胞内蛋白的分选和运输-细胞生物学

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1、膜蛋白的区域性分布问题：细胞是如何完成蛋白的定向运输的？问题：细胞是如何将不同的膜蛋白运送到膜的不同的区域呢？要实现蛋白的定向运输，细胞首先得面临这样的一个问题，即如何选择和区分不同去向的蛋白，再把它们运往特定的地方。这就是分选(sorting)蛋白的分选细胞根据蛋白是否携有分选信号，以及分选信号的性质，选择性地将其送到细胞不同的部位。（蛋白的靶向运输－proteintargeting）第十章胞内蛋白的分选和运输回输内质网的分选溶酶体酶蛋白的分选back分泌蛋白、膜蛋白的分选分选是根据分选信号而进行的。分选不仅存在于高尔基体，也存在于

2、细胞的其他部位。分选信号：特定的氨基酸序列或经加工修饰而成蛋白质在游离核糖体上合成还是在附着核糖体上合成？内质网核糖体？信号假说和对进入内质网的蛋白的分选运输信号肽（signalpeptide）——分选的信号信号识别颗粒（SRP）多肽N端若干个疏水氨基酸残基序列细胞质基质中的核蛋白复合体，识别信号肽、核糖体信号假说运输的蛋白既有进入内质网腔的可溶性蛋白，也有内质网膜上的跨膜蛋白信号肽引导多肽链通过蛋白质转运子（膜上的蛋白复合体形成的转运通道）进入内质网信号肽、信号识别颗粒、信号识别颗粒受体等的相互作用使核糖体附着。蛋白进行的是一种穿膜

3、运输(transmembranetransport)，转运在合成的过程中进行，称共翻译转运（co-translationaltranslocation）内质网可溶性蛋白的转运内质网跨膜蛋白的转运(单次跨膜蛋白)（多次跨膜蛋白）其他的蛋白也可含有自己的分选定位信号分选信号除了信号肽之外，还有信号斑细胞质基质内质网核糖体？细胞质基质内质网核糖体线粒体进入线粒体的蛋白的分选运输分选的信号信号序列中带＋电荷氨基酸与疏水氨基酸交替排列，形成两性－螺旋结构。转运的方式也是穿膜运输，但是是在翻译后进行的。蛋白以非折叠状态穿膜，伴侣蛋白（hsp70

4、）维持之。到线粒体基质腔的运输到线粒体内膜和膜间腔的运输外膜转运子复合体中的受体负责对信号肽的识别蛋白质运往线粒体的不同部位到线粒体外膜的运输多肽链经转运子穿膜，线粒体内外膜上有不同的转运子。蛋白穿膜运输是需要消耗能量的Hsp：热休克蛋白Hsp70在蛋白质向线粒体中输入的作用示意图线粒体内外膜上的转运子back蛋白质输入线粒体基质示意图引导肽前蛋白受体内外膜接触点成熟线粒体蛋白由电化学梯度驱动插入线粒体膜中识别转移到基质需要ATP参与被信号肽酶切割被切割的信号肽细胞质基质内质网核糖体线粒体过氧化物酶体进入过氧化物酶体的蛋白的分选运输多

5、以SKL序列（Ser-Lys-Leu）作为输入信号可溶性受体蛋白PTSIR识别信号，并通过与转运子蛋白的结合介导蛋白的输入这是一种翻译后的穿膜运输，但在蛋白折叠成成熟构型后进行穿膜运输细胞质基质内质网核糖体线粒体过氧化物酶体细胞核进入细胞核的蛋白的分选运输核输入受体识别核定位信号，核输出受体识别核输出信号运输通过核孔复合体进行，称为门控运输(gatedtransport)。进出的蛋白分别含有核定位信号和核输出信号核定位信号序列中富含带＋电荷的氨基酸。可为信号肽，也可为信号斑。不被切除，可反复使用。核输出信号尚不见共同特征。蛋白的核输入

6、与核输出门控运输中大分子转运的调节细胞质基质内质网核糖体线粒体过氧化物酶体细胞核高尔基体细胞膜溶酶体细胞外内体胞内蛋白的小泡运输生物合成分泌途径胞吞途径大多数运输小泡为有被小泡（coatedvesicle）已知的有被小泡分三种类型网格蛋白有被小泡（clathrin-coatedvesicle）。COPI有被小泡（COPI-coatedvesicle）。COPII有被小泡（COPII-coatedvesicle）。GTP酶在有被小泡的形成和去衣被过程中起重要作用（略）三种类型的有被小泡介导不同的运输途径back网格蛋白有被小泡的形成CO

7、P(Coatmerprotein)有被小泡的形成胞内众多的小泡同样面临着分选和定向运输的问题NSF——一种ATP酶SNAP（solubleNSF-attachmentprotein）SNARE——SNAP的受体SNARE负责小泡运输的专一性识别Rab蛋白进一步保证小泡停靠的专一性V-SNARE和t-SNARE胞内小泡运输的途径胞吞途径生物合成－分泌途径1.吞噬作用（phagocytosis）胞吞作用（endocytosis）吞噬体（phagosome）2.胞饮作用（pinocytosis）胞饮体（pinosome）（receptor-

8、mediatedendocytosis）3.受体介导的内吞作用吞噬作用（phagocytosis）鼠巨嗜细胞化学性变异的血红细胞backback早期内体的四种分选途径受体与配体解离，配体去溶酶体，受体返膜受体与配体解离，