蛋白质的生物合成四.pptxVIP

蛋白质的生物合成四; 第三节 蛋白质合成后的折叠与修饰加工;一. 蛋白质合成后的正确折叠是其行使功能的基础;举例----镰刀状红细胞性贫血:β亚基N端的第6号氨基酸残基发生了变异，Glu→Val,这种变异来源于基因上遗传信息的突变。;;CJD: Creutzfeld-Jakob disease ;第7页/共69页;;PrPc与 PrPSc的比较 ;第10页/共69页;Alzheimer’s disease (AD);;;分子伴侣（molecular chaperon）；是细胞内一类保守蛋白质，可识别多肽链的非天然构象，促进各功能域和整体蛋白质的正确折叠。分子伴侣在帮助蛋白质折叠后,自身并不作为最终结构的一部分. 1. 封闭暴露出来的疏水区段,为蛋白质的折叠创造一个无干扰的隔离环境. 2. 防止新生肽链在未完成折叠之前相互聚合,帮助蛋白质获得最初的正确结构. 3. 识别错误折叠的蛋白质,帮助其复性或降解. ;分子伴侣 hsp70家族 (热休克蛋白 hot shock protein) 伴侣蛋白 chaperonin;第16页/共69页;伴侣蛋白; 蛋白质二硫键异构酶(PDI); 肽-脯氨酸顺反异构酶(PPI); 蛋白质翻译后的加工修饰方式;N端甲酰蛋氨酸或蛋氨酸残基，必须在多肽链折迭成一定的空间结构之前被切除。;2. 前体蛋白的加工;; 许多蛋白质前体并无活性或活性很低。在一定条件下，才能转变为有特定构象的蛋白质而表现其活性。 如胰岛素前体---胰岛素原，经水解酶切，除去部分氨基酸（C肽，31个氨基酸）并在A链（21个氨基酸）和B链（30个氨基酸）两条肽链之间形成两对二硫键，在A肽链上形成另一对链内二硫键，使胰岛素分子具有特定的空间结构，从而表现其完整的生物活性。详见下页的两张图： ;第25页/共69页;鸦片促黑皮质素原(POMC)的水解修饰;3 剪接;4 化学编辑;① 羟基化：肽链中某些氨基酸的侧链被修饰(modification)，这都是在翻译后的加工过程中被专一的酶催化而形成的。例如脯氨酸被羟基化生成羟脯氨酸，胶原蛋白在合成后，其中的某些脯氨酸和赖氨酸残基发生羟化。在X-Pro-Gly(X 代表除Gly 外的任何氨基酸)序列中的脯氨酸羟化为4-羟脯氨酸，也可生成3-羟脯氨酸，但较少。脯氨酸的羟化有助于胶原蛋白螺旋的稳定。;② 糖基化：在多肽链合成过程中或在合成之后常以共价键与??糖或寡糖侧链连接，生成糖蛋白。这些糖可连接在天冬酰胺的酰胺上(N-连接寡糖)或连接在丝氨酸、苏氨酸或羟赖氨酸的羟基上(O-连接寡糖)，糖基化是多种多样的，可以在同一条肽链上的同一位点连接上不同的寡糖，也可以在不同位点上连接上寡糖。糖基化是在酶催化反应下进行的。糖蛋白是一类重要的蛋白，许多膜蛋白和分泌蛋白均是糖蛋白。;N-连接糖链 O-连接糖链;③ 磷酸化：酶、受体、介体(mediator)、调节因子等蛋白质的可逆磷酸化是普遍存在的蛋白质细胞生长和代谢调节中有重要功能。磷酸化发生在翻译后，由各种蛋白质激酶催化，将磷酸基团连接于丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸的羟基上。在磷酸酯酶的作用则发生脱磷酸作用。; 酶的磷酸化与脱磷酸化 ;④ 酰基化：蛋白质的乙酰化普遍存在于原核生物和真核生物中。乙酰化有两个类型：一类是由结合于核糖体的乙酰基转移酶将乙酰-CoA 的乙酰基转移至正在合成的多肽链上，当将N-端的甲硫氨酸除去后，便乙酰化，例如卵清蛋白的乙酰化便是如此；另一类型是在翻译后由细胞质的酶催化发生乙酰化，例如肌动蛋白和猫的珠蛋白。此外，细胞核内的组蛋白的内部赖氨酸也可以乙酰化。;⑤ 羧化作用：一些蛋白质的谷氨酸和天冬氨酸可发生羧化作用。例如，血液凝固蛋白酶原(prothrombin)的谷氨酸在翻译后羧化成γ-羧基谷氨酸，后者可以与Ca2+螯合。这依赖于维生素K 的羧化酶的催化作用。;⑥ 甲基化：在一些蛋白质中赖氨酸被甲基化。如肌肉蛋白和细胞色素c 中含有一甲二甲基赖氨酸。大多数生物的钙调蛋白含有三甲基赖氨酸。有些蛋白质中的一些谷氨酸链羧基也发生甲基化。;高级结构的修饰;（2）高级结构的修饰;在核糖体上新合成的多肽被送往细胞的各个部分，以行使各自的生物功能，大肠杆菌新合成的多肽，一部分仍停留在胞浆之中，一部分则被送到质膜、外膜或质膜与外膜之间的空隙，有的也可分泌到胞外。真核细胞中新合成的多肽被送往溶酶体、线粒体、叶绿体胞核等细胞器。所以新合成的多肽的输送是有目的、定向地进行的。(蛋白质的分拣和靶向);不同类型的核糖体合成不同的蛋白;内质网;膜蛋白和分泌蛋白;;(一) 信号肽理论;信号肽的一般结构;信号肽的特征;常见分泌型蛋白质的信号肽序列