蛋白質(zhì)加工與輸送

關(guān)于蛋白質(zhì)加工與輸送第1頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六2第2頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六3

翻譯后加工

（Posttranslationalprocessing）

肽鏈從核蛋白體(ribosome)釋放后，經(jīng)過細胞內(nèi)各種修飾處理，成為有活性的具有天然構(gòu)象(nativeconformation)的成熟蛋白質(zhì)的過程。第3頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六4包括：

多肽鏈折疊為天然的三維構(gòu)象；肽鏈一級結(jié)構(gòu)的修飾；空間結(jié)構(gòu)的修飾等；

靶向輸送到特定細胞第4頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六5一、多肽鏈折疊為天然功能構(gòu)象的蛋白質(zhì)多肽鏈合成后需要逐步折疊（folding)成天然空間構(gòu)象(nativeconformation)才成為有功能的蛋白質(zhì)。一些疾病是單純由錯誤折疊的蛋白質(zhì)引發(fā)的—

蛋白質(zhì)構(gòu)象病。第5頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六6肽鏈折疊的動力學通過對肽鏈折疊的動力學研究，發(fā)現(xiàn)折疊是分階段進行的，可能還存在著中間態(tài)。肽鏈折疊的速度和構(gòu)象核構(gòu)象核：為數(shù)不多的氨基酸殘基通過分子中近程相互作用先形成一個核心，即構(gòu)象核。然后以其為核心，逐漸進行隨后的折疊過程。

整個肽鏈的折疊過程存在著快慢不同的幾個階段。構(gòu)象核的形成、構(gòu)象核的生長和彼此黏結(jié)、具有規(guī)正二級結(jié)構(gòu)的分子框架的建立、中間態(tài)的調(diào)整，以及具有四級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的亞基的組裝。第6頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六7熔球態(tài)(moltenglobule)：在肽鏈的折疊過程中，還存在著一種中間態(tài)，被稱為“熔球態(tài)”，其最重要的特征是，具有一定二級結(jié)構(gòu)的肽鏈經(jīng)過塌陷(collapse)后形成的比較緊密的立體結(jié)構(gòu)。它已具備了天然立體結(jié)構(gòu)的框架。但在疏水的內(nèi)部，很多細微的立體結(jié)構(gòu)與天然還有差異。第7頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六8蛋白質(zhì)肽鏈的折疊以結(jié)構(gòu)域為單位很多實驗結(jié)果表明，各個結(jié)構(gòu)域的折疊應該是相互獨立的，因為迄今為止已有越來越多的單個結(jié)構(gòu)域被單獨表達，而且表達的產(chǎn)物都具有天然的活性。一個多結(jié)構(gòu)域蛋白質(zhì)中的各個結(jié)構(gòu)域不僅是氨基酸殘基序列上的一個特定的片段，也是蛋白質(zhì)立體結(jié)構(gòu)中的獨立的、具有生物活性的區(qū)域，而且還是一個肽鏈折疊過程中的獨立的單位。在細胞中多結(jié)構(gòu)域的形成可能是有先后次序的。期間可能存在著一定的協(xié)調(diào)和協(xié)同。第8頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六9蛋白質(zhì)肽鏈在折疊過程中可能出現(xiàn)許多中間態(tài)，但是其中多數(shù)是瞬時的，而對蛋白質(zhì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的形成產(chǎn)生影響的中間態(tài)僅有不多幾種。最常見的中間態(tài)是與肽?；?脯氨基間肽鍵的順反異構(gòu)化、二硫鍵交換有關(guān)，可能某些還與氨基酸殘基的側(cè)鏈修飾有關(guān)。第9頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六10掃描圖片第10頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六11決定蛋白質(zhì)折疊的因素：球狀蛋白質(zhì)折疊為一個有規(guī)律的二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié)構(gòu)的構(gòu)象，疏水側(cè)鏈埋在蛋白質(zhì)的內(nèi)部，極性/帶電荷的側(cè)鏈接觸溶劑。蛋白質(zhì)折疊是熱力學推動的過程，伴隨著解折疊狀態(tài)到折疊狀態(tài)的自由能的降低?！鱃是折疊蛋白質(zhì)的構(gòu)象穩(wěn)定性（Gunfolding-Gfolding).

蛋白質(zhì)（△G）的整體穩(wěn)定性較小，折疊態(tài)比非折疊態(tài)的穩(wěn)定性稍微多一些。這導致蛋白質(zhì)構(gòu)象穩(wěn)定性的值在10~75KJ/mol之間，大多數(shù)蛋白質(zhì)表現(xiàn)的值處于該范圍的低端。第11頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六12Anfinsen經(jīng)典實驗表明：蛋白質(zhì)折疊的必需信息都儲存在一級結(jié)構(gòu)中。即“序列決定構(gòu)象”。有些蛋白質(zhì)移除前導序列會伴隨著之后的蛋白質(zhì)重折疊的缺失。相反的，全長酶原解折疊后可以重新產(chǎn)生一個折疊的酶。這個結(jié)果表明前導序列參與了折疊反應，這說明并不是“最終的”序列編碼了折疊信息。第12頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六13細胞中大多數(shù)天然蛋白質(zhì)折疊都不是自動完成，而需要其他酶、蛋白質(zhì)輔助.所有細胞中發(fā)現(xiàn)的伴侶蛋白都是聚體體系，它阻止了不正確的蛋白質(zhì)的折疊，以7個、8個或9個亞基的超環(huán)形結(jié)構(gòu)為基礎。超環(huán)形結(jié)構(gòu)被任意端蓋住，形成一個通過疏水表面結(jié)合解折疊多肽的空穴，通過ATP驅(qū)動的構(gòu)象變化促使肽折疊為天然構(gòu)象。不正確的折疊導致活性失活，這是許多疾病的分子基礎。第13頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六14分子伴侶（molecularchaperon）蛋白二硫鍵異構(gòu)酶（proteindisulfideisomerase,PDI）

肽?；?脯氨酰順反異構(gòu)酶（peptidylprolylcis-transisomerase,PPI）與蛋白質(zhì)折疊有關(guān)的酶或蛋白質(zhì)第14頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六151．分子伴侶*（molecularchaperon）是細胞中一大類保守蛋白質(zhì)，可識別肽鏈的非天然構(gòu)象（不穩(wěn)定構(gòu)象），促進各功能域和整體蛋白質(zhì)的正確折疊（穩(wěn)定構(gòu)象）。普遍特點---只與Pr分子的非天然構(gòu)象結(jié)合，而不與已經(jīng)折疊成天然構(gòu)象的Pr分子結(jié)合兩大類：一類是核糖體結(jié)合性分子伴侶，包括觸發(fā)因子(triggerfactor,TF)等；另一類是非核糖體結(jié)合性分子伴侶，包括熱休克蛋白、伴侶蛋白等。第15頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六16（1）功能--多種多樣的

①幫助肽鏈折疊；

②輔助新生肽鏈的轉(zhuǎn)運與轉(zhuǎn)位，幫助“次品蛋白質(zhì)”的降解。③一些細胞質(zhì)中的可溶性分子伴侶還可以通過與輔助分子伴侶的相互作用，行使更多的功能：網(wǎng)格蛋白的去組裝；參與突觸小泡融合后的內(nèi)吞；幫助蛋白質(zhì)/新生肽鏈靶向，如進入線粒體；以及一些復合物的組裝，如肌球蛋白復合物和核孔等；④分子伴侶還參與信號轉(zhuǎn)導。另外，引發(fā)因子(TF)除了能幫助新生肽鏈折疊外，還兼有PPI酶的活性。第16頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六17（2）作用：蛋白質(zhì)肽鏈的折疊可以簡單看作是一些疏水基團被包埋到分子內(nèi)部的過程，因此，幫助新生肽鏈折疊的分子伴侶一定是具有與疏水基團結(jié)合能力的蛋白質(zhì)。以最常見的hsp70為例，它們都具有一個肽結(jié)合部位，由疏水氨基酸殘基構(gòu)成。分子伴侶總的作用是與暴露的疏水區(qū)域穩(wěn)定結(jié)合。結(jié)果：降低了局部未折疊蛋白質(zhì)的濃度并防止其非特異性的不可逆的聚合和錯誤折疊，同時保存了多肽鏈折疊的能力，當折疊不成功時，可以重新進行折疊。第17頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六18（3）分布：廣泛分布于原核和真核細胞中。在真核細胞中目前發(fā)現(xiàn)它們存在于：

細胞液、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、葉綠體以及細胞核中。（存在胞內(nèi)pr折疊、組裝的各部位）第18頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六19（4）典型分子伴侶介紹細胞至少有兩種分子伴侶家族—熱休克蛋白（heatshockprotein,HSP)：屬于應激反應性蛋白，高溫應激可誘導該蛋白合成增加.

第19頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六20第20頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六21HSP70：一類約70kD的高度保守的ATP酶，廣泛存在原、真核細胞中。由兩個功能不同的結(jié)構(gòu)域組成：

N端的ATP酶結(jié)構(gòu)域和C端的多肽鏈結(jié)合結(jié)構(gòu)域。ATP酶結(jié)構(gòu)域：能結(jié)合和水解ATP.多肽鏈結(jié)合結(jié)構(gòu)域：由疏水氨基酸殘基組成，其間無酸性氨基酸，附近卻有一些堿性氨基酸。第21頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六22HSP促進蛋白質(zhì)折疊的基本作用：結(jié)合保護待折疊多肽片段，再釋放該片段進行折疊，形成HSP70和多肽片段依次結(jié)合、解離的循環(huán)。HSP70等協(xié)同作用：可與待折疊多肽片段的疏水殘基結(jié)合，保持肽鏈成伸展狀態(tài)，避免肽鏈內(nèi)、肽鏈間疏水基團相互作用引起的錯誤折疊、凝集。再通過水解ATP釋放此肽段，以利于肽鏈進行折疊。

第22頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六23

伴侶素（chaperonins)：是分子伴侶的另一家族如E.coli的GroEL和GroES

真核細胞中同源物為HSP60和HSP10等家族。主要作用—

為非自發(fā)性折疊蛋白質(zhì)提供能折疊形成天然空間構(gòu)象的微環(huán)境。第23頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六24伴侶素GroEL/GroES系統(tǒng)促進蛋白質(zhì)折疊過程

第24頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六25

2．蛋白二硫鍵異構(gòu)酶（proteindisulfideisomerase,PDI）多肽鏈內(nèi)或肽鏈之間二硫鍵的正確形成對穩(wěn)定分泌蛋白、膜蛋白等的天然構(gòu)象十分重要．部位：主要在細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進行。原因：多肽鏈的幾個半胱氨酸間可能出現(xiàn)錯配二硫鍵，影響蛋白質(zhì)正確折疊。解決：ＰＤＩ在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔活性很高可在較大區(qū)段肽鏈中催化錯配二硫鍵斷裂并形成正確二硫鍵連接。第25頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六26PDI是一種含有巰基的酶，能隨機切斷及催化蛋白質(zhì)中的二硫鍵，使之正確重排，形成熱力學上最穩(wěn)定的構(gòu)象。PDI通過催化巰基與二硫鍵的交換反應，從而催化蛋白質(zhì)二硫鍵的形成、還原（斷裂）或重排（異構(gòu)化）。第26頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六27并不是所有的蛋白質(zhì)都含有二硫鍵，特別是在細胞內(nèi)的多數(shù)蛋白質(zhì)是不含有二硫鍵的，因為細胞內(nèi)的環(huán)境是個還原性的環(huán)境。近年來的研究表明，蛋白二硫鍵異構(gòu)酶也參與了對蛋白質(zhì)功能的調(diào)節(jié)。第27頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六283.肽?；桓滨ｍ樂串悩?gòu)酶，（peptidylprolylcis-transisomerase,PPI）脯氨酸為亞氨基酸，多肽鏈中肽酰一脯氨酸間形成的肽鍵有順反兩種異構(gòu)體，空間構(gòu)象差別明顯。PPI可促進上述順反兩種異構(gòu)體之間的轉(zhuǎn)換。天然蛋白肽鏈中肽酰一脯氨酸間肽鍵絕大部分是反式構(gòu)型，僅6％為順式構(gòu)型。在肽鏈合成需形成順式構(gòu)型時，PPI可使多肽在各脯氨酸彎折處形成準確折疊。第28頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六29二、一級結(jié)構(gòu)的修飾場所：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復合體的管腔中（外分泌蛋白前體的活化）（一）去除N-甲?；騈-甲硫氨酸

酶：脫甲?；?，氨基肽酶結(jié)果：切除N-甲?；谐齆-末端Met或N-末端一段AA第29頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六30蜂毒毒蛋白的加工成熟

蜂毒蛋白只有經(jīng)蛋白酶水解切除N端的22個氨基酸以后才有生物活性。第30頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六31（二）個別氨基酸的修飾

1.氨基末端乙?；?/p>

2.甲基化

3.氧化（-SH→-S-S-）

4.羧基末端的酰胺化

5.谷氨酸殘基的γ羧基修飾

6.Pro,LysOH7.Ser,Thr,Tyr磷酸化

第31頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六321.氨基末端乙?；贜-乙酰轉(zhuǎn)移酶的催化下將多肽鏈的氨基末端（或氨基酸殘基側(cè)鏈氨基）乙酰化。有兩組乙酰轉(zhuǎn)移酶：分泌蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶和非分泌蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶，都以乙酰CoA為底物。十分普遍，估計體內(nèi)50%的蛋白質(zhì)有氨基乙酰化。近年發(fā)現(xiàn)組蛋白的乙?；诨罨旧|(zhì)，使它作為轉(zhuǎn)錄及復制的模板中起重要作用。第32頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六33核小體中四種組蛋白各兩分子構(gòu)成的八聚體即核心組蛋白。（多富含Lys殘基）它們的側(cè)鏈氨基是乙?；奈稽c。第33頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六342.甲基化酶:甲基轉(zhuǎn)移酶.存在:胞液(主要);細胞核(少量)底物：S-腺苷蛋氨酸(SAM,是Met活化產(chǎn)物），SAM的甲基被高度活化，稱為活性蛋氨酸，是體內(nèi)最重要的甲基直接供給體甲基化位點：Lys,Arg,His的側(cè)鏈；Gln的N-甲基化和Glu,Asp的O-甲基化.腺苷轉(zhuǎn)移酶PPi+Pi+甲硫氨酸ATPS—腺苷甲硫氨酸(SAM)第34頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六35第35頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六363.氧化蛋白質(zhì)多肽鏈中進行氧化修飾最普遍現(xiàn)象是--

二硫鍵的生成。酶：二硫鍵異構(gòu)酶作用：肽鏈內(nèi)或鏈間的Cys巰基氧化成二硫巰基。第36頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六374.羧基末端的酰胺化肽鏈羧基末端的AA可出現(xiàn)酰胺化，如C端是Gly的蛋白質(zhì)常被酰胺化，保護它免受羧肽酶的降解。酰胺化分兩步：1）Gly羥基化；2）脫去一分子乙醛酸并產(chǎn)生新的酰胺化的羧端。結(jié)果：缺失了原來作為羧基端的Gly.

第37頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六385.谷氨酸殘基的γ羧基修飾凝血酶原及其他涉及與鈣離子相互作用的凝血因子如Ⅶ，Ⅳ和Ⅹ中均發(fā)現(xiàn)有羧基化修飾的羧化谷氨酸殘基（Glu殘基）。部位：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)過程：在Glu殘基的γ碳原子上添加羧基結(jié)果：Glu的γ碳原子上有兩個羧基作用：能螯合鈣離子，在凝血過程中起重要作用。

羧化酶第38頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六396.脯氨酸和賴氨酸的羥基化修飾前膠原是成纖維細胞分泌的pr，在生物合成過程中新生的α肽鏈進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔后，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的脯氨酰-4-羥化酶和賴氨酰羥化酶能分別識別肽鏈中的GlyXPro和GlyXLys序列，羥化Pro及Lys殘基。產(chǎn)物：4-羥基脯氨酸（Hyp)及δ–羥基賴氨酸（Hyl)殘基。原膠原分子中的Lys殘基可在賴氨酰氧化酶的催化下形成醛賴氨酸（aiiysine).第39頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六40（三）水解修飾無活性的蛋白質(zhì)前體→活性的蛋白質(zhì)或多肽

如胰島素的成熟真核細胞大分子多肽前體→數(shù)種小分子活性肽類如鴉片促黑皮質(zhì)素原(POMC)的水解修飾第40頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六41第41頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六42鴉片促黑皮質(zhì)素原(POMC)的水解修飾第42頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六43三、空間結(jié)構(gòu)的修飾（一）亞基聚合具有四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)由兩條以上肽鏈通過非共價鍵聚合，形成寡聚體。如：血紅蛋白α2β2第43頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六44（二）輔基連接結(jié)合蛋白中非蛋白質(zhì)部分（輔基）通過共價鍵方式與蛋白質(zhì)部分相連。各種主要的結(jié)合蛋白（如糖蛋白、脂蛋白等），合成后都需要結(jié)合相應輔基，成為天然功能蛋白質(zhì)．第44頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六45（三）疏水脂鏈的共價連接

某些蛋白質(zhì)（如Ras蛋白、G蛋白等），翻譯后需要在肽鏈特定位點共價連接一個或多個疏水性強的脂鏈，包括脂肪酸鏈、多異戊二烯鏈等。這些蛋白通過脂鏈嵌入疏水膜脂雙層，定位成為特殊質(zhì)膜內(nèi)在蛋白，才成為具有生物功能的蛋白質(zhì)。

第45頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六46四、蛋白質(zhì)合成后的靶向輸送

蛋白質(zhì)合成后的去向：1、保留在胞漿2、進入細胞核、線粒體等細胞器3、分泌到體液，再輸送到靶器官、靶細胞

靶向輸送*（proteintargeting)：蛋白質(zhì)合成后經(jīng)過復雜機制，定向到達其執(zhí)行功能的目標地點.蛋白質(zhì)的修飾反應與靶向輸送過程同步完成．第46頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六47蛋白質(zhì)的分類--結(jié)構(gòu)蛋白（structuralprotein)或固有蛋白（housekeepingprotein):合成后留在細胞內(nèi)，如：

酶、細胞骨架、亞細胞器如線粒體、過氧化體、細胞核等分泌蛋白（輸出蛋白，exportprotein):

合成后輸出細胞進入血液和細胞間液，如：

肝細胞制造的血漿清蛋白、凝血酶原、胰腺細胞合成的各種消化酶、胰島素，免疫細胞合成的免疫球蛋白等。

第47頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六48所有靶向輸送的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中存在分選信號--主要為N末端特異氨基酸序列可引導蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到細胞的適當靶部位，這類序列稱為信號序列*（signalseguence).靶向不同的蛋白質(zhì)各有特異的信號序列或成分.第48頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六49(一）與分泌蛋白的合成、轉(zhuǎn)運有關(guān)的組分1.信號肽*（signalpeptide）未成熟蛋白質(zhì)的Ｎ端序列，可被細胞轉(zhuǎn)運系統(tǒng)識別的特征性氨基酸序列。存在：所有分泌pr、部分膜pr、溶酶體pr的N端共同序列。結(jié)構(gòu)：一般含15-30個AA殘基。

N端或接近N端為親水區(qū)、帶正電，長度常為1-7個AA(親水極性,如Arg,Ser,Thr,Lys）；

疏水核心區(qū)—含疏水中性AA

C端--加工區(qū)（含極性、小側(cè)鏈的AA；信號肽酶裂解的部位）第49頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六50緊接親水區(qū)為疏水核心（hydrophobiccore)，在分泌時起決定作用。該區(qū)段由15-19個AA殘基組成，并以Gly或Ala等側(cè)鏈較短的AA結(jié)尾。此結(jié)尾的AA恰好在切點之前。疏水區(qū)中央常含Pro或Gly殘基，由此將疏水區(qū)分成2個區(qū)。這2個α螺旋如被破壞，會抑制pr的分泌。第50頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六51信號肽的一級結(jié)構(gòu)第51頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六52未發(fā)現(xiàn)信號肽有保守序列；信號肽似乎沒有嚴格的專一性：如將信號肽附加到正常存在細胞液中的球狀蛋白的N端，導致該球蛋白分泌到細胞外。第52頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六532.信號識別顆粒（signalrecongnitionparticle,SRP）存在細胞溶質(zhì)中，一個長形顆粒6條多肽鏈和一分子7SRNA共同構(gòu)成，RNA構(gòu)成核蛋白的骨架，6條多肽鏈各自形成獨立功能的結(jié)構(gòu)。54kD亞基：識別信號肽；9kD和14kD亞基二聚體：抑制分泌肽延長，使核蛋白體翻譯停止，同時避免長肽鏈折疊；68kD和72kD亞基二聚體：對SRP核蛋白體復合體的移位和識別SRP受體是必需的。第53頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六54SRP作用：1.識別、結(jié)合信號肽；2.將核蛋白體復合體引導到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上并與受體結(jié)合；3.暫時抑制肽鏈延長，避免長肽鏈折疊。第54頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六55SRP抑制肽鏈延長，是由于SRP占據(jù)了核蛋白體的A位點，阻止了攜帶AA的tRNA進入核蛋白體，即切斷了pr合成原料的進入。SRP在分泌pr的轉(zhuǎn)運過程只起短暫作用，但可循環(huán)利用，在細胞質(zhì)內(nèi)濃度很高，為核蛋白體的1/10。第55頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六563.對接蛋白（dockingprotein，ＤＰ）(SRP受體）存在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上，由α（GTP酶活性）和β兩個亞基組成。作用：一是引導SRP和新生肽鏈的復合物能正確地結(jié)合到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上；二是一旦SRP和新生肽鏈的復合物結(jié)合到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，就促使SRP與其受體以及新生肽鏈和核糖體解離，成為游離的SRP，參與新的一輪SRP的循環(huán)。第56頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六57４．ER膜上的轉(zhuǎn)位器(translocon),包括了早前認為的核蛋白體受體等：新生肽鏈跨ＥＲ膜的蛋白通道第57頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六58（二）分泌蛋白的靶向輸送過程

合成肽鏈先由信號序列引導進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（endoplasmicreticulum,ER)，蛋白質(zhì)再分別被包裝進分泌小泡轉(zhuǎn)移、融合到其他部位或分泌出細胞。（1）信號肽被識別

（2）核蛋白體轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜

（3）分泌肽進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔

第58頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六59具體過程：①胞液游離核蛋白體上以mRNA為模板，合成出N端包括信號肽的最初約70個氨基酸殘基。②SRP結(jié)合新生肽鏈N端的信號肽，多肽合成暫停，通過雙重結(jié)合（SRP與其受體的結(jié)合；帶有新生肽鏈的核糖體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的結(jié)合），確保新生肽鏈正確無誤地附著并進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜。③當核糖體與轉(zhuǎn)位器正確對位接觸后，可導致轉(zhuǎn)位器的中央通道與核糖體大亞基的中央通道對齊，延伸中的新生肽鏈就能進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。在平時轉(zhuǎn)位器是關(guān)閉的，只是在新生肽鏈進入的瞬間是開放的。信號肽是引起轉(zhuǎn)位器開放的觸發(fā)因素。④信號肽將新生肽鏈引導進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)后，在信號肽酶復合物作用下，切除。折疊，形成有空間構(gòu)象的蛋白質(zhì)，有的還需要運送到高爾基體等處進行進一步的加工修飾，才能成為有特定結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)，并被定位到機體中的特定部位行使其功能。第59頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六60第60頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六61（三）線粒體蛋白的靶向輸送

90％以上線粒體蛋白前體在胞液合成后輸入線粒體

其中：大部分定位基質(zhì)N端都有相應其他定位內(nèi)、外膜或膜間隙信號序列

如：線粒體基質(zhì)蛋白前體的N端有保守的20－35殘基信號序列，稱為導肽，富含絲、蘇及堿性ＡＡ殘基。第61頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六62線粒體基質(zhì)蛋白靶向輸送過程如下：胞液新合成的線粒體蛋白與分子伴侶HSP70或線粒體輸入刺激因子（MSF)結(jié)合，以穩(wěn)定的未折疊形式轉(zhuǎn)運到線粒體。１．蛋白質(zhì)先通過信號序列識別、結(jié)合線粒體外膜的受體復合物。２．再轉(zhuǎn)運、穿過由線粒體外膜轉(zhuǎn)運體（Tom）和內(nèi)膜轉(zhuǎn)運體(Tim）共同組成的跨內(nèi)、外膜蛋白通道。以未折疊形式進入線粒體基質(zhì)?；|(zhì)HSP70水解ATP釋能及利用跨內(nèi)膜電化學梯度，為肽鏈進入線粒體提供動力。３．蛋白質(zhì)前體信號序列被蛋白酶切除，在上述的分子伴侶作用下折疊成有功能的蛋白質(zhì)．

第62頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六63第63頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六64（四）細胞核蛋白的靶向輸送

多種細胞核蛋白在胞液合成后輸入核內(nèi)，各種大分子及核內(nèi)組裝的核蛋白體亞基都是通過核孔進出核膜。核定位序列＊（nuclearlocalizationsequence,NLS)所有靶向輸送的胞核蛋白多肽鏈內(nèi)含有特異信號序列

結(jié)構(gòu)：為4－8ＡＡ殘基的短序列，富含帶正電的賴、精氨酸及脯氨酸

肽鏈中位置：不只在N末端，可位于肽鏈不同部位。

特點：NLS在蛋白質(zhì)進核定位后不被切除。不同NLS間未發(fā)現(xiàn)共有序列。第64頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六65真核細胞－－有絲分裂完成后細胞核膜重建時，在胞液的各種具有NLS的胞核蛋白可被重新靶向?qū)牒酥小?/p>

新合成胞核蛋白靶向輸送涉及幾種蛋白質(zhì)成分：

核輸入因子（nuclearimportin)－α和β

αβ異二聚體可作為胞核蛋白受體，α識別結(jié)合NLS序列。Ran蛋白(一種小GTP酶)：Ran-GDP幫助輸入蛋白入核，而Ran-GTP則是介導空載的輸入蛋白β亞基出核。第65頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六66第66頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六67蛋白質(zhì)分子在細胞內(nèi)的降解細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)處于不斷更新過程，基本上處于一個動態(tài)平衡：不斷被合成，不斷被降解。第67頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六68一、與蛋白質(zhì)降解相關(guān)的末端和內(nèi)部序列細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)，出于細胞活動對特異蛋白質(zhì)的需要，各自都具有一定的壽命，長短不一。此外，細胞中受損蛋白、折疊或組裝錯誤的蛋白都應及時清除。第68頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六691.研究表明，蛋白質(zhì)分子N-末端殘基影響蛋白質(zhì)的壽命。（1）穩(wěn)定殘基（stabilizingresidues)：Cys,Ala,Ser,Thr,Gly,Val,Met>30Hours（2）一級去穩(wěn)定殘基（primarydestabilizingresidues):Lys,Arg,His;Phe,Leu,Ile,Tyr,Trp.<3min（3）二級去穩(wěn)定殘基（secondarydestabilizingresidues):Asp,Glu,Cys。這些氨基酸可以被Arg-tRNA-蛋白轉(zhuǎn)移酶（R-transferase)識別，然后在末端加上一個Arg殘基。（4）三級去穩(wěn)定殘基:Asn,Gln.可被一種N末端酰胺水解酶作用而變成Asp,Glu,之后再被Arg-tRNA-蛋白轉(zhuǎn)移酶（R-transferase)識別，然后在末端加上一個Arg殘基。第69頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六702.存在肽鏈內(nèi)部的一些保守序列:如Arg-X-X-Leu-Gly-X-Ile-Gly-Asx和Pro-Glu-Ser-Thr(即PEST序列）第70頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六71不依賴ATP和泛素；利用溶酶體中的組織蛋白酶(cathepsin)降解外源性蛋白、膜蛋白和長壽蛋白質(zhì)。（一）蛋白質(zhì)在溶酶體通過ATP-非依賴途徑被降解二、真核細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的降解有兩條重要途徑（二）蛋白質(zhì)在蛋白酶體通過ATP-依賴途徑被降解依賴ATP和泛素降解異常蛋白和短壽蛋白質(zhì)第71頁，共83頁，2022年，5月20日，7點46分，星期六72溶酶體是蛋白質(zhì)降解的重要場所。細胞內(nèi)外的蛋白質(zhì)都可以通過不同的方式進入溶酶體。細胞外的蛋白質(zhì)，以及細胞質(zhì)膜上的受體蛋白質(zhì)，幾乎都是通過胞吞方式進入溶酶體的。細胞內(nèi)蛋白