第五節(jié)蛋白質(zhì)合成后的加工及轉(zhuǎn)運(yùn)

一、蛋白質(zhì)合成后的細(xì)胞定位：1、蛋白質(zhì)是在細(xì)胞中游離的核糖體上或者是在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體上合成的。2、蛋白質(zhì)合成后需要運(yùn)轉(zhuǎn)到特定的位點(diǎn)起作用：（1）、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐留蛋白、高爾基體駐留蛋白質(zhì)、溶酶體蛋白質(zhì)、分泌蛋白質(zhì)、膜蛋白等這些蛋白是由位于糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成的。然后進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜。第一頁(yè)，共七十三頁(yè)。進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中蛋白質(zhì)經(jīng)過(guò)高爾基體，然后成為溶酶體蛋白或成為分泌蛋白。進(jìn)入到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的蛋白質(zhì)經(jīng)過(guò)膜泡運(yùn)輸而成為各種內(nèi)膜蛋白和細(xì)胞膜蛋白。第二頁(yè)，共七十三頁(yè)。（2）、對(duì)于線(xiàn)粒體、葉綠體來(lái)說(shuō)雖然可以合成一些蛋白質(zhì)，但大部分蛋白質(zhì)是由核基因編碼的，并且是由位于胞質(zhì)中的游離核糖體合成的。（3）、對(duì)于細(xì)胞核中的蛋白質(zhì)來(lái)說(shuō)，它們也是由游離核糖體合成，然后輸入到細(xì)胞核中的。這些蛋白質(zhì)合成后的定位機(jī)制是什么？第三頁(yè)，共七十三頁(yè)。3、蛋白質(zhì)細(xì)胞分選的機(jī)制－信號(hào)假說(shuō)：（1）、假說(shuō)的發(fā)現(xiàn)：

C.Milstein（1972）發(fā)現(xiàn)從骨髓瘤細(xì)胞提取的免疫球蛋白分子N端要比分泌到細(xì)胞外的N端多出一段。G.Blobel和D.Sabatini等根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，提出了信號(hào)假說(shuō)（Signalhypothesis）：認(rèn)為蛋白質(zhì)上存在信號(hào)肽，指導(dǎo)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上。Blobel因此項(xiàng)發(fā)現(xiàn)獲1999年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。第四頁(yè)，共七十三頁(yè)。（2）、蛋白質(zhì)定位的信號(hào)：A、信號(hào)序列（signalsequence）：存在于蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)上的線(xiàn)性序列，通常15-60個(gè)氨基酸殘基，可以指導(dǎo)新合成的蛋白質(zhì)發(fā)生定向轉(zhuǎn)移。有些信號(hào)序列在完成蛋白質(zhì)的定向轉(zhuǎn)移后被信號(hào)肽酶（signalpeptidase）切除.信號(hào)序列第五頁(yè)，共七十三頁(yè)。B、信號(hào)斑（signalpatch）：存在于完成折疊的蛋白質(zhì)中，構(gòu)成信號(hào)斑的信號(hào)序列之間可以不相鄰，折疊在一起構(gòu)成蛋白質(zhì)分選的信號(hào)。信號(hào)斑第六頁(yè)，共七十三頁(yè)。功能信號(hào)序列輸入細(xì)胞核-Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val-輸出細(xì)胞核-Leu-Ala-Leu-Lys-Leu-Ala-Gly-Leu-Asp-Ile-輸入線(xiàn)粒體+H3N-Met-Leu-Ser-Leu-Arg-Gln-Ser-Ile-Arg-Phe-Phe-Lys-Pro-Ala-Thr-Arg-Thr-Leu-Cys-Ser-Ser-Arg-Tyr-Leu-Leu-輸入過(guò)氧化物酶體-Ser-Lys-Leu-COO-（3）、一些典型的定位信號(hào)

輸入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)+H3N-Met-Met-Ser-Phe-Val-Ser-Leu-Leu-Leu-Val-Gly-Ile-Leu-Phe-Trp-Ala-Thr-Glu-Ala-Glu-Gln-Leu-Thr-Lys-Cys-Glu-Val-Phe-Gln-返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Lys-Asp-Glu-Leu-COO-（KDEL）第七頁(yè)，共七十三頁(yè)。二、蛋白質(zhì)合成后的轉(zhuǎn)運(yùn)：（一）、轉(zhuǎn)運(yùn)的方式；（二）、進(jìn)入到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的蛋白質(zhì)的運(yùn)轉(zhuǎn)；（三）、進(jìn)入葉綠體中、線(xiàn)粒體、細(xì)胞核中的蛋白質(zhì)的運(yùn)轉(zhuǎn)；（四）、進(jìn)入到高爾基體、溶酶體、及細(xì)胞外蛋白質(zhì)的運(yùn)轉(zhuǎn)－膜泡運(yùn)輸。第八頁(yè)，共七十三頁(yè)。（一）、蛋白質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐緩?/p>

蛋白質(zhì)的分選運(yùn)輸途徑主要有三類(lèi)：1、門(mén)控運(yùn)輸（gatedtransport）：如核孔可以選擇性的主動(dòng)運(yùn)輸大分子物質(zhì)和RNP復(fù)合體。2、跨膜運(yùn)輸（transmembranetransport）：蛋白質(zhì)通過(guò)跨膜通道進(jìn)入目的地。如細(xì)胞質(zhì)中合成的蛋白質(zhì)在信號(hào)序列的引導(dǎo)下，通過(guò)線(xiàn)粒體上的轉(zhuǎn)位因子進(jìn)入線(xiàn)粒體或葉綠體中。第九頁(yè)，共七十三頁(yè)。3、膜泡運(yùn)輸（vesiculartransport）：蛋白質(zhì)被選擇性地包裝成運(yùn)輸小泡，定向轉(zhuǎn)運(yùn)到靶細(xì)胞器。如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向高爾基體的物質(zhì)運(yùn)輸、高爾基體分泌形成溶酶體、細(xì)胞攝入某些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或激素，都屬于這種運(yùn)輸方式。這幾種運(yùn)輸機(jī)制都涉及信號(hào)序列的引導(dǎo)和靶細(xì)胞器上受體蛋白的識(shí)別。第十頁(yè)，共七十三頁(yè)。（二）、進(jìn)入到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的蛋白質(zhì)的運(yùn)轉(zhuǎn)：1、進(jìn)入到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的蛋白質(zhì)的分子基礎(chǔ)；2、蛋白質(zhì)進(jìn)入到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔的過(guò)程；3、蛋白質(zhì)進(jìn)入到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的過(guò)程。第十一頁(yè)，共七十三頁(yè)。1、分子基礎(chǔ)

①信號(hào)肽（signalpeptide），是引導(dǎo)新合成肽鏈轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的一段多肽，位于新合成肽鏈的N端，一般16~30個(gè)氨基酸殘基。由于信號(hào)肽是引導(dǎo)肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔的一段序列，又稱(chēng)開(kāi)始轉(zhuǎn)移序列（starttransfersequence）。蛋白質(zhì)信號(hào)序列PreproalbuminMet-Lys-Trp-Val-Thr-Phe-Leu-Leu-Leu-Leu-Phe-Ile-Ser-Gly-Ser-Ala-Phe-Ser↓Arg．．．Pre-IgGlightchainMet-Asp-Met-Arg-Ala-Pro-Ala-Gln-Ile-Phe-Gly-Phe-Leu-Leu-Leu-Leu-Phe-Pro-Gly-Thr-Arg-Cys↓Asp．．．PrelysozymeMet-Arg-Ser-Leu-Leu-Ile-Leu-Val-Leu-Cys-Phe-Leu-Pro-Leu-Ala-Ala-Leu-Gly↓Lys．．．蛋白質(zhì)信號(hào)序列PreproalbuminMet-Lys-Trp-Val-Thr-Phe-Leu-Leu-Leu-Leu-Phe-Ile-Ser-Gly-Ser-Ala-Phe-Ser↓Arg．．．Pre-IgGlightchainMet-Asp-Met-Arg-Ala-Pro-Ala-Gln-Ile-Phe-Gly-Phe-Leu-Leu-Leu-Leu-Phe-Pro-Gly-Thr-Arg-Cys↓Asp．．．PrelysozymeMet-Arg-Ser-Leu-Leu-Ile-Leu-Val-Leu-Cys-Phe-Leu-Pro-Leu-Ala-Ala-Leu-Gly↓Lys．．．蛋白質(zhì)信號(hào)序列PreproalbuminMet-Lys-Trp-Val-Thr-Phe-Leu-Leu-Leu-Leu-Phe-Ile-Ser-Gly-Ser-Ala-Phe-Ser↓Arg．．．Pre-IgGlightchainMet-Asp-Met-Arg-Ala-Pro-Ala-Gln-Ile-Phe-Gly-Phe-Leu-Leu-Leu-Leu-Phe-Pro-Gly-Thr-Arg-Cys↓Asp．．．PrelysozymeMet-Arg-Ser-Leu-Leu-Ile-Leu-Val-Leu-Cys-Phe-Leu-Pro-Leu-Ala-Ala-Leu-Gly↓Lys．．．第十二頁(yè)，共七十三頁(yè)。②信號(hào)識(shí)別顆粒（signalrecognitionparticle，SRP），由幾種結(jié)構(gòu)不同的多肽組成，結(jié)合一個(gè)7SRNA，屬于一種核糖核蛋白(ribonucleoprotein)。SRP與信號(hào)序列結(jié)合，導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成暫停。Thesignal-recognitionparticle(SRP)第十三頁(yè)，共七十三頁(yè)。

③轉(zhuǎn)移通道：存在與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的跨膜通道。④

SRP受體（SPRreceptor），是膜的整合蛋白，為異二聚體蛋白，存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，可與SRP特異結(jié)合。⑤停止轉(zhuǎn)移序列（stoptransfersequence），肽鏈上的一段特殊序列，與轉(zhuǎn)移通道蛋白親合力很高，能阻止肽鏈繼續(xù)進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔。蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移通道第十四頁(yè)，共七十三頁(yè)。2、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上蛋白質(zhì)進(jìn)入ER腔的過(guò)程a、游離核糖體先與mRNA分子結(jié)合，翻譯信號(hào)肽序列。b.信號(hào)肽與SRP結(jié)合形成SRP核糖體復(fù)合物。導(dǎo)致翻譯的暫停。c.SRP核糖體復(fù)合物與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的SRP受體結(jié)合，并促進(jìn)核糖體大亞基與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體受體相結(jié)合。d.SRP與核糖體分離，循環(huán)使用。第十五頁(yè)，共七十三頁(yè)。第十六頁(yè)，共七十三頁(yè)。e、轉(zhuǎn)移通道的開(kāi)啟與關(guān)閉膜上存在一個(gè)直徑1.5nm的孔道，平時(shí)由Bip蛋白封閉。當(dāng)新生肽鏈達(dá)70個(gè)氨基酸左右的長(zhǎng)度時(shí)，轉(zhuǎn)移通道開(kāi)啟，信號(hào)肽結(jié)合在通道上。合成蛋白通過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜人腔，一旦合成結(jié)束，Bip蛋白又將孔道封閉轉(zhuǎn)移通道的開(kāi)啟第十七頁(yè)，共七十三頁(yè)。f、蛋白質(zhì)進(jìn)入ER腔信號(hào)肽的切除；信號(hào)肽移到脂雙層中，最終被降解；第十八頁(yè)，共七十三頁(yè)。3、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜整合蛋白的定位機(jī)制(1)、對(duì)于單一跨膜片段的跨膜蛋白：肽鏈中存在第二個(gè)疏水片段－停止轉(zhuǎn)移序列；第十九頁(yè)，共七十三頁(yè)。(2)、對(duì)于兩個(gè)跨膜片段的膜蛋白：起始轉(zhuǎn)移序列存在于肽鏈的內(nèi)部，同時(shí)還存在著另一段停止轉(zhuǎn)移序列；第二十頁(yè)，共七十三頁(yè)。(3)、對(duì)于具有多次跨膜片段的膜蛋白：存在多對(duì)起始轉(zhuǎn)移序列和停止轉(zhuǎn)移序列。第二十一頁(yè)，共七十三頁(yè)。（三）、線(xiàn)粒體蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)（1）、轉(zhuǎn)位因子（translocator）：位于線(xiàn)粒體內(nèi)膜上或者是外膜上，由兩部分構(gòu)成，受體和蛋白質(zhì)通過(guò)的孔道。

受體蛋白：TOM復(fù)合體，TIM復(fù)合體，OXA復(fù)合體；

孔道：GIP孔道。1、轉(zhuǎn)移的分子基礎(chǔ)主要包括轉(zhuǎn)位因子、信號(hào)肽。第二十二頁(yè)，共七十三頁(yè)。（1）、TOM復(fù)合體

負(fù)責(zé)通過(guò)外膜，進(jìn)入膜間隙。在酵母中TOM70負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)部具有信號(hào)序列的蛋白，TOM20負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)N端具有信號(hào)序列的蛋白，TOM復(fù)合體的通道被稱(chēng)為GIP（generalimportpore）第二十三頁(yè)，共七十三頁(yè)。（2）、TIM復(fù)合體TIM23負(fù)責(zé)將進(jìn)入膜間隙的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到基質(zhì)，也可將某些蛋白質(zhì)安插在內(nèi)膜；TIM22負(fù)責(zé)將細(xì)胞質(zhì)合成的線(xiàn)粒體蛋白（主要是與線(xiàn)粒體代謝物轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)的蛋白質(zhì)），如ADP／ATP和磷酸的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白插入內(nèi)膜；第二十四頁(yè)，共七十三頁(yè)。（3）、OXA復(fù)合體負(fù)責(zé)將線(xiàn)粒體自身合成的蛋白質(zhì)插到內(nèi)膜上，同樣也可使經(jīng)由TOM／TIM復(fù)合體進(jìn)入基質(zhì)的蛋白質(zhì)插入內(nèi)膜。第二十五頁(yè)，共七十三頁(yè)。2、前體蛋白信號(hào)序列

①多位于肽鏈的N端，由大約20個(gè)氨基酸構(gòu)成；此外有些信號(hào)序列位于蛋白質(zhì)內(nèi)部，完成轉(zhuǎn)運(yùn)后不被切除，還有些信號(hào)序列位于前體蛋白C端。②信號(hào)肽經(jīng)常形成alpha螺旋，其中沒(méi)有帶負(fù)電荷的氨基酸，帶正電荷的氨基酸殘基和不帶電荷的疏水氨基酸殘基分別位于螺旋的兩側(cè)，認(rèn)為這個(gè)螺旋與轉(zhuǎn)位因子的識(shí)別有關(guān)；③對(duì)所牽引的蛋白質(zhì)沒(méi)有特異性要求，非線(xiàn)粒體蛋白連接上此類(lèi)信號(hào)序列，也會(huì)被轉(zhuǎn)運(yùn)到線(xiàn)粒體。（1）、特點(diǎn)：第二十六頁(yè)，共七十三頁(yè)。前體蛋白信號(hào)序列特點(diǎn)第二十七頁(yè)，共七十三頁(yè)。3、蛋白質(zhì)輸入線(xiàn)粒體的過(guò)程（1）、進(jìn)入外膜的蛋白：具有N端信號(hào)序列，其后還有疏水性序列作為停止轉(zhuǎn)移序列，然后蛋白質(zhì)被TOM復(fù)合體安裝到外膜上，如線(xiàn)粒體的各類(lèi)孔蛋白。第二十八頁(yè)，共七十三頁(yè)。（2）、進(jìn)入線(xiàn)粒體基質(zhì)蛋白質(zhì)：可以先通過(guò)TOM復(fù)合體進(jìn)入膜間隙，然后通過(guò)TIM復(fù)合體進(jìn)入基質(zhì)。也可以通過(guò)線(xiàn)粒體內(nèi)、外膜間的接觸點(diǎn)，一步進(jìn)入基質(zhì)，在接觸點(diǎn)上TOM與TIM協(xié)同作用完成蛋白質(zhì)向基質(zhì)的輸入。第二十九頁(yè)，共七十三頁(yè)。（3）、進(jìn)入線(xiàn)粒體內(nèi)膜和膜間隙的蛋白：①蛋白N端具有兩個(gè)信序列，首先被運(yùn)送到基質(zhì)，然后N端信號(hào)肽被切除，暴露出導(dǎo)向內(nèi)膜的信號(hào)序列，在OXA的幫助下插入內(nèi)膜。如果第二段信號(hào)序列被內(nèi)膜外表面的異二聚體內(nèi)膜蛋白酶切除，則成為膜間隙蛋白。第三十頁(yè)，共七十三頁(yè)。②N端信號(hào)序列的后面有停止轉(zhuǎn)移序列，能與TIM23復(fù)合體結(jié)合，當(dāng)進(jìn)入基質(zhì)的信號(hào)序列被切除后，脫離轉(zhuǎn)位因子復(fù)合體而進(jìn)入內(nèi)膜，如果插入膜中的部分又被酶切除，側(cè)成為定位于膜間隙的蛋白。第三十一頁(yè)，共七十三頁(yè)。③線(xiàn)粒體內(nèi)膜上的多次跨膜蛋白，內(nèi)部包含多對(duì)開(kāi)始轉(zhuǎn)移序列和停止轉(zhuǎn)移序列，可被TIM復(fù)合體插到內(nèi)膜上。第三十二頁(yè)，共七十三頁(yè)。（四）、葉綠體的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)

葉綠體蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)理與線(xiàn)粒體的相似。但轉(zhuǎn)位因子復(fù)合體是不同的。葉綠體外膜的轉(zhuǎn)位因子被稱(chēng)為T(mén)OC復(fù)合體，內(nèi)膜的轉(zhuǎn)位因子被稱(chēng)為T(mén)IC復(fù)合體。葉綠體前體蛋白的N端信號(hào)序列長(zhǎng)度為20－150個(gè)氨基酸殘基。分為3個(gè)部分：N端缺乏帶正電荷的氨基酸，以及甘氨酸和脯氨酸；C端形成β折疊；中間富含羥基化的氨基酸，如絲氨酸和蘇氨酸。第三十三頁(yè)，共七十三頁(yè)。（四）、葉綠體的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)

轉(zhuǎn)運(yùn)到基質(zhì)的前體蛋白具有典型的N端序列。轉(zhuǎn)運(yùn)到葉綠體內(nèi)膜和類(lèi)囊體膜的前體蛋白含有兩個(gè)N端信號(hào)序列，第一個(gè)被切除后，暴露出第二個(gè)信號(hào)序列，將蛋白導(dǎo)向內(nèi)膜或類(lèi)囊體膜。葉綠體的蛋白質(zhì)定向轉(zhuǎn)運(yùn)第三十四頁(yè)，共七十三頁(yè)。（五）、進(jìn)入到細(xì)胞核的蛋白質(zhì)的運(yùn)轉(zhuǎn)：1、核孔的結(jié)構(gòu)及作用；2、核質(zhì)蛋白上的入核信號(hào)；3、核質(zhì)蛋白入核的輔助蛋白；4、核質(zhì)蛋白輸入細(xì)胞核過(guò)程；第三十五頁(yè)，共七十三頁(yè)。1、核孔的結(jié)構(gòu)及作用（1）、結(jié)構(gòu)：核孔由至少50種不同的蛋白質(zhì)構(gòu)成，稱(chēng)為核孔復(fù)合體（nuclearporecomplex，NPC）。一般哺乳動(dòng)物細(xì)胞平均有3000個(gè)核孔。細(xì)胞核活動(dòng)旺盛的細(xì)胞中核孔數(shù)目較多，反之較少。第三十六頁(yè)，共七十三頁(yè)。核孔是呈圓形或八角形。主要包括以下幾個(gè)部分：①胞質(zhì)環(huán)（cytoplasmicring），位于核孔復(fù)合體胞質(zhì)一側(cè)，環(huán)上有8條纖維伸向胞質(zhì)；②核質(zhì)環(huán)（nuclearring），位于核孔復(fù)合體核質(zhì)一側(cè)，上面伸出8條纖維，纖維端部與端環(huán)相連，構(gòu)成籠子狀的結(jié)構(gòu)；③轉(zhuǎn)運(yùn)器（transporter），核孔中央的一個(gè)栓狀的中央顆粒；④輻（Spoke）：核孔邊緣伸向核孔中央的突出物。

第三十七頁(yè)，共七十三頁(yè)。

1982年R.Laskey發(fā)現(xiàn)核質(zhì)蛋白的C端有一個(gè)信號(hào)序列，可引導(dǎo)蛋白質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核，稱(chēng)作核定位信號(hào)（nuclearlocalizationsignal，NLS）。NLS由4-8個(gè)氨基酸組成，含有Pro、Lys和Arg。對(duì)其連接的蛋白質(zhì)無(wú)特殊要求，并且完成核輸入后不被切除。2、核質(zhì)蛋白上的入核信號(hào)：第三十八頁(yè)，共七十三頁(yè)。3、核質(zhì)蛋白入核的輔助蛋白（1）、Karyopherin：是一類(lèi)與核孔選擇性運(yùn)輸有關(guān)的蛋白家族，相當(dāng)于受體蛋白。其中imporin負(fù)責(zé)將蛋白從細(xì)胞質(zhì)運(yùn)進(jìn)細(xì)胞核，exportin負(fù)責(zé)相反方向的運(yùn)輸。（2）、Ran蛋白：調(diào)節(jié)貨物受體復(fù)合體的組裝和解體，在細(xì)胞核內(nèi)Ran-GTP的含量遠(yuǎn)高于細(xì)胞質(zhì)。第三十九頁(yè)，共七十三頁(yè)。4、核質(zhì)蛋白輸入細(xì)胞核過(guò)程①蛋白與NLS受體，即imporinα/β二聚體結(jié)合；②貨物與受體的復(fù)合物與NPC胞質(zhì)環(huán)上的纖維結(jié)合；③纖維向核彎曲，轉(zhuǎn)運(yùn)器構(gòu)象發(fā)生改變，貨物通過(guò)；④貨物受體復(fù)合體與Ran-GTP結(jié)合，復(fù)合體解散，釋放出貨物；⑤與Ran-GTP結(jié)合的imporinβ，輸出細(xì)胞核，在細(xì)胞質(zhì)中Ran結(jié)合的GTP水解，Ran-GDP返回細(xì)胞核重新轉(zhuǎn)換為Ran-GTP；⑥imporinα在核內(nèi)exportin的幫助下運(yùn)回細(xì)胞質(zhì)。第四十頁(yè)，共七十三頁(yè)。核質(zhì)蛋白輸入細(xì)胞核過(guò)程第四十一頁(yè)，共七十三頁(yè)。（六）、溶酶體蛋白質(zhì)、分泌蛋白質(zhì)及膜蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)－膜泡運(yùn)輸1、膜泡運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)；2、衣被類(lèi)型；3、衣被的形成；4、衣被的解體；5、膜泡運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程；第四十二頁(yè)，共七十三頁(yè)。（1）、膜泡運(yùn)輸是一種高度有組織的定向運(yùn)輸;因?yàn)榧?xì)胞器的胞質(zhì)面具有特殊的膜標(biāo)志蛋白。決定細(xì)胞器識(shí)別的膜泡的特異性。1、膜泡運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)：第四十三頁(yè)，共七十三頁(yè)。（2）、大多數(shù)運(yùn)輸小泡是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜（或高爾基體膜）的特定區(qū)域以出芽的方式產(chǎn)生的。其表面具有一個(gè)籠子狀的由蛋白質(zhì)構(gòu)成的衣被（coat）。這種衣被在運(yùn)輸小泡與靶細(xì)胞器的膜融合之前解體。衣被具有兩個(gè)主要作用：①選擇性的將特定蛋白聚集在一起，形成運(yùn)輸小泡；②決定運(yùn)輸小泡的外部特征，如：形狀和體積等。第四十四頁(yè)，共七十三頁(yè)。（3）、胞內(nèi)膜泡運(yùn)輸沿微管或微絲運(yùn)行；動(dòng)力來(lái)自馬達(dá)蛋白（motorproteins）；與膜泡運(yùn)輸有關(guān)的馬達(dá)蛋白有3類(lèi)：動(dòng)力蛋白（dynein），可向微管負(fù)端移動(dòng)；驅(qū)動(dòng)蛋白（kinesin），可牽引物質(zhì)向微管的正端移動(dòng)；肌球蛋白（myosin）,可向微絲的正極運(yùn)動(dòng)。

第四十五頁(yè)，共七十三頁(yè)。2、衣被類(lèi)型已知三類(lèi)具有代表性的衣被蛋白，即：籠形蛋白（clathrin）、COPI和COPII，每個(gè)介導(dǎo)不同的運(yùn)輸途徑第四十六頁(yè)，共七十三頁(yè)。（1）、籠形蛋白衣被小泡A、籠形蛋白衣被小泡是最早發(fā)現(xiàn)的衣被小泡，介導(dǎo)高爾基體到溶酶體，高爾基體到植物液泡的運(yùn)輸；籠形蛋白衣被小泡的形態(tài)第四十七頁(yè)，共七十三頁(yè)。B、籠形蛋白的結(jié)構(gòu)

籠形蛋白分子形成一個(gè)具有3個(gè)曲臂的形狀（triskelion）。許多籠形蛋白的曲臂部分交織在一起，形成一個(gè)籠子?；\形蛋白的結(jié)構(gòu)，A電鏡照片，B分子模型，C衣被模型第四十八頁(yè)，共七十三頁(yè)。C、銜接蛋白（adaptin）銜接蛋白（adaptin）介于籠形蛋白與配體受體復(fù)合物之間，起連接作用?；\形衣被小泡的組成第四十九頁(yè)，共七十三頁(yè)。D、動(dòng)力素（dynamin）動(dòng)力素（dynamin）聚集成一圈圍繞在芽的頸部，從而導(dǎo)致膜融合，掐斷衣被小泡。Clathrin衣被小泡的掐斷過(guò)程第五十頁(yè)，共七十三頁(yè)。（2）COPI衣被小泡

負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)逃逸到高爾基體的蛋白返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。這種衣被蛋白復(fù)合體包含多達(dá)7種肽鏈。COPI衣被小泡還可以介導(dǎo)高爾基體不同區(qū)域間的蛋白質(zhì)運(yùn)輸。COPI衣被小泡的形態(tài)A、作用：第五十一頁(yè)，共七十三頁(yè)。B、回收原理

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的正常駐留蛋白，在C端含有一段回收信號(hào)序列（KDEL）高爾基體cis面的膜上受體蛋白可以識(shí)別并結(jié)合逃逸蛋白，形成COPI衣被小泡將它們返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。KDEL序列第五十二頁(yè)，共七十三頁(yè)。（3）、COPⅡ衣被小泡

介導(dǎo)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體的物質(zhì)運(yùn)輸A、作用：第五十三頁(yè)，共七十三頁(yè)。B、COPⅡ衣被的形成過(guò)程（a)、衣被召集GTP酶也叫G蛋白，起分子開(kāi)關(guān)的作用，結(jié)合GDP的形式?jīng)]有活性，位于細(xì)胞質(zhì)中，結(jié)合GTP而活化，轉(zhuǎn)位至膜上，能與衣被蛋白結(jié)合，促進(jìn)組裝。a、衣被召集GTP酶第五十四頁(yè)，共七十三頁(yè)。（b)、衣被召集GTP酶

COPII衣被小泡的衣被召集GTP酶為Sar1蛋白，負(fù)責(zé)召集COPII衣被的形成。第五十五頁(yè)，共七十三頁(yè)。鳥(niǎo)苷酸交換因子（GEF）：GEF的作用是使衣被召集GTP酶釋放GDP，結(jié)合GTP而激活。GTP酶激活蛋白（GTPaseactivatingprotein,GAP）。GAP的作用是激活衣被召集GTP酶的水解活性，使GTP水解，G蛋白失活。（c）、衣被召集GTP酶的調(diào)節(jié)蛋白第五十六頁(yè)，共七十三頁(yè)。B、Sar1的工作過(guò)程

失活狀態(tài)：Sar1大量存在于細(xì)胞質(zhì)中，與GDP結(jié)合的處于失活狀態(tài)。激活狀態(tài)：Sar1釋放GDP，結(jié)合GTP而激活。激活的Sar1暴露出一條脂肪酸的尾巴，插入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜，然后開(kāi)始召集COPII衣被蛋白，以衣被蛋白為模型形成運(yùn)輸小泡。COPII衣被小泡的組裝第五十七頁(yè)，共七十三頁(yè)。C、COPII衣被的解體多數(shù)衣被召集GTP酶在GAP作用下水解GTP為GDP時(shí)，它催化衣被的解體。第五十八頁(yè)，共七十三頁(yè)。3、膜泡運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程：

衣被小泡沿著細(xì)胞內(nèi)的微管運(yùn)輸?shù)桨屑?xì)胞器，馬達(dá)蛋白水解ATP提供運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力。各類(lèi)運(yùn)輸小泡準(zhǔn)確地和靶細(xì)胞器膜融合：是因?yàn)檫\(yùn)輸小泡表面的標(biāo)志蛋白能被靶細(xì)胞器膜上的受體識(shí)別；識(shí)別過(guò)程的兩類(lèi)關(guān)鍵性的蛋白質(zhì)是：SNAREs（solubleNSFattachmentproteinreceptor）：其介導(dǎo)運(yùn)輸小泡特異性停泊和融合到特定的細(xì)胞器上；Rabs（targetingGTPase）：調(diào)節(jié)運(yùn)輸小泡靠近靶細(xì)胞器膜。第五十九頁(yè)，共七十三頁(yè)。（1）、SNAREs

SNAREs的作用是保證識(shí)別的特異性和介導(dǎo)運(yùn)輸小泡與目標(biāo)膜的融合，

SNAREs有兩類(lèi)：位于運(yùn)輸小泡上的叫作v-SNAREs，位于靶膜上的叫作t-SNAREs。t-和v-SNARE第六十頁(yè)，共七十三頁(yè)。A、v-SNAREs和t-SNAREs識(shí)別機(jī)理

二者能相互纏繞形成SNAREs復(fù)合體（trans-SNAREscomplexes）。第六十一頁(yè)，共七十三頁(yè)。B、小泡的膜與靶膜的融合過(guò)程

通過(guò)跨SNAREs復(fù)合體將運(yùn)輸小泡的膜與靶膜拉在一起，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸小泡特異性停泊和融合。第六十二頁(yè)，共七十三頁(yè)。C、SNAREs的分離

NSF（N-ethylmaleimide-sensitivefusionprotein,NSF，N-乙基順丁烯二酰亞胺—敏感融合蛋白）催化SNAREs復(fù)合體的分離，它是一種ATP酶，能夠利用ATP作為能量將SNAREs復(fù)合體的螺旋纏繞分開(kāi)。SNARE復(fù)合體的解離第六十三頁(yè)，共七十三頁(yè)。（2）、Rabs

Rab屬于單體GTP酶，已知30余種。不同膜上具有不同的Rab；結(jié)合GDP失活，位于細(xì)胞質(zhì)中，結(jié)合GTP激活，位于細(xì)胞膜、內(nèi)膜和運(yùn)輸小泡膜上;調(diào)節(jié)SNAREs復(fù)合體的形成，從而調(diào)節(jié)運(yùn)輸小泡的停泊和融合。Rab的作用第六十四頁(yè)，共七十三頁(yè)。總結(jié)：蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的細(xì)胞定位及定向輸送

多肽或蛋白質(zhì)合成后要送往細(xì)胞的各個(gè)部分，以行使各自的生物功能。

真核細(xì)胞質(zhì)核糖體合成的蛋白質(zhì)

胞漿內(nèi)質(zhì)網(wǎng)線(xiàn)粒體細(xì)胞核細(xì)胞膜高爾基體溶酶體分泌到胞外第六十五頁(yè)，共七十三頁(yè)。三、蛋白質(zhì)合成后的折疊及加工修飾：（一）、蛋白質(zhì)合成后的折疊；（二）、蛋白質(zhì)合成后的加工修飾；第六十六頁(yè)，共七十三頁(yè)。（一）