《蛋白质分选》课件.ppt
Company Logo,第三节 细胞内蛋白质的分选与膜泡运输,蛋白质的分选（protein sorting）：又称蛋白质的定向转运（protein targeting），指绝大多数的蛋白质均在细胞质基质中的核糖体上开始合成，然后转运到细胞的特定部位，装配成结构与功能的复合体，才能参与细胞的生命活动这一过程。,一、信号假说与蛋白质分选信号,1975年Blobel和sabatini等提出了信号假说，即分泌性蛋白N端序列作为信号肽（signal sequence），指导分泌性蛋白到内质网膜上合成，在蛋白合成结束前信号肽被切除。信号识别颗粒(SRP)和内质网膜上的信号识别颗粒的受体（停泊蛋白,DP）等因子协助完成这一过程。,（一）信号假说（signal hypothesis）,Company Logo,G.Blobel关于信号序列控制蛋白质在细胞内的转移和定位的研究获1999年诺贝尔医学或生理学奖。,Blobel with members of his laboratory,Gnter Blobel,信号肽的特性N-端突出的一段肽。16-26个氨基酸残基，其中含有4-12个疏水残基。疏水核心（h）、C端（c）和N端（n）三个区域构成。,蛋白质N-端的信号肽,蛋白质N-端的信号肽,Company Logo,指导分泌性蛋白在粗面内质网上合成的协助因子信号识别颗粒（signal recognition particle，SRP）信号识别颗粒的受体（又称停泊蛋白,docking protein，DP）,转位因子（translocator，translocon）,停止转移序列（stop transfer sequence）,信号假说,分泌性蛋白质进入内质网过程:信号肽SRPDP合成,Company Logo,信号序列（signal sequence）：存在于蛋白质一级结构上的线性序列，通常由15-60个氨基酸残基组成，有些信号序列在完成蛋白质的定向转移后被信号肽酶（signal peptidase）切除；通常信号序列对所引导的蛋白质没有特异性要求。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。每一种信号序列决定特殊的蛋白质转运方向。,分选信号,Company Logo,二、蛋白质分选的基本途径与类型,蛋白质分选的两条途径,细胞质基质,线粒体、叶绿体、过氧化物酶体、细胞核,粗面内质网,溶酶体、细胞膜、分泌到细胞外、留在高尔基体和内质网中,高尔基体,翻译后转运途径,共翻译转运途径,加工,包装,翻译后转移,细胞质基质,共翻译转运,翻译后转运,共翻译转运,Company Logo,Company Logo,蛋白质分选的类型：跨膜运输（transmembrane transport）膜泡运输（vesicular transport）门控运输（gated transport）蛋白质在细胞基质中的运输（细胞骨架体系）,膜泡运输,门控运输,、细胞基质中的运输（细胞骨架体系）,Company Logo,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。大多数运输小泡是在膜的特定区域以出芽的方式产生的。其表面具有一个笼子状的由蛋白质构成的衣被（coat）。这种衣被在运输小泡与靶细胞器的膜融合之前解体。衣被类型：COPII、COPI、网格蛋白（clathrin）,三种类型的被膜小泡及运输途径,Company Logo,在细胞合成与分泌途径中不同膜组分之间三种不同的膜泡运输方式:COP有被小泡介导从内质网高尔基体的运输，顺向运输；COP有被小泡负责将蛋白从高尔基体 内质网，逆向运输；网格蛋白有被小泡介导从高尔基体TGN质膜、胞内体、溶酶体或植物液泡等的运输；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。,Company Logo,COPI包被小泡的组装与运输,COPI包被小泡的组装与运输,Lys-Asp-Glu-Leu（KDEL）,网格蛋白(clathrin)结构：由3个重链和3个轻链组成，形成一个具有3个曲臂的形状。许多网格蛋白的曲臂部分交织在一起，形成具有5边形网孔的笼子。,网格蛋白的结构，A电镜照片，B分子模型，C衣被模型,网格蛋白包被小泡的组装与运输,衔接蛋白(adaptin)：介于网格蛋白与配体受体复合物之间，起连接作用。目前至少发现4种，分别结合不同类型的受体，形成不同性质的转运小泡。,当网格蛋白有被小泡形成时，可溶性蛋白dynamin聚集成一圈围绕在芽的颈部，将小泡柄部的膜尽可能地拉近（小于1.5nm），从而导致膜融合，掐断（pinch off）衣被小泡。,Rabs in docking,Company Logo,四、细胞结构体系的组装,生物大分子的组装方式自我装配（self-assembly）协助装配（aided-assembly）直接装配（direct-assembly）复合物与细胞结构体系的组装,Company Logo,装配具有重要的生物学意义减少和校正蛋白质合成中出现的错误减少所需的遗传物质信息量通过装配与去装配更容易调节与控制多种生物学过程,Company Logo,分子“伴侣”在细胞中的某些蛋白质分子可以识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽并与多肽的某些部位相结合，从而帮助这些多肽转运、折叠或组装，这一类分子本身并不参与最终产物的形成，因此称为分子“伴侣”。,Company Logo,Company Logo,Company Logo,Company Logo,Company Logo,Company Logo,Company Logo,Company Logo,Company Logo,Company Logo,Company Logo,Company Logo,Company Logo,Company Logo,Company Logo,Company Logo,Company Logo,Company Logo,Company Logo,Company Logo,Company Logo,Company Logo,Thank You!,
