《细胞质基质》课件.ppt

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1、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

2、（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

3、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

4、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,ani

5、mals,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，cha

6、perone）: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(chapero

7、nes):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

8、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

9、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

10、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。,