第七章-蛋白质的共价修饰课件.pptVIP

;7.1．蛋白质的共价修饰

新生多肽链离开核糖体很少是有功能的，多数都必须经过翻译后修饰才会转变为成熟的蛋白质。例如原核细胞和真核细胞的蛋白质合成分别以甲酰蛋氨酸（fMet）和蛋氨酸（Met）起始，而成熟蛋白质N-端没有fMet，很少为Met，因为在肽链合成尚未完成时N-端已被去甲酰基酶和氨肽酶修饰过。分泌蛋白和膜蛋白以及线粒体和叶绿体蛋白均以前体形式合成，N-端的信号序列在分拣运输中已被切除。许多蛋白质要分别经过甲基化、羟基化、糖基化、羧基化、磷酸化、乙酰化、脂酰化和异戊烯基化等共价修饰。其中蛋白质可逆磷酸化作用，本章将重点介绍。;7.1.1蛋白质前体的加工性部分水解

动物细胞内存在多种加工性蛋白酶，如弗林蛋白酶（furin）和前激素转换酶PC1、PC2、PC3，能识别前体分子中的双碱性序列-RR-、-KR、-KK-等，从其羧基一侧切断肽链。furin负责细胞中组成型表达的蛋白前体加工，PC1～PC3负责受调控的激素前体的切割加工。胰岛素在β细胞中以前胰岛素原的形式合成，进入ER-Golgi系统中先切N-端的信号肽，重排二硫键，形成正确折叠的胰岛素原。在分泌小泡中由PC2和PC3切去中间的C肽，产生的A链与B链由两个二硫键相连，再切去B链C-端两个精氨酸，成为成熟的胰岛素。;脑垂体细胞合成的前阿片促黑皮质素（POMC）由265个氨基酸组成，在垂体前叶中被加工成β-促脂解素（β-LPH）和促肾上腺皮质激素（ACTH）；在垂体中间叶则被加工成α-促黑素（α-MSH）、γ-LPH、β内啡肽和中间叶促皮质样肽（CLIP）。通过组织专一的加工，一个基因编码的前体在不同组织中按严格的比例产生多种不同的生理活性产物，具有重要的生理意义。;;Inteinswerediscoveredlessthan10yearsago

inteinsare134-608aa

InteinsrepresenttheproteinequivalenttothegenomicDNAintron:elementsthataresplicedoutofthefinal(mature)product

unlikeintrons,inteinsareself-splicingthroughtheuseofanendonuclease

;1.乙酰化：据估计人体内50%左右的蛋白质末端氨基被乙酰化，以延长其在细胞内的半寿期。;（6）ADP-核糖基化：蛋白质的ADP-核糖基化普遍存在于各类生物。哺乳动物核外蛋白质以单ADP-核糖基化为主，ADP-核糖基???移酶从NAD+中把ADP-核糖基转移到Arg、Asn或His的修饰产物白喉酰胺的侧链N原子上。核内蛋白大多发生多聚ADP-核糖基化，ADP-核糖基聚合酶（PARP）先将NAD+中的ADP-核糖基转移到Glu侧链羧基上，再不断添加ADP-核糖基，形成含有数百个ADP-核糖且有分枝的多聚ADP-核糖。PARP自己就以这种方式修饰，并参与DNA断裂的修复。白喉毒素、百日咳毒素和霍乱毒素等具有ADP-核糖基转移酶活性，分别把ADP-核糖基转移到白喉酰胺、Cys和Arg残基上。;7.1.3蛋白质与脂类共价结合

1.蛋白质与糖基肌醇磷脂（glycosylphosphatidylinositol,GPI）共价结合：某些蛋白质新生肽链的停止转运肽位于C-端，被内质网转肽酶切除后，生成新的C-端在膜中与GPI乙醇胺的氨基反应，以酰胺键与GPI连接定位于内质网膜内侧，然后运到质膜成为膜锚蛋白。哺乳动物至少有50多种蛋白以此种方式与膜结合，包括水解酶、受体、粘附分子、补体抑制因子和功能不详的表面抗原等。GPI是由膜中组分PI糖基化再与磷酸乙醇胺结合而成的，合成途径酶缺陷将导致细胞表面GPI结合蛋白缺乏。人类阵发性睡眠性血红蛋白尿症就是由于基因突变导致GPI合成的第一步受阻，使得红细胞表面缺乏补体衰变加速因子、CD59等GPI结合蛋白，造成补体异常活化而使红细胞溶解。;4.C-端异戊烯基化：一些C-端为-C-xx-S/M/Q-COOH的肽链，在酶催化下从法尼基焦磷酸上把含3个异戊二烯单位的法尼基转移到Cys残基S原子上，再由水解酶切掉Cys后面的残基，产生的新羧基端又被甲基化，通过法尼基把蛋白质锚定在膜上。Ras蛋白即以这种方式与膜结合，如阻断其法尼基化反应，也就阻断了它与膜的结合，从而逆转Ras转化细胞的功能。C-端为-CC、-CxxL或-CxC的肽链不进行法尼基化而发生牻牛儿牻牛儿基化，在Cys的S原子上连接由4个异戊二烯单位聚合而成的牻牛儿牻牛儿基。疏水尾巴越长，膜锚蛋白与