phosphatidylcholine（PC）：ERGCPM（高低）phosphatidylserine（PS）：PMGCER（高低）表明在膜上含有不同的磷脂修饰酶。磷脂合成酶是ER膜整合蛋白，活性位点朝向cytosol；磷脂的转运有两种方式:-transport by budding：ERGC、Ly、PM-transport by phospholipid exchange proteins（PEP）：ERother organelles（including Mit and Chl）。,磷脂转换蛋白,磷脂的两种转运方式,（三）蛋白质的修饰与加工,包括糖基化、羟基化、酰基化、二硫键形成等，其中最主要的是糖基化，几乎所有内质网上合成的蛋白质最终被糖基化。糖基化的作用：使蛋白质能够抵抗消化酶的作用；赋予蛋白质传导信号的功能；某些蛋白只有在糖基化之后才能正确折叠。,糖基一般连接在4种氨基酸上，分为2种：O-连接的糖基化（O-linked glycosylation）：与Ser、Thr和Hyp的OH连接，连接的糖为半乳糖或N-乙酰半乳糖胺，在高尔基体上进行。N-连接的糖基化（N-linked glycosylation）：与天冬酰胺残基的NH2连接，糖为N-乙酰葡萄糖胺。内质网上进行N-连接的糖基化。糖的供体为核苷糖，如CMP-唾液酸、GDP-甘露糖、UDP-N-乙酰葡萄糖胺。糖分子首先被糖基转移酶转移到膜上的磷酸长醇（dolichol phosphate）分子上，装配成寡糖链。再被寡糖转移酶转到新合成肽链特定序列（Asn-X-Ser或Asn-X-Thr）的天冬酰胺残基上。X是除Pro以外的任何氨基酸。,尿苷二磷酸N-乙酰葡萄糖胺,N-连接寡糖的合成过程,磷酸多萜醇（长醇）,Protein glycosylation in RER,N-linked:linked to the amide nitrogen of asparagine(ER)O-linked:linked to the hydroxyl group serine or threonine via GalNac(in Golgi),The precursor of 14 residues is the same in plants,animals,and single-celled eukaryotes,then remove 3 glucoses and 1 mannose in the ER,（四）新生肽链的折叠、组装和运输,不同的蛋白质在内质网腔中停留的时间不同，这主要取决于蛋白质完成正确折叠和组装的时间。有些无法完成正确折叠的蛋白质被输出内质网，转入溶酶体中降解掉。新生肽的折叠组装：ER内腔是非还原性的，易于二硫键形成；蛋白二硫键异构酶（protein disulfide isomerase，PDI）切断二硫键，帮助新合成的蛋白重新形成二硫键并处于正确折叠的状态。结合蛋白（Binding protein，Bip，chaperone）:识别错误折叠的蛋白或未装配好的蛋白亚单位，并促进重新折叠与装配。正确折叠涉及驻留蛋白：PDI 和 Bip 具有KDEL or HDEL信号；,Quality control of of newly synthesized proteins-The role of N-linked glycosylation in ER protein folding,Quality control:ensuring that misfolded proteins do not leave ER,The lumen of rER contains:Bip and calnexin(chaperones):that recognize and bind to unfolded or misfolded proteins and give them correct conformation;Protein disulfide isomerase PDI;GT(glucosyl-transferase,monitoring enenzyme)recognize unfolded or misfolded proteins and adds a glucose to the end of oligo.,Bip,（五）内质网的其它作用（SER）,合成磷脂、胆固醇等膜脂:合成后以出芽的方式转运至高尔基体，溶酶体和质膜上，或借磷脂转移蛋白（PTP）形成水溶性复合物，转至其他膜上。解毒：如肝细胞的细胞色素P450酶系，通常可将脂溶性有毒物质，代谢为水溶性物质，使有毒物质排出体外。参与甾体类激素的合成：在生殖腺和肾上腺的内分泌细胞中，SER、线粒体，可能还有高尔基体上的一些酶共同参与甾体类激素的合成。调节血糖浓度：使葡糖6-磷酸水解为磷酸和葡萄糖，释放糖至血液中。储存钙离子:作为细胞内信号物质，如肌质网。支撑作用：内质网是细胞内最丰富的膜，形成了一种网络结构，提供机械支撑作用，并成为细胞质中酶附着的支架。,三、内质网与基因表达的调控,内质网蛋白质的合成、加工、折叠、组装、转运及向高尔基体转运的复杂过程显然是需要有一个精确调控的过程。影响内质网细胞核信号转导的三种因素：内质网腔内未折叠蛋白的超量积累。折叠好的膜蛋白的超量积累。内质网膜上膜脂成份的变化主要是固醇缺乏。这些变化通过不同的信号转导途径，最终调节细胞核内特异基因表达。,第三节 高尔基体,最早发现于1855年，1889年，Golgi用银染法，在猫头鹰的神经细胞内观察到了清晰的结构，因此定名为高尔基体。20世纪50年代以后才正确认识它的存在和结构。,一、形态与组成,是由数个扁平囊泡堆在一起形成的高度有极性的细胞器。常分布于内质网与细胞膜之间，呈弓形或半球形。凸出的一面对着内质网称为形成面或顺面（cis face）。凹进的一面对着质膜称为成熟面或反面（trans face）。顺面和反面都有一些或大或小的运输小泡。扁平囊直径约1um，单层膜构成，中间为囊腔，周缘多呈泡状，48个扁平囊在一起(某些藻类可达一二十个)，构成高尔基体的主体，即高尔基体堆(Golgi stack)。,The Golgi Apparatus,培养的上皮细胞中高尔基体的分布（高尔基体为红色，核为绿色）,二、功能区隔,高尔基体顺面的网络结构（cis Golgi network，CGN）：是高尔基体的入口区域。接受由内质网合成的物质并分类后转入中间膜囊。高尔基体中间膜囊（medial Golgi）：多数糖基修饰、糖脂的形成以及与高尔基体有关的糖合成均发生此处。高尔基体反面的网络结构（trans Golgi network，TGN）：由反面一侧的囊泡和网管组成，是高尔基体的出口区域，功能是参与蛋白质的分类与包装，最后输出。4.在高尔基体周围还存在大小不等的囊泡。,
