膜泡的組裝和運(yùn)輸

1、膜泡的組裝和運(yùn)輸張汀巖、夏靖霖、趙光宇三種不同類型的膜泡衣被體及運(yùn)輸途徑 1 COPI- 高爾基體內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 高爾基體膜囊間回運(yùn) 2 COPII - 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體 3 Clathrin -質(zhì)膜內(nèi)吞體（內(nèi)吞作用） 高爾基體內(nèi)吞體質(zhì)膜細(xì)胞外（胞吐 作用） 高爾基體溶酶體、液泡、黑色體、血小板膜泡COPII膜泡的組裝和運(yùn)輸機(jī)制 COPII膜泡介導(dǎo)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)經(jīng)多管膜泡到高爾基體的物質(zhì)運(yùn)輸。 衣被蛋白和銜接蛋白： Sec13, 23, 24, 31 小G結(jié)合蛋白：Sar1一種單體GTP酶，調(diào)節(jié)膜泡包被的裝配/去裝配。COPII膜泡的組裝和運(yùn)輸機(jī)制 Sar-GDPSar-GTP 激活Sar蛋白，使Sar-GT

2、P與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜結(jié)合 起始COPII有被小泡的裝配:COPII 蛋白Sec23,24&Sec13,31/Sar-GTP 識(shí)別并結(jié)合ER膜上跨膜受體的信號(hào)序列 跨膜受體另一端選擇結(jié)合ER腔中的轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)(分泌蛋白), 并使之濃縮 出芽形成COPII 有被小泡 GTP水解, Sar-GDP釋放到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中; COPII 去包被. 膜泡融到相應(yīng)靶膜上(高爾基體Golgi CGN)COPI膜泡的組裝和運(yùn)輸機(jī)制 COPI膜泡負(fù)責(zé)回收、轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)逃逸蛋白質(zhì)返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。 衣被蛋白和銜接蛋白： COPI （7亞基蛋白質(zhì)復(fù)合物） 小G結(jié)合蛋白：ARF像Sar1一樣也是一種單體GTP酶，包被復(fù)合物的裝配/去裝

3、配依賴于ARF。如何確定一種蛋白是否被保留在ER or Golgi? 轉(zhuǎn)運(yùn)小泡根據(jù)信號(hào)序列將應(yīng)被保留ER的駐留蛋白(resident protein)排斥在外, 不能包裝在出芽形成的轉(zhuǎn)運(yùn)泡中。 對(duì)逃逸蛋白(escape protein)的回收, 使重新返回原位 特異的受體，以COPI有被小泡的形式捕獲逃逸蛋白，回收ER。如何確定一種蛋白是否被保留在ER or Golgi? 回收信號(hào)(retrieval signal)：ER的正常駐留蛋白, 不管是在ER腔/膜上, 其C-端均有一段回收信號(hào)序列。如果ER-resident protein意外進(jìn)入轉(zhuǎn)運(yùn)泡運(yùn)至Golgi CGN, CGN有特異的受體蛋

4、白，識(shí)別/結(jié)合逃逸蛋白, COPI小泡ER。 eg. ER腔中的蛋白二硫鍵異構(gòu)酶&分子伴侶Bip回收信號(hào)KDEL(Lys-asp-glu-leu) COPI有被小泡主要進(jìn)行GolgiER逆行COPII膜泡的組裝和運(yùn)輸機(jī)制 ARF-GDPARF-GTP高爾基體反面膜囊CGN結(jié)合 激活包被蛋白復(fù)合物COPI有被小泡的裝配, 出芽 COPI蛋白&ARF/GTP Golgi CGN的膜上專一受體, 識(shí)別并結(jié)合逃逸蛋白 (逃逸蛋白-KDEL/HDEL or KKXX) GTPGDP COPI 脫包被 轉(zhuǎn)運(yùn)小泡網(wǎng)格蛋白 內(nèi)吞作用：質(zhì)膜胞內(nèi)體溶酶體 小G蛋白dynamin參與 胞吐作用：高爾基體胞內(nèi)體質(zhì)膜細(xì)胞外 小G蛋白ARF參與 高爾基體質(zhì)膜、溶酶體/植物液泡 小G蛋白ARF參與網(wǎng)格蛋白結(jié)構(gòu) 每個(gè)網(wǎng)格蛋白亞基由三個(gè)輕鏈和三個(gè)重鏈組成。 亞基形成了具有三個(gè)腿狀結(jié)構(gòu)的三聯(lián)體骨架網(wǎng)格蛋白小泡結(jié)構(gòu)圖小G蛋白dynamin在衣被膜泡形成中的作用銜接蛋白的中介作用 網(wǎng)格蛋白(Clathrin)構(gòu)成蜂巢狀的外圍結(jié)構(gòu)框架 銜接蛋白(adaptor protein, AP)介導(dǎo)兩部分的連接 高爾基體TGN跨膜受體胞質(zhì)面尾部結(jié)合 跨膜受體TGN腔面與待運(yùn)蛋白“cargo”(配體)結(jié)合 小分子GTP結(jié)合蛋白-ARF 水解