功能區(qū)隔與蛋白分選

功能區(qū)隔與蛋白分選第1頁/共108頁第一節(jié)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第二節(jié)蛋白質(zhì)分選的基本原理第三節(jié)膜泡運(yùn)輸?shù)谒墓?jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)第五節(jié)高爾基體第六節(jié)溶酶體與過氧化物酶體本章內(nèi)容提要第2頁/共108頁第一節(jié)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

一、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的基本涵義二、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的功能

三、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)與胞質(zhì)溶膠第3頁/共108頁第一節(jié)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)一、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的基本涵義

在細(xì)胞質(zhì)中，除去可辨認(rèn)細(xì)胞器以外的膠狀物質(zhì)。A

與中間代謝有關(guān)的數(shù)千種酶類例如：糖酵解、磷酸戊糖途徑、糖醛酸途徑；糖原的合成、蛋白質(zhì)與脂肪合成的重要場(chǎng)所B

細(xì)胞周期、增殖、分化、衰老、凋亡的調(diào)控因子。

主要成分：蛋白質(zhì)占總量的20~30%，以水化物的形式存在C骨架系統(tǒng)（微絲、微管、中間纖維）:是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的組織者D

mRNA第4頁/共108頁一、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的基本涵義細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的組織結(jié)構(gòu)

1、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是一個(gè)高度有序的凝膠結(jié)構(gòu)體系，形成精細(xì)的區(qū)域。

細(xì)胞骨架纖維形成復(fù)雜的三維纖維網(wǎng)絡(luò)。多數(shù)蛋白直接或間接地與骨架結(jié)合或與生物膜結(jié)合

2、在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)結(jié)構(gòu)體系中，蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)與其他大分子之間都是通過弱鍵相互作用的。

3、各組分之間的作用常常處于動(dòng)態(tài)平衡之中。

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)所依賴的特殊環(huán)境高蛋白濃度；特定的離子環(huán)境第5頁/共108頁

中間代謝的過程及其調(diào)節(jié)（底物與產(chǎn)物的定向轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制？）控制細(xì)胞增殖、分化、衰老、凋亡所依賴的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。蛋白的分選及定向運(yùn)輸由于細(xì)胞骨架的組織，使細(xì)胞中的成分，在結(jié)構(gòu)功能上形成更為精細(xì)的區(qū)域。實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞質(zhì)中各功能的區(qū)域化。二、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的功能各膜質(zhì)細(xì)胞器

細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第6頁/共108頁蛋白質(zhì)的修飾

1、輔基或輔酶與酶的共價(jià)結(jié)合

2、磷酸化與去磷酸化，用以調(diào)節(jié)很多蛋白質(zhì)的生物活性。

3、糖基化。多數(shù)為O-連接的糖基化。在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中把N-乙酰葡萄糖胺分子加到蛋白質(zhì)的絲氨酸的羥基上。

4、蛋白質(zhì)N端的甲基化修飾，使蛋白質(zhì)維持較長的壽命。

例如：組蛋白中間纖維

5、?；５鞍踪|(zhì)與脂肪酸形成脂蛋白。跨膜蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體的轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，暴露在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的結(jié)構(gòu)域被?；Ｃ概c癌基因的產(chǎn)物特異性的識(shí)別，將脂肪酸鏈共價(jià)結(jié)合在特異的蛋白質(zhì)上。例如：Src、Ras中的脂肪酸鏈。第7頁/共108頁降解變性與錯(cuò)誤折疊的蛋白和短壽命蛋白質(zhì)泛素：是一個(gè)由76個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成的小分子蛋白質(zhì)。泛素的功能：幫助清理細(xì)胞中短壽命蛋白和錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)；參與細(xì)胞周期調(diào)控；DNA修復(fù)；細(xì)胞的程序性死亡。容易降解蛋白質(zhì)的特征：決定蛋白質(zhì)壽命的信號(hào)是N端第一個(gè)氨基酸殘基。MetThrSerValGlyProAlaCys，則穩(wěn)定；之外，則不穩(wěn)定

降解機(jī)制是依賴泛素降解途徑：泛素在一系列酶的作用下與靶蛋白結(jié)合，使靶蛋白被泛素標(biāo)記，從而被蛋白酶體水解。第8頁/共108頁幫助變形或錯(cuò)誤折疊的蛋白重新折疊，形成正確的分子構(gòu)象利用熱休克蛋白（heatshockprotein）Hsp,在消耗ATP的情況下把變性蛋白重新折疊成正確的構(gòu)象。熱休克蛋白有三個(gè)家族：25KD、75KD、90KD錯(cuò)變形或錯(cuò)誤折疊的蛋白正確的分子構(gòu)象

HspATPADP第9頁/共108頁三、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)與胞質(zhì)溶膠細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是由微管、微絲和中間纖維等形成的相互聯(lián)系的結(jié)構(gòu)體系。其中蛋白質(zhì)和其他大分子以凝聚狀態(tài)或暫時(shí)以凝聚狀態(tài)存在與周圍的溶液分子處于動(dòng)態(tài)平衡。是一種由精細(xì)區(qū)域化的凝膠結(jié)構(gòu)體系，細(xì)胞在不同的發(fā)育間段和不同的生理狀態(tài)下，可能有所不同。作為一個(gè)蛋白質(zhì)是否屬于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的結(jié)構(gòu)成分，主要取決于其在生命活動(dòng)中是結(jié)合在細(xì)胞骨架上，還是溶解在周圍的溶液中。第10頁/共108頁

胞質(zhì)溶膠早期的實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)家和生化學(xué)家用差速離心的方法分離細(xì)胞勻漿的各組分，獲得的上清液稱之為胞質(zhì)溶膠。乳膠小球?qū)嶒?yàn)：將乳膠小球用微注射的方法注入非洲爪蟾的卵母細(xì)胞中，經(jīng)一段時(shí)間后，取出乳膠小球，分析滲入小球中的蛋白質(zhì)。結(jié)合在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的蛋白質(zhì)不容易滲入乳膠小球。

胞質(zhì)溶膠與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的關(guān)系包涵關(guān)系第11頁/共108頁定義：結(jié)構(gòu)、功能和發(fā)生上相關(guān)的內(nèi)膜形成的細(xì)胞結(jié)構(gòu)稱為細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)。功能：區(qū)隔化；增加表面積。系統(tǒng)發(fā)生上內(nèi)膜起源于質(zhì)膜的內(nèi)陷和內(nèi)共生。個(gè)體發(fā)生上內(nèi)膜來源于原有內(nèi)膜系統(tǒng)的分裂，具有epigenetic的特性。細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)第12頁/共108頁第二節(jié)蛋白質(zhì)分選的基本原理細(xì)胞內(nèi)合成的蛋白質(zhì)、脂類等物質(zhì)之所以能夠定向的轉(zhuǎn)運(yùn)到特定的細(xì)胞器取決于兩個(gè)方面：其一是蛋白質(zhì)中包含特殊的信號(hào)序列（signalsequence）。其二是細(xì)胞器上具特定的信號(hào)識(shí)別裝置（分選受體，sortingreceptor）。第13頁/共108頁一、蛋白質(zhì)分選信號(hào)①信號(hào)序列（signalsequence）：引導(dǎo)蛋白質(zhì)定向轉(zhuǎn)移的線性序列，通常15-60個(gè)氨基酸殘基，對(duì)所引導(dǎo)的蛋白質(zhì)沒有特異性要求。②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)。第14頁/共108頁signalsequenceandsignalpatch第15頁/共108頁第16頁/共108頁二、蛋白質(zhì)分選運(yùn)輸機(jī)制1、門控運(yùn)輸（gatedtransport）：如通過核孔復(fù)合體的運(yùn)輸。2、跨膜運(yùn)輸（transmembranetransport）：蛋白質(zhì)通過跨膜通道進(jìn)入目的細(xì)胞器。3、膜泡運(yùn)輸（vesiculartransport）：蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基體中被包裝成衣被小泡，選擇性地運(yùn)輸?shù)桨屑?xì)胞器。第17頁/共108頁第三節(jié)胞內(nèi)膜泡運(yùn)輸內(nèi)膜系統(tǒng)之間的物質(zhì)傳遞常通過膜泡運(yùn)輸進(jìn)行。多數(shù)運(yùn)輸小泡在膜的特定區(qū)域以出芽的方式產(chǎn)生。表面具有一個(gè)籠子狀的由蛋白質(zhì)構(gòu)成的衣被（coat）。衣被在運(yùn)輸小泡與靶細(xì)胞器的膜融合之前解體。第18頁/共108頁衣被小泡在細(xì)胞內(nèi)沿微管或微絲運(yùn)輸。與膜泡運(yùn)輸有關(guān)的馬達(dá)蛋白有3類，在這些馬達(dá)蛋白的牽引下，可將膜泡運(yùn)到特定的區(qū)域。動(dòng)力蛋白（dynein），趨向微管負(fù)端；驅(qū)動(dòng)蛋白（kinesin），趨向微管正端；肌球蛋白（myosin），趨向微絲的正極。第19頁/共108頁一、衣被類型已知三類：籠形蛋白（clathrin）COPICOPII主要作用：選擇性的將特定蛋白聚集在一起，形成運(yùn)輸小泡；如同模具一樣決定運(yùn)輸小泡的外部特征。第20頁/共108頁三種衣被小泡的功能衣被類型GTP酶組成與銜接蛋白運(yùn)輸方向clathrinARFClathrin重鏈與輕鏈，AP2質(zhì)膜→內(nèi)體Clathrin重鏈與輕鏈，AP1高爾基體→內(nèi)體Clathrin重鏈與輕鏈，AP3高爾基體→溶酶體，植物液泡COPIARFCOPαββ’γδεζ高爾基體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)COPIISar1Sec23/Sec24復(fù)合體，Sec13/31復(fù)合體，Sec16內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體第21頁/共108頁（一）籠形蛋白衣被小泡運(yùn)輸途徑：質(zhì)膜→內(nèi)體；高爾基體→內(nèi)體；高爾基體→溶酶體、植物液泡。衣被結(jié)構(gòu)：3重鏈、3輕鏈，形如triskelion。clathrin的曲臂交織在一起，形成5邊形網(wǎng)孔的籠子。銜接蛋白：連接衣被與受體。第22頁/共108頁Clathrincoatedvesicles第23頁/共108頁Deep-etchviewofatypicalclathrinlattice第24頁/共108頁Selectivetransportbyclathrincoatedvesicles第25頁/共108頁當(dāng)衣被小泡形成時(shí)，可溶性蛋白dynamin聚集成一圈圍繞在芽的柄部，使柄部的膜盡可能地拉近（小于1.5nm），導(dǎo)致膜融合，pinchoff衣被小泡。第26頁/共108頁（二）COPI衣被小泡功能：回收、轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)逃逸蛋白（escapedproteins）返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)；也可介導(dǎo)高爾基體不同區(qū)域間的蛋白質(zhì)運(yùn)輸。組成：由7種蛋白組成?；厥招盘?hào)：Lys-Asp-Glu-Leu（KDEL）。第27頁/共108頁COPIVesicles第28頁/共108頁CopIandIIVesicles第29頁/共108頁Lys-Asp-Glu-Leu（KDEL）第30頁/共108頁（三）COPⅡ衣被小泡介導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體的物質(zhì)運(yùn)輸。形成于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出口位點(diǎn)，該處無核糖體。主要亞基：Sar1GTP、Sec23/Sec24、Sec13/Sec31。多數(shù)跨膜蛋白直接與COPII結(jié)合，少數(shù)跨膜蛋白和多數(shù)可溶性蛋白通過受體與COPII結(jié)合。分選信號(hào)：位于跨膜蛋白胞質(zhì)面，形式多樣，常包含雙酸性基序[DE]X[DE]，如Asp-X-Glu。第31頁/共108頁COPIIVesicles第32頁/共108頁COPIICoatedvesicle第33頁/共108頁二、衣被形成衣被召集GTP酶：為G蛋白，活化狀態(tài)可引起衣被蛋白聚集，包括ARF和SAR1。存在于細(xì)胞質(zhì)，激活后轉(zhuǎn)位到膜上。ARF：參與clathrin和COPI衣被的形成。SAR1：參與COPII衣被的形成。第34頁/共108頁ER上形成COPII小泡時(shí)，SAR1交換GDP/GTP而激活。激活的SAR1暴露出脂肪酸鏈尾巴，插入ER膜，促進(jìn)衣被蛋白的核化和組裝。SAR1可激活磷脂酶D，將一些磷脂水解，使衣被蛋白牢固地結(jié)合在膜上。當(dāng)小泡從膜上釋放后，衣被很快就解體。第35頁/共108頁Coatassembly第36頁/共108頁三、膜泡運(yùn)輸?shù)亩ㄏ驒C(jī)制（一）SNAREs功能：介導(dǎo)運(yùn)輸小泡與靶膜的融合。類型：v-SNAREs和t-SNAREs。結(jié)構(gòu)：具有一個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)域，相互纏繞形成跨SNAREs復(fù)合體，將小泡與靶膜拉在一起。第37頁/共108頁SNAREs第38頁/共108頁SNAREsinvesicletransport第39頁/共108頁神經(jīng)細(xì)胞中，SNAREs負(fù)責(zé)突觸小泡的停泊和融合。破傷風(fēng)毒素和肉毒素能選擇性地降解SNAREs，阻斷神經(jīng)傳導(dǎo)。病毒融合蛋白的工作原理與SNAREs相似，介導(dǎo)病毒與宿主質(zhì)膜的融合。第40頁/共108頁HIVfusionprotein第41頁/共108頁（二）Rabs也叫targetingGTPase，屬于G蛋白，起分子開關(guān)作用。已知30余種，不同膜上具有不同的Rabs。Rabs促進(jìn)和調(diào)節(jié)運(yùn)輸小泡的停泊和融合。Rabs還有許多效應(yīng)因子，幫助運(yùn)輸小泡聚集和靠近靶膜，觸發(fā)SNAREs抑制因子。第42頁/共108頁Rabsindocking第43頁/共108頁四、受體介導(dǎo)的內(nèi)吞批量內(nèi)吞（Bulk-phaseendocytosis）：非特異性的攝入細(xì)胞外物質(zhì)，穴樣內(nèi)陷（caveolae）是發(fā)生批量內(nèi)吞的部位。受體介導(dǎo)的內(nèi)吞(receptormediatedendocytosis)是一種選擇濃縮機(jī)制。LDL、運(yùn)鐵蛋白、生長因子、胰島素等都通過RME轉(zhuǎn)運(yùn)。第44頁/共108頁衣被小窩（coatedpits）是質(zhì)膜內(nèi)凹的部位，相當(dāng)于分子過濾器(約占肝細(xì)胞表面積2%)。受體、籠形蛋白和銜接蛋白大量集中于此處。受體胞質(zhì)端的Tyr-X-X-Φ是銜接蛋白識(shí)別的信號(hào)，X為任何氨基酸，Φ為分子較大的疏水氨基酸(如Phe、Leu、Met)。受體同配體結(jié)合后啟動(dòng)內(nèi)化作用，衣被開始組裝。第45頁/共108頁Clathrincoatedpitonthecytosolicfaceofacell第46頁/共108頁低密脂蛋白的吸收：膽固醇主要在肝細(xì)胞中合成，以低密脂蛋白（low-densitylipoproteins，LDL）釋放到血液。LDL顆粒芯部含有被長鏈脂肪酸酯化的膽固醇分子。周圍由磷脂和膽固醇構(gòu)成的脂單層包圍，有一個(gè)較大的Apo-B蛋白（配體）。第47頁/共108頁LDLParticle第48頁/共108頁LDLendocytosis第49頁/共108頁細(xì)胞需要膽固醇時(shí)，合成LDL跨膜受體蛋白。受體與LDL顆粒結(jié)合后，形成衣被小泡；進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)的小泡隨即脫掉衣被，成為平滑小泡，同早期內(nèi)體融合，內(nèi)體中PH值低，使受體與LDL顆粒分離；再經(jīng)晚期內(nèi)體將LDL送人溶酶體。在溶酶體中，LDL被水解成游離的膽固醇。第50頁/共108頁Thereceptor-mediatedendocytosisofLDL第51頁/共108頁LDLEndocytosis第52頁/共108頁受體回收途徑：①大部分返回原來的質(zhì)膜結(jié)構(gòu)域，如LDL受體；②有些進(jìn)入溶酶體被消化，如EGF的受體，稱為受體下行調(diào)節(jié)（receptordown-regulation）；③有些被運(yùn)至質(zhì)膜不同的結(jié)構(gòu)域，形成穿胞運(yùn)輸（transcytosis）。第53頁/共108頁Transcytosis第54頁/共108頁五、外排作用組成型外排途徑：由TGN區(qū)分泌囊泡向質(zhì)膜運(yùn)輸，通過defaultpathway完成轉(zhuǎn)運(yùn)。更新膜蛋白和膜脂、形成ECM、營養(yǎng)成分或信號(hào)分子。調(diào)節(jié)型外排途徑：如激素或酶儲(chǔ)于分泌泡內(nèi)，當(dāng)細(xì)胞在受到胞外信號(hào)刺激時(shí)，分泌泡釋放出去。第55頁/共108頁Theconstitutiveandregulatedsecretorypathways第56頁/共108頁第四節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Porter等于1945年發(fā)現(xiàn)于培養(yǎng)的小鼠成纖維細(xì)胞，因最初看到的是位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)部的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，故名endoplasmicreticulum，ER。第57頁/共108頁一、形態(tài)與組成約占細(xì)胞總膜面積的一半，是封閉的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。分為RER和SER。RER呈扁平囊狀，排列整齊，有核糖體附著。SER呈分支管狀或小泡狀，無核糖體附著。細(xì)胞不含純粹的RER或SER，它們分別是ER連續(xù)結(jié)構(gòu)的一部分。第58頁/共108頁RER第59頁/共108頁SER第60頁/共108頁膜含60%的蛋白和40%的脂類，PC含量較高，SM含量較少，沒有或很少含膽固醇。約30多種膜結(jié)合蛋白，另有30多種位于ER網(wǎng)腔。葡糖-6-磷酸酶是ER標(biāo)志酶，核糖體結(jié)合糖蛋白（ribophorin）只分布在RER，P450酶系只分布在SER。第61頁/共108頁二、ER的功能（一）蛋白質(zhì)合成內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白主要有：向細(xì)胞外分泌的蛋白、如抗體、激素；膜的整合蛋白；需要與其它細(xì)胞組分嚴(yán)格分開的酶，如溶酶體的各種水解酶；需要進(jìn)行修飾的蛋白，如糖蛋白。第62頁/共108頁Blobel等（1975）提出信號(hào)假說，認(rèn)為蛋白質(zhì)N端的信號(hào)肽，指導(dǎo)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成，獲1999年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。BlobelwithmembersofhislaboratoryGünterBlobel第63頁/共108頁蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成涉及以下成分：信號(hào)肽：位于N端，約16~30個(gè)氨基酸，含有6-15個(gè)連續(xù)排列的帶正電荷的非極性氨基酸，又稱開始轉(zhuǎn)移序列。信號(hào)識(shí)別顆粒（SRP）：6種多肽和1個(gè)7SRNA組成，屬RNP。與信號(hào)序列結(jié)合，導(dǎo)致Pr合成暫停。第64頁/共108頁AASequencesofERSignalPeptides第65頁/共108頁SRP受體，ER膜的整合蛋白，異二聚體，可與SRP特異結(jié)合。停止轉(zhuǎn)移序列，與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的親合力很高，阻止肽鏈繼續(xù)進(jìn)入網(wǎng)腔，成為跨膜蛋白。轉(zhuǎn)位因子，由3-4個(gè)Sec61蛋白構(gòu)成的通道，每個(gè)Sec61由3條肽鏈組成。第66頁/共108頁TranslocationofproteinsacrossER第67頁/共108頁蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的過程：信號(hào)肽與SRP結(jié)合→肽鏈延伸終止→SRP與受體結(jié)合→SRP脫離→肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→信號(hào)肽切除→肽鏈延伸至終止。這種肽鏈邊合成邊向內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔轉(zhuǎn)移的方式，稱為co-translation。第68頁/共108頁InsertionofTransmembraneproteinintotheERmembrane第69頁/共108頁（二）蛋白質(zhì)的修飾與加工包括糖基化、羥基化、?；?、二硫鍵形成等，幾乎所有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白最終都被糖基化。糖基化的作用：①使蛋白質(zhì)能夠抵抗消化酶的作用；②賦予蛋白質(zhì)傳導(dǎo)信號(hào)的功能；③某些蛋白只有在糖基化之后才能正確折疊。第70頁/共108頁糖基一般連接在4種氨基酸上，分為2種：N-連接的糖基化：與天冬酰胺殘基的NH2連接，糖為N-乙酰葡糖胺。O-連接的糖基化：與Ser、Thr和Hyp的OH連接，連接的糖為半乳糖或N-乙酰半乳糖胺，在高爾基體上進(jìn)行。第71頁/共108頁內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上進(jìn)行N-連接的糖基化。糖的供體為核苷糖，如GDP-甘露糖、UDP-N-乙酰葡糖胺。糖分子首先被糖基轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移到膜上的磷酸長醇分子上，裝配成寡糖鏈。再被寡糖轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)到Asn-X-Ser或Asn-X-Thr的Asn上。第72頁/共108頁P(yáng)roteinglycosylationinRER第73頁/共108頁P(yáng)roteinglycosylationinRER第74頁/共108頁P(yáng)roteinglycosylationinRER第75頁/共108頁（三）新生肽鏈的折疊、組裝和運(yùn)輸?shù)鞍椎恼郫B在hsp70家族的ATP酶的作用下完成。無法正確折疊的蛋白被轉(zhuǎn)入溶酶體降解，約90%的新合成T細(xì)胞受體亞單位和Ach受體都被降解，而從未到達(dá)靶膜。COPII介導(dǎo)由ER輸出的膜泡運(yùn)輸。第76頁/共108頁（四）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的其它作用合成磷脂、膽固醇等。解毒，如肝細(xì)胞的細(xì)胞色素P450酶系。參與甾體類激素的合成。使葡糖6-磷酸水解，釋放糖至血液中。儲(chǔ)存鈣離子，作為胞內(nèi)信號(hào)物質(zhì)，如肌質(zhì)網(wǎng)。提供酶附著的位點(diǎn)和機(jī)械支撐作用。第77頁/共108頁第五節(jié)高爾基體發(fā)現(xiàn)于1855年，1889年，Golgi用銀染法，在貓頭鷹的神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)觀察到了清晰的結(jié)構(gòu)，因此定名為高爾基體。第78頁/共108頁一、形態(tài)與組成由扁平囊泡堆積而成，有極性。通常4~8個(gè)(某些藻類較多)扁平囊在一起，構(gòu)成Golgistack。分布于ER與細(xì)胞膜間，呈弓形或半球形。凸出的一面對(duì)著ER稱為順面（cisface），凹進(jìn)的一面對(duì)著質(zhì)膜稱為反面（transface）。第79頁/共108頁StructureoftheGolgiComplex第80頁/共108頁Distribution，nucleusgreen，Golgibodyred第81頁/共108頁膜含有約60%的蛋白和40%的脂類，具有一些和ER共同的蛋白成分。主要的酶有糖基轉(zhuǎn)移酶、磺基-糖基轉(zhuǎn)移酶、氧化還原酶、磷酸酶、蛋白激酶、甘露糖苷酶、轉(zhuǎn)移酶和磷脂酶等。標(biāo)志酶為糖基轉(zhuǎn)移酶。第82頁/共108頁二、功能區(qū)隔cisGolginetwork，CGN是入口區(qū)域。medialGolgi，多數(shù)糖基修飾，糖脂的形成以及與高爾基體有關(guān)的糖合成發(fā)生于此處。transGolginetwork，TGN是出口區(qū)域，參與蛋白質(zhì)的分類與包裝，最后輸出。

第83頁/共108頁Golginetwork第84頁/共108頁高爾基體不同區(qū)域的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)：①嗜鋨反應(yīng)：cis面膜囊被特異地染色；②TPP酶：trans面的膜囊；③NADP酶：顯示中間的膜囊；④CMP酶：trans面的囊狀和管狀結(jié)構(gòu)。第85頁/共108頁三、主要功能1、參與細(xì)胞分泌活動(dòng)：RER合成Pr→ER腔→COPII小泡→CGN→medialGdgi加工→TGN區(qū)形成運(yùn)輸泡→與質(zhì)膜融合、排出。高爾基體依據(jù)信號(hào)序列或信號(hào)斑對(duì)蛋白質(zhì)分類。2、O-連接的糖基化：糖的供體為核苷糖。第86頁/共108頁3、進(jìn)行膜的轉(zhuǎn)化功能：ER合成膜脂轉(zhuǎn)移至高爾基體，經(jīng)過修飾和加工，形成運(yùn)輸泡與質(zhì)膜融合。4、將蛋白水解為活性物質(zhì)：如將胰島素C端切除；或?qū)⑸窠?jīng)肽前體降解為活性片段。5、參與形成溶酶體。6、植物細(xì)胞壁的形成，合成纖維素和果膠質(zhì)。第87頁/共108頁第六節(jié)溶酶體與過氧化物酶體Lysosome為deDuve與Novikoff1955年發(fā)現(xiàn)。Peroxisome由Rhodin1954在鼠腎小管上皮細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)。第88頁/共108頁一、溶酶體的結(jié)構(gòu)含酸性水解酶（最適pH=5），執(zhí)行細(xì)胞內(nèi)消化。具有異質(zhì)性，酸性磷酸酶是標(biāo)志酶。膜有質(zhì)子泵，溶酶體內(nèi)pH值低。膜蛋白高度糖基化。第89頁/共108頁1、初級(jí)溶酶體（primarylysosome）由高爾基體分泌形成，含多種酸性水解酶。第90頁/共108頁2、次級(jí)溶酶體（secondarylysosome）是正在進(jìn)行或完成消化作用的溶酶體，分為自噬溶酶體和異噬溶酶體。3、殘?bào)w（residualbody）又稱后溶酶體（post-lysosome），已失去酶活性，僅留未消化的殘?jiān)拭??？膳懦黾?xì)胞，也可能留在細(xì)胞內(nèi)逐年增多，如表皮細(xì)胞的老年斑，肝細(xì)胞的脂褐質(zhì)。第91頁/共108頁Secondarylysosome第92頁/共108頁肝細(xì)胞脂褐質(zhì)第93頁/共108頁二、溶酶體的功能細(xì)胞內(nèi)消化：如從LDL釋放膽固醇，單細(xì)胞真核生物籍其消化食物。自體吞噬：清除無用生物大分子，衰老細(xì)胞、細(xì)胞器、個(gè)體發(fā)育中多余的細(xì)胞。防御作用：如巨噬細(xì)胞。參與分泌過程的調(diào)節(jié)：如將甲狀腺球蛋白降解成有活性的甲狀腺素。形成精子的頂體。第94頁/共108頁第95頁/共108頁三、溶酶體的發(fā)生在高爾基體的trans面以出芽的方式形成：前溶酶體蛋白→N-連接的糖基化→高爾基體→磷酸轉(zhuǎn)移酶識(shí)別信號(hào)斑→將N-乙酰葡糖胺磷酸轉(zhuǎn)移在1~2個(gè)甘露糖殘基上→在中間膜囊切去N-乙酰葡糖胺形成M6P配體→與trans膜囊上M6P受體結(jié)合→通過clathrin衣被包裝成運(yùn)