《蛋白质合成后加工》ppt课件

《《蛋白质合成后加工》ppt课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二章蛋白质翻译后的加工、定位以及翻译的调节不论是原核还是真核生物，在细胞浆内合成的蛋白质需定位于细胞特定的区域，有些蛋白质合成后要分泌到细胞外，这些蛋白质叫做分泌蛋白。在细菌细胞内起作用的蛋白质一般因靠扩散作用而分布到它们的目的地。如内膜含有参与能量代谢和营养物质转运的蛋白质；外膜含有促进离子和营养物质进入细胞的蛋白质；在内膜与外膜之间的间隙称为周质，其中含有各种水解酶以及营养物质结合蛋白。真核生物细胞结构更为复杂，而且有多种不同的细胞器，它们又具有各不相同的膜结构，因此合成好的蛋白质还要面临跨越不同的膜而到达细胞器，

2、有些蛋白质在翻译完成后还要经过多种共价修饰，这个过程叫做翻译后处理。第一节蛋白质的分泌和加工修饰一、蛋白质的分泌1.细菌中蛋白质的越膜细胞的内膜蛋白，外膜蛋白和周质蛋白是怎样越过内膜而到其目的地的呢？绝大多数越膜蛋白的N端都具有大约15-30个以疏水氨基酸为主的N端信号序列或称信号肽。信号肽的疏水段能形成一段α螺旋结构。在信号序列之后的一段氨基酸残基也能形成一段α螺旋，两段α螺旋以反平行方式组成一个发夹结构，很容易进入内膜的脂双层结构，一旦分泌蛋白质的N端锚在膜内，后续合成的其它肽段部分将顺利通过膜。疏水性信号肽对于新生肽

3、链跨膜及把它固定的膜上起一个拐棍作用。之后位于内膜外表面的信号肽酶将信号肽序列切除。当蛋白质全部翻译出来后，羧端穿过内膜，在周质中折叠成蛋白质的最终构象（见下图）。2.真核生物蛋白质分泌真核生物不但有细胞核、细胞质和细胞膜，而且还有许多膜性结构的细胞器，在细胞须内合成的蛋白质怎样的到达细胞的不同部位呢？了解比较清楚的是分泌性蛋白质的转运。像原核细胞一要，真核细胞合成的蛋白质N端也有信号肽也能形成两个α-螺旋的发夹结构，这个结构可插入到内质网的膜中，将正在合成中的多肽链带进内质网内腔。80年代中期在胞浆中发现一种由小分子R

4、NA和蛋白质共同组成的复合物，它能特异地与信号肽识别而命名为信号肽识别颗粒。它的作用是识别信号肽与核糖体结合并暂时阻断多肽链合成。内质网外膜上有SRP受体，当SRP与受体结合后，信号肽就可插入内质网内腔，被内质网内膜上的信号肽酶水解除去SRP与受体结合后，信号肽就可插入内质网进入内腔，被内质网内腔上的信号肽酶水解除去，而信号肽后序肽段也进入内质网内腔，并开始继续合成多肽链，SRP对翻译阶段作用的重要生理意义在于：分泌蛋白及早进入细胞的膜性细胞，能正确折叠、进行必要的后加工与修饰并顺利分泌出细胞（见下图）。现以哺乳动物的胰岛

5、素为例说明这种分泌过程。胰岛素由51个氨基酸残基组成，但胰岛素mRNA的翻译产和在兔网织红细胞无细胞翻译体系中为86个氨基酸残基，称为胰岛素原，在麦胚无细胞翻译系统中为110个氨基酸残基组成的前胰岛素原，后来证明，在前胰岛素原的N末端有一段富含疏水氨基酸的肽段做为信号肽，使前胰岛素原能穿越内质网膜进入内质网内腔，在内腔壁上信号肽被水解。所以在哺乳动物细胞内，当多肽链合成完成时，前胰岛素原已成为胰岛素原。然后胰岛素原被运到高尔基复合体，切去C肽成为成熟的胰岛素，最终排出胞外。像真核细胞的前清蛋白，免疫球白轻链，催乳素等都有相

6、似的分必方式。从核糖体上释放出来的多肽链，按照一级结构中氨基酸侧链的性质，自行卷曲，形成一定空间结构，过去一直认为，蛋白质空间结构的形成是靠其一级结构决定，不需要另外的信息。近些年来发现许多细胞内蛋白质正确装配都需要一类称做“分了伴侣”的蛋白质帮助才能完成，这一概念的提出并未否定“氨基酸顺序决定蛋白空间结构”这一原则。而是对这一理论的补充，分子伴侣这一类蛋白质能介导其它蛋白质正确装配成有功能活性的空间结构，而它本身并不参与最终装配产物的组成。目前认为“分子伴侣”蛋白有两类，第一类是一些酶，例如蛋白质二硫键异构酶可以识别和水

7、解非正确配对的二硫键，使它们在正确的半胱氨酸残基位置上重新形成二硫键，第二类是一些蛋白质分子，它们可以和部分折叠或没有折叠的蛋白质分子结合，稳定它们的构象，免遭其它酶的水解或都促进蛋白质折叠成正确的空间结构。二、蛋白质合成后的加工修饰前体蛋白是没有活性的，常常要进行一系列翻译后加工，才能成为有功能的成熟蛋白。而“分子伴侣”蛋白质合成后折叠成正确空间结构中起重要作用，对于大多数蛋白质来说多肽链翻译后还要进行下列不同方式的加工修饰才具有生理功能。1.氨基端和羧基端的修饰及信号肽去除在原核生物中几乎所有蛋白都是从N-甲酰蛋氨酸开

8、始，真核生物从蛋氨酸开始。甲酰基经酶水解而除去，蛋氨酸或者氨基端的一些氨基酸残基常由氨肽酶催化而水解除去。因此，成熟的蛋白质分子的N-端没有甲酰基，或没有蛋氨酸。同时，某些蛋白质分子氨基端要进行乙酰化，在羧基端也要进行修饰。某些蛋白氨基端有一段15～30个氨基酸残基的顺序，这段顺序称信号肽，与蛋白质传送