细胞分子生物学

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1、细胞分子生物学细胞内蛋白质的合成部位和去向蛋白质合成部位---内质网简介内质网（endoplasmicreticulum,ER）是真核细胞重要的细胞器。它由封闭的膜系统及其围成的腔形成相互沟通的网状结构。内质网通常占细胞膜系统的一半左右，体积约占细胞总体积的10%以上。在不同类型的细胞中，内质网的数量，类型与形态差异很大。同一细胞在不同发育阶段和不同的生理状态下，内质网的结构和功能也发生明显变化。在细胞周期的各个阶段，内质网的变化是极其复杂的。细胞分裂时，内质网要经历解体和重建的过程。蛋白质合成部位---内质网简

2、介由于内质网的存在，大大增加了细胞内膜的表面积，为多种酶特别是多酶体系提供了大面积的结合位点。同时内质网形成的完整封闭体系，将内质网上合成的物质与细胞质基质中合成的物质分隔开来，更有利于它们的加工和运输。内质网的功能ER主要功能是合成蛋白质和脂类，分泌性蛋白和跨膜蛋白都是在ER中合成的。ER合成的脂类除满足自身需要外，还提供给高尔基体、溶酶体、内体、质膜、线粒体、叶绿体等膜性细胞结构。ER膜中含大约60%的蛋白和40%的脂类，脂类主要成分为磷脂，磷脂酰胆碱含量较高，鞘磷脂含量较少，没有或很少含胆固醇。ER约有30

3、多种膜结合蛋白，另有30多种位于内质网腔，这些蛋白的分布具有异质性，如：葡糖-6-磷酸酶，普遍存在于内质网，被认为是标志酶，核糖体结合糖蛋白（ribophorin）只分布在RER，P450酶系只分布在SER。内质网的分类根据结构和功能，内质网可分为两种基本类型：一.糙面内质网（roughendoplasmicreticulum,rER）二.光面内质网（smoothendoplasmicreticulum,sER）糙面内质网糙面内质网多呈扁囊状，排列较为整齐，因在其膜表面分布着大量的核糖体而命名。它是内质网与核糖体

4、共同形成的复合机能结构，其主要功能是合成分泌性的蛋白和多种膜蛋白。因此在分泌细胞（如胰腺腺泡细胞）和分泌抗体的浆细胞中，糙面内质网比较发达，而在一些未分化的细胞与肿瘤细胞中则较为稀少。糙面内质网图为内质网,其中的颗粒状物质为核糖体光面内质网表面没有核糖体结合的内质网称为光面内质网。光面内质网常为分支管状，形成较为复杂的立体结构。光面内质网是脂质合成的重要场所，细胞中几乎不含有纯的光面内质网，它们只是作为内质网这一连续结构的一部分。光面内质网所占的区域通常较小，往往作为出芽的位点，将内质网上合成的蛋白质或脂质转移到

5、高尔基体内。rER的形态（右图）sER的形态（左图）信号肽指导蛋白质转移到内质网合成C.Milstein（1972）发现从骨髓瘤细胞提取的免疫球蛋白分子N端要比分泌到细胞外的N端多出一段。G.Blobel和D.Sabatini等根据进一步的实验，提出了信号假说（Signalhypothesis），认为蛋白质上的信号肽，指导蛋白质转至内质网上合成。Blobel因此项发现获1999年诺贝尔生理医学奖。蛋白质转入内质网合成涉及的成分①信号肽（signalpeptide），是引导新合成肽链转移到内质网上的一段多肽，位于新

6、合成肽链的N端，一般16~30个氨基酸残基，含有6-15个带正电荷的非极性氨基酸，由于信号肽又是引导肽链进入内质网腔的一段序列，又称开始转移序列（starttransfersequence）。②信号识别颗粒（signalrecognitionparticle，SRP），由6种结构不同的多肽组成，结合一个7SRNA，分子量325KD，属于一种核糖核蛋白(ribonucleoprotein)。SRP与信号序列结合，导致蛋白质合成暂停。蛋白质转入内质网合成涉及的成分③SRP受体（SPRreceptor），是膜的整合蛋白

7、，为异二聚体蛋白，存在于内质网上，可与SRP特异结合。④停止转移序列（stoptransfersequence），肽链上的一段特殊序列，与内质网膜的亲合力很高，能阻止肽链继续进入内质网腔，使其成为跨膜蛋白质。⑤转位因子（translocator），由3-4个Sec61蛋白复合体构成的一个类似炸面圈的结构，每个Sec61蛋白由三条肽链组成。蛋白质转入内质网合成的过程信号肽与SRP结合→肽链延伸终止→SRP与受体结合→SRP脱离信号肽→肽链在内质网上继续合成，同时信号肽引导新生肽链进入内质网腔→信号肽切除→肽链延伸至

8、终止→翻译体系解散。这种肽链边合成边向内质网腔转移的方式，称为co-translation。蛋白质转移到内质网上合成的过程一些信号肽序列蛋白质信号序列Preproalbumin:Met-Lys-Trp-Val-Thr-Phe-Leu-Leu-Leu-Leu-Phe-Ile-Ser-Gly-Ser-Ala-Phe-Ser↓Arg．．．Pre-IgGlightchain:Me