第六章、真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输(下).pptVIP

第六章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输 一、信号假说与蛋白质分选信号 二、蛋白质分选的基本途径与类型 三、膜泡运输 第一部分、信号假说与蛋白质分选信号 ①分泌蛋白的N－端含有一段特殊的信号序列可将多肽和核糖体引导到ER膜上； ②信号肽引导下多肽以边合成边转运的方式，通过ER膜上的易位子蛋白复合体进入ER腔，切除信号肽。 2、信号识别颗粒（signal recognition particle，SRP） 组成：11S的核糖核蛋白质，由6条不同的肽链和一个7s的RNA所组成。 3个功能域：识别信号肽；与SRP受体蛋白结合；翻译暂停结构域，干扰氨酰tRNA和肽酰基移位酶的反应，使多肽链的延伸终止。 3、SRP受体（停泊蛋白，docking protein） ER膜的整合蛋白，异二聚体：α亚基亲水性位于细胞质面；β亚基疏水性嵌入内质网膜内。 可使SRP－信号肽－新生肽链－核糖体的复合体连接到ER膜上，使正在合成蛋白质的核糖体停泊在ER上。 4. 易位子（ translocon），由3-4个Sec61蛋白构成的通道，直径2 nm 。哺乳动物细胞中有三种类型的Sec61, 即α、β和γ。 5. 停止转移序列（stop transfer sequence），又称终止转移肽，与内质网膜的亲合力很高，阻止肽链继续进入网腔，成为跨膜蛋白。 蛋白质转入内质网合成的过程 三、跨膜蛋白的形成 单次跨膜蛋白： 由内部信号序列或停止转移序列＋N-信号肽产生 内含信号序列(internal signal sequence) 内部信号序列在膜蛋白穿膜时，总保持信号序列中含正电荷多的一端朝向细胞质基质面，导致膜蛋白在内质网上取向的不对称性。 二次跨膜蛋白：含有一个内部信号序列和一个停止转移序列； 多次跨膜蛋白：含多个内部信号序列和停止转移序列。 四、导肽与后转移 ?基本的特征： 蛋白质在细胞质基质中合成以后再转移到这些细 胞器中，称后转移（post translocation）。 蛋白质跨膜转移过程需要ATP使多肽去折叠，还 需要一些蛋白质的帮助（如热休克蛋白Hsp70）使其能 够正确地折叠成有功能的蛋白。 第三部分、膜泡转运的分子机制 1. 运输小泡形成的机制? 2.运输小泡如何到达其准确的靶膜？ 3.运输小泡与靶膜的融合的机制？ 一、运输小泡的类型和分选信号 参与从ER到顺面高尔基体、从顺面高尔基体到高尔基体中间膜囊、从中间膜囊到反面高尔基体的运输。 外被蛋白Ⅱ（Coat protein，COPⅡ） COPⅡ是多亚基的蛋白复合物，构成的亚基有Sec23/Sec24、Sec13/Sec31和Sec16等。 COPⅡ有被小泡的装配 COPⅡ有被小泡的装配需要一种称为Sar1的G蛋白的参与。当Sar1中GDP与GTP进行了交换，诱导Sec23和Sec24蛋白的结合，接着是Sec13和Sec31蛋白的结合，Sec16与Sec23/Sec24复合物、Sec13/Sec31复合物相互作用，最后装配成一个完整的小泡。 分选信号 COPⅡ小泡装配时的识别信号是双酸性分选信号(di-acidic sorting signal)，如Asp-X-Glu。具有这种信号序列的跨膜蛋白被包装进COPⅡ有被小泡。 从ER形成的COPⅡ小泡常常相互融合成大的运输小泡，这种大的小泡需要以微管作为运输轨道向高尔基体运输。 介导蛋白质从高尔基体运回内质网，包括从高尔基体反面膜囊运向高尔基体顺面膜囊，以及将蛋白质从高尔基体顺面膜囊 运回到内质网。 外被蛋白Ⅰ（coat proteinⅠ，COPⅠ） COPⅠ是一种胞质溶胶蛋白质复合物，由7个亚基组成：α、β、β‘、γ、δ、ε、ζ。 COPⅠ在出芽小泡的胞质溶胶面聚合，形成COPⅠ有被小泡。由COPⅠ作为外被的小泡称为COP Ⅰ有被小泡。 装配反应因子（assembly reaction factor，ARF） ARF是一种GTPase。 装配反应因子被认为是包被蛋白复合物（coatomer）的装配和去装配的信号。 当ARF同GDP结合时，游离存在于胞质溶胶中，若同GTP结合，GTP使ARF的构型发生改变，暴露出它的脂肪酸链，并随即插入到供体膜中。 分选信号 COP I小泡装配时的识别信号是Lys-lys-X-X (KKXX)。 介导从高尔基体反面网络出芽形成的选择性 的分泌小泡，包括溶酶体酶运输小泡，以及 细胞质膜中由受体介导的 内吞作用形成的内吞泡。 网格蛋白(clathrin)及包