細(xì)胞物質(zhì)運(yùn)輸醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)詳解演示文稿

細(xì)胞物質(zhì)運(yùn)輸醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)詳解演示文稿當(dāng)前第1頁\共有52頁\編于星期四\10點（優(yōu)選）細(xì)胞物質(zhì)運(yùn)輸醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)當(dāng)前第2頁\共有52頁\編于星期四\10點運(yùn)輸途徑當(dāng)前第3頁\共有52頁\編于星期四\10點運(yùn)輸方式門控轉(zhuǎn)運(yùn)（gatedtransport）：經(jīng)核孔復(fù)合體進(jìn)入細(xì)胞核直接穿越細(xì)胞器膜：蛋白轉(zhuǎn)位裝置（proteintranslocator）；保持線性膜泡運(yùn)輸：轉(zhuǎn)運(yùn)小泡當(dāng)前第4頁\共有52頁\編于星期四\10點分選信號信號肽（signalpeptide）：存在于多肽鏈上的一段連續(xù)的氨基酸序列，可引導(dǎo)蛋白質(zhì)定位到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，線粒體和細(xì)胞核。部分信號肽完成蛋白質(zhì)的定向轉(zhuǎn)移后會被切除。當(dāng)前第5頁\共有52頁\編于星期四\10點信號斑（signalpatch）：存在于完成折疊的蛋白質(zhì)中，構(gòu)成信號斑的信號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。當(dāng)前第6頁\共有52頁\編于星期四\10點轉(zhuǎn)運(yùn)往往需要分子伴侶（molecularchaperone）的作用當(dāng)前第7頁\共有52頁\編于星期四\10點信號假說signalhypothesisG.Blobel和D.Sabatini提出多肽鏈上的特殊氨基酸序列（信號肽）可指導(dǎo)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成。

the1999NobelPrize.--"forthediscoverythatproteinshaveintrinsicsignalsthatgoverntheirtransportandlocalizationinthecell"當(dāng)前第8頁\共有52頁\編于星期四\10點進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)(ER所屬蛋白、分泌性蛋白、溶酶體酶及膜蛋白)，其編碼基因在起始密碼之后有一組編碼特定信號肽序列的密碼。凡能先合成該蛋白序列的核糖體都與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)靠攏并附著其上。當(dāng)前第9頁\共有52頁\編于星期四\10點當(dāng)前第10頁\共有52頁\編于星期四\10點當(dāng)前第11頁\共有52頁\編于星期四\10點信號肽合成→信號肽與SRP結(jié)合→肽鏈延伸終止→SRP與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上受體結(jié)合→SRP脫離信號肽→肽鏈在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上繼續(xù)合成，同時信號肽引導(dǎo)新生肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔→信號肽切除→肽鏈延伸至終止→核糖體分離，蛋白質(zhì)釋放。

當(dāng)前第12頁\共有52頁\編于星期四\10點當(dāng)前第13頁\共有52頁\編于星期四\10點合成后去向RER上的蛋白質(zhì)合成后根據(jù)穿膜信號的不同可進(jìn)入網(wǎng)腔中形成游離蛋白質(zhì)，也可以參與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的組建。這取決于多肽鏈上與穿膜相關(guān)的起始轉(zhuǎn)運(yùn)信號（start-transfersignal）和終止轉(zhuǎn)運(yùn)信號（stop-transfersignal）當(dāng)前第14頁\共有52頁\編于星期四\10點游離蛋白質(zhì)當(dāng)前第15頁\共有52頁\編于星期四\10點跨膜蛋白質(zhì)當(dāng)前第16頁\共有52頁\編于星期四\10點當(dāng)前第17頁\共有52頁\編于星期四\10點當(dāng)前第18頁\共有52頁\編于星期四\10點蛋白質(zhì)的門控轉(zhuǎn)運(yùn)當(dāng)前第19頁\共有52頁\編于星期四\10點核內(nèi)蛋白質(zhì)運(yùn)輸（門控轉(zhuǎn)運(yùn)）小分子物質(zhì)能較自由的穿過核孔，但蛋白質(zhì)、RNA等大分子物質(zhì)就要以門控轉(zhuǎn)運(yùn)方式運(yùn)輸。核質(zhì)蛋白的C端有一個信號序列即核定位信號(nuclearlocalizationsignal,NLS)，pro-pro-lys-lys-lys-Arg-lys-Val，可引導(dǎo)蛋白質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核，入核后信號不切除。當(dāng)前第20頁\共有52頁\編于星期四\10點門控轉(zhuǎn)運(yùn)核孔運(yùn)輸還需要有相關(guān)的受體蛋白、銜接蛋白、Ran蛋白及其調(diào)控蛋白。Ran是一種G蛋白，在細(xì)胞核內(nèi)Ran-GTP的含量高，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)Ran-GDP的含量高。當(dāng)前第21頁\共有52頁\編于星期四\10點當(dāng)前第22頁\共有52頁\編于星期四\10點核蛋白向細(xì)胞核的輸入過程當(dāng)前第23頁\共有52頁\編于星期四\10點膜泡轉(zhuǎn)運(yùn)除胞吞作用和胞吐作用外，細(xì)胞內(nèi)部內(nèi)膜系統(tǒng)各個部分之間的物質(zhì)傳遞也通過膜泡運(yùn)輸方式進(jìn)行。當(dāng)前第24頁\共有52頁\編于星期四\10點從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體的蛋白質(zhì)運(yùn)輸由COPⅡ衣被小泡介導(dǎo)，加工成熟后經(jīng)反面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分泌。當(dāng)前第25頁\共有52頁\編于星期四\10點出芽當(dāng)前第26頁\共有52頁\編于星期四\10點移動胞內(nèi)膜泡在動位蛋白（dynein）、驅(qū)動蛋白（kinesin）、肌球蛋白（myosin）牽引下運(yùn)輸沿微管或微絲運(yùn)行。通過這些蛋白的作用，可使膜泡運(yùn)抵指定區(qū)域。當(dāng)前第27頁\共有52頁\編于星期四\10點當(dāng)前第28頁\共有52頁\編于星期四\10點定位當(dāng)前第29頁\共有52頁\編于星期四\10點蛋白質(zhì)的加工與分泌當(dāng)前第30頁\共有52頁\編于星期四\10點糖基化：單糖或寡糖與蛋白質(zhì)之間通過共價鍵結(jié)合形成糖蛋白的過程。大多數(shù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì)最終都被糖基化。當(dāng)前第31頁\共有52頁\編于星期四\10點內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中蛋白質(zhì)的加工包括糖基化、二硫鍵形成、正確折疊裝配等，其中最主要的是糖基化。當(dāng)前第32頁\共有52頁\編于星期四\10點糖分子首先連接到RER膜上的多萜醇分子上，裝配成寡糖鏈并被活化，再被糖基轉(zhuǎn)移酶催化轉(zhuǎn)到暴露于RER腔面的新生肽鏈的天冬酰胺殘基上（N－連接）。當(dāng)前第33頁\共有52頁\編于星期四\10點N-linkedproteinglycosylationintheER當(dāng)前第34頁\共有52頁\編于星期四\10點GC中蛋白質(zhì)的加工包括糖鏈修飾、糖基化（O－連接）

、多余肽鏈的水解。

當(dāng)前第35頁\共有52頁\編于星期四\10點蛋白質(zhì)在高爾基體中糖基化當(dāng)前第36頁\共有52頁\編于星期四\10點糖基化的作用是：使蛋白質(zhì)能夠抵抗消化酶的作用；賦予蛋白質(zhì)傳導(dǎo)信號的功能；糖基化后蛋白可用于形成細(xì)胞外被。當(dāng)前第37頁\共有52頁\編于星期四\10點蛋白質(zhì)在高爾基體的水解：ER中合成前胰島素原→ER中切除信號肽成為胰島素原→GC中水解多余肽段并折疊成為胰島素當(dāng)前第38頁\共有52頁\編于星期四\10點蛋白質(zhì)的分揀與分泌當(dāng)前第39頁\共有52頁\編于星期四\10點組成溶酶體的各種成分在ER中合成、GC中修飾后經(jīng)轉(zhuǎn)運(yùn)小泡參與組建溶酶體。其中蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)由分揀信號和GC膜上相應(yīng)的受體介導(dǎo)。溶酶體水解酶的分揀信號為6－磷酸甘露糖當(dāng)前第40頁\共有52頁\編于星期四\10點溶酶體酶的運(yùn)輸分揀信號--M6P當(dāng)前第41頁\共有52頁\編于星期四\10點蛋白質(zhì)的分泌當(dāng)前第42頁\共有52頁\編于星期四\10點膜流membraneflow膜流現(xiàn)象：由于細(xì)胞的胞吞、胞吐作用和ER、GC的物質(zhì)合成、加工、運(yùn)輸，使細(xì)胞膜發(fā)生移位、融合、重組，細(xì)胞內(nèi)各膜性結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)移，使細(xì)胞構(gòu)成一個統(tǒng)一的整體，維持了活體細(xì)胞的動態(tài)平衡。當(dāng)前第43頁\共有52頁\編于星期四\10點細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)當(dāng)前第44頁\共有52頁\編于星期四\10點多細(xì)胞生物彼此間的協(xié)調(diào)活動有賴于細(xì)胞間的信息交流。大多數(shù)情況下細(xì)胞與細(xì)胞之間主要通過化學(xué)信號分子進(jìn)行信息交流。當(dāng)前第45頁\共有52頁\編于星期四\10點通過信號分子與受體的相互作用實現(xiàn)對細(xì)胞的調(diào)節(jié)以及在此過程中的作用機(jī)制即細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（signaltransduction）。當(dāng)前第46頁\共有52頁\編于星期四\10點信號轉(zhuǎn)導(dǎo)：細(xì)胞膜上受體識別膜外的刺激信號跨膜傳遞到膜的內(nèi)側(cè)面胞內(nèi)信號傳遞，引發(fā)細(xì)胞反應(yīng)（轉(zhuǎn)錄、酶、離子濃度、凋亡…

）信號分子失活、胞外刺激強(qiáng)度降低，細(xì)胞終止反應(yīng)當(dāng)前第47頁\共有52頁\編于星期四\10點氣體分子神經(jīng)遞質(zhì)激素細(xì)胞因子(氨基酸或肽)胞內(nèi)第二信使胞外信號（配體、第一信使）－－特異性、高效性、可滅活當(dāng)前第48頁\共有52頁\編于星期四\10點當(dāng)前第49頁\共有52頁\編于星期四\10點受體受體(receptor)

：一種蛋白質(zhì)，存在于細(xì)胞膜上或細(xì)胞核內(nèi)，能接受外界信號并將該信號轉(zhuǎn)化為細(xì)胞內(nèi)的一系列生化反應(yīng)，引起細(xì)胞結(jié)構(gòu)或功能的改變。當(dāng)前第50頁\共有52頁\編于星期四\10點受體可分為膜受體（membranereceptor）和細(xì)胞內(nèi)受體。當(dāng)前第51頁\共有52