蛋白質加工與輸送

關于蛋白質加工與輸送第1頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三2第2頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三3

翻譯后加工

（Posttranslationalprocessing）

肽鏈從核蛋白體(ribosome)釋放后，經過細胞內各種修飾處理，成為有活性的具有天然構象(nativeconformation)的成熟蛋白質的過程。第3頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三4包括：

多肽鏈折疊為天然的三維構象；肽鏈一級結構的修飾；空間結構的修飾等；

靶向輸送到特定細胞第4頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三5一、多肽鏈折疊為天然功能構象的蛋白質多肽鏈合成后需要逐步折疊（folding)成天然空間構象(nativeconformation)才成為有功能的蛋白質。一些疾病是單純由錯誤折疊的蛋白質引發(fā)的—

蛋白質構象病。第5頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三6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象核構象核：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。構象核的形成、構象核的生長和彼此黏結、具有規(guī)正二級結構的分子框架的建立、中間態(tài)的調整，以及具有四級結構蛋白質的亞基的組裝。第6頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三7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，具有一定二級結構的肽鏈經過塌陷(collapse)后形成的比較緊密的立體結構。它已具備了天然立體結構的框架。但在疏水的內部，很多細微的立體結構與天然還有差異。第7頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三8蛋白質肽鏈的折疊以結構域為單位很多實驗結果表明，各個結構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構域被單獨表達，而且表達的產物都具有天然的活性。一個多結構域蛋白質中的各個結構域不僅是氨基酸殘基序列上的一個特定的片段，也是蛋白質立體結構中的獨立的、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。在細胞中多結構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)調和協(xié)同。第8頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三9蛋白質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，而對蛋白質穩(wěn)定結構的形成產生影響的中間態(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化、二硫鍵交換有關，可能某些還與氨基酸殘基的側鏈修飾有關。第9頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三10掃描圖片第10頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三11決定蛋白質折疊的因素：球狀蛋白質折疊為一個有規(guī)律的二級結構和三級結構的構象，疏水側鏈埋在蛋白質的內部，極性/帶電荷的側鏈接觸溶劑。蛋白質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?！鱃是折疊蛋白質的構象穩(wěn)定性（Gunfolding-Gfolding).

蛋白質（△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。這導致蛋白質構象穩(wěn)定性的值在10~75KJ/mol之間，大多數(shù)蛋白質表現(xiàn)的值處于該范圍的低端。第11頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三12Anfinsen經典實驗表明：蛋白質折疊的必需信息都儲存在一級結構中。即“序列決定構象”。有些蛋白質移除前導序列會伴隨著之后的蛋白質重折疊的缺失。相反的，全長酶原解折疊后可以重新產生一個折疊的酶。這個結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，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三13細胞中大多數(shù)天然蛋白質折疊都不是自動完成，而需要其他酶、蛋白質輔助.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的折疊，以7個、8個或9個亞基的超環(huán)形結構為基礎。超環(huán)形結構被任意端蓋住，形成一個通過疏水表面結合解折疊多肽的空穴，通過ATP驅動的構象變化促使肽折疊為天然構象。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，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三14分子伴侶（molecularchaperon）蛋白二硫鍵異構酶（proteindisulfideisomerase,PDI）

肽?；?脯氨酰順反異構酶（peptidylprolylcis-transisomerase,PPI）與蛋白質折疊有關的酶或蛋白質第14頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三151．分子伴侶*（molecularchaperon）是細胞中一大類保守蛋白質，可識別肽鏈的非天然構象（不穩(wěn)定構象），促進各功能域和整體蛋白質的正確折疊（穩(wěn)定構象）。普遍特點---只與Pr分子的非天然構象結合，而不與已經折疊成天然構象的Pr分子結合兩大類：一類是核糖體結合性分子伴侶，包括觸發(fā)因子(triggerfactor,TF)等；另一類是非核糖體結合性分子伴侶，包括熱休克蛋白、伴侶蛋白等。第15頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三16（1）功能--多種多樣的

①幫助肽鏈折疊；

②輔助新生肽鏈的轉運與轉位，幫助“次品蛋白質”的降解。③一些細胞質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：網格蛋白的去組裝；參與突觸小泡融合后的內吞；幫助蛋白質/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，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三17（2）作用：蛋白質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合能力的蛋白質。以最常見的hsp70為例，它們都具有一個肽結合部位，由疏水氨基酸殘基構成。分子伴侶總的作用是與暴露的疏水區(qū)域穩(wěn)定結合。結果：降低了局部未折疊蛋白質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，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三18（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、內質網、線粒體、葉綠體以及細胞核中。（存在胞內pr折疊、組裝的各部位）第18頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三19（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，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三20第20頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三21HSP70：一類約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構域組成：

N端的ATP酶結構域和C端的多肽鏈結合結構域。ATP酶結構域：能結合和水解ATP.多肽鏈結合結構域：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，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三22HSP促進蛋白質折疊的基本作用：結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合，保持肽鏈成伸展狀態(tài)，避免肽鏈內、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，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三23

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)性折疊蛋白質提供能折疊形成天然空間構象的微環(huán)境。第23頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三24伴侶素GroEL/GroES系統(tǒng)促進蛋白質折疊過程

第24頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三25

2．蛋白二硫鍵異構酶（proteindisulfideisomerase,PDI）多肽鏈內或肽鏈之間二硫鍵的正確形成對穩(wěn)定分泌蛋白、膜蛋白等的天然構象十分重要．部位：主要在細胞內質網進行。原因：多肽鏈的幾個半胱氨酸間可能出現(xiàn)錯配二硫鍵，影響蛋白質正確折疊。解決：ＰＤＩ在內質網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，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三26PDI是一種含有巰基的酶，能隨機切斷及催化蛋白質中的二硫鍵，使之正確重排，形成熱力學上最穩(wěn)定的構象。PDI通過催化巰基與二硫鍵的交換反應，從而催化蛋白質二硫鍵的形成、還原（斷裂）或重排（異構化）。第26頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三27并不是所有的蛋白質都含有二硫鍵，特別是在細胞內的多數(shù)蛋白質是不含有二硫鍵的，因為細胞內的環(huán)境是個還原性的環(huán)境。近年來的研究表明，蛋白二硫鍵異構酶也參與了對蛋白質功能的調節(jié)。第27頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三283.肽?；桓滨ｍ樂串悩嬅?，（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體，空間構象差別明顯。PPI可促進上述順反兩種異構體之間的轉換。天然蛋白肽鏈中肽酰一脯氨酸間肽鍵絕大部分是反式構型，僅6％為順式構型。在肽鏈合成需形成順式構型時，PPI可使多肽在各脯氨酸彎折處形成準確折疊。第28頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三29二、一級結構的修飾場所：內質網、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?；福被拿附Y果：切除N-甲?；谐齆-末端Met或N-末端一段AA第29頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三30蜂毒毒蛋白的加工成熟

蜂毒蛋白只有經蛋白酶水解切除N端的22個氨基酸以后才有生物活性。第30頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三31（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，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三321.氨基末端乙酰化在N-乙酰轉移酶的催化下將多肽鏈的氨基末端（或氨基酸殘基側鏈氨基）乙?；?。有兩組乙酰轉移酶：分泌蛋白乙酰轉移酶和非分泌蛋白乙酰轉移酶，都以乙酰CoA為底物。十分普遍，估計體內50%的蛋白質有氨基乙?；?。近年發(fā)現(xiàn)組蛋白的乙酰化在活化染色質，使它作為轉錄及復制的模板中起重要作用。第32頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三33核小體中四種組蛋白各兩分子構成的八聚體即核心組蛋白。（多富含Lys殘基）它們的側鏈氨基是乙?；奈稽c。第33頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三342.甲基化酶:甲基轉移酶.存在:胞液(主要);細胞核(少量)底物：S-腺苷蛋氨酸(SAM,是Met活化產物），SAM的甲基被高度活化，稱為活性蛋氨酸，是體內最重要的甲基直接供給體甲基化位點：Lys,Arg,His的側鏈；Gln的N-甲基化和Glu,Asp的O-甲基化.腺苷轉移酶PPi+Pi+甲硫氨酸ATPS—腺苷甲硫氨酸(SAM)第34頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三35第35頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三363.氧化蛋白質多肽鏈中進行氧化修飾最普遍現(xiàn)象是--

二硫鍵的生成。酶：二硫鍵異構酶作用：肽鏈內或鏈間的Cys巰基氧化成二硫巰基。第36頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三374.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生新的酰胺化的羧端。結果：缺失了原來作為羧基端的Gly.

第37頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三385.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：內質網過程：在Glu殘基的γ碳原子上添加羧基結果：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，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三396.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肽鏈進入內質網腔后，內質網中的脯氨酰-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，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三40（三）水解修飾無活性的蛋白質前體→活性的蛋白質或多肽

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素原(POMC)的水解修飾第40頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三41第41頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三42鴉片促黑皮質素原(POMC)的水解修飾第42頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三43三、空間結構的修飾（一）亞基聚合具有四級結構的蛋白質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，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三44（二）輔基連接結合蛋白中非蛋白質部分（輔基）通過共價鍵方式與蛋白質部分相連。各種主要的結合蛋白（如糖蛋白、脂蛋白等），合成后都需要結合相應輔基，成為天然功能蛋白質．第44頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三45（三）疏水脂鏈的共價連接

某些蛋白質（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，定位成為特殊質膜內在蛋白，才成為具有生物功能的蛋白質。

第45頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三46四、蛋白質合成后的靶向輸送

蛋白質合成后的去向：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)：蛋白質合成后經過復雜機制，定向到達其執(zhí)行功能的目標地點.蛋白質的修飾反應與靶向輸送過程同步完成．第46頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三47蛋白質的分類--結構蛋白（structuralprotein)或固有蛋白（housekeepingprotein):合成后留在細胞內，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，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三48所有靶向輸送的蛋白質結構中存在分選信號--主要為N末端特異氨基酸序列可引導蛋白質轉移到細胞的適當靶部位，這類序列稱為信號序列*（signalseguence).靶向不同的蛋白質各有特異的信號序列或成分.第48頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三49(一）與分泌蛋白的合成、轉運有關的組分1.信號肽*（signalpeptide）未成熟蛋白質的Ｎ端序列，可被細胞轉運系統(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。結構：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、小側鏈的AA；信號肽酶裂解的部位）第49頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三50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等側鏈較短的AA結尾。此結尾的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，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三51信號肽的一級結構第51頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三52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，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三532.信號識別顆粒（signalrecongnitionparticle,SRP）存在細胞溶質中，一個長形顆粒6條多肽鏈和一分子7SRNA共同構成，RNA構成核蛋白的骨架，6條多肽鏈各自形成獨立功能的結構。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，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三54SRP作用：1.識別、結合信號肽；2.將核蛋白體復合體引導到內質網膜上并與受體結合；3.暫時抑制肽鏈延長，避免長肽鏈折疊。第54頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三55SRP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的轉運過程只起短暫作用，但可循環(huán)利用，在細胞質內濃度很高，為核蛋白體的1/10。第55頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三563.對接蛋白（dockingprotein，ＤＰ）(SRP受體）存在內質網膜上，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合到內質網膜上；二是一旦SRP和新生肽鏈的復合物結合到內質網上，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，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三57４．ER膜上的轉位器(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，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三58（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質網（endoplasmicreticulum,ER)，蛋白質再分別被包裝進分泌小泡轉移、融合到其他部位或分泌出細胞。（1）信號肽被識別

（2）核蛋白體轉移到內質網膜

（3）分泌肽進入內質網腔

第58頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三59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結合新生肽鏈N端的信號肽，多肽合成暫停，通過雙重結合（SRP與其受體的結合；帶有新生肽鏈的核糖體與內質網膜的結合），確保新生肽鏈正確無誤地附著并進入內質網膜。③當核糖體與轉位器正確對位接觸后，可導致轉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質網。在平時轉位器是關閉的，只是在新生肽鏈進入的瞬間是開放的。信號肽是引起轉位器開放的觸發(fā)因素。④信號肽將新生肽鏈引導進入內質網腔內后，在信號肽酶復合物作用下，切除。折疊，形成有空間構象的蛋白質，有的還需要運送到高爾基體等處進行進一步的加工修飾，才能成為有特定結構和功能的蛋白質，并被定位到機體中的特定部位行使其功能。第59頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三60第60頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三61（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N端都有相應其他定位內、外膜或膜間隙信號序列

如：線粒體基質蛋白前體的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，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三62線粒體基質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)結合，以穩(wěn)定的未折疊形式轉運到線粒體。１．蛋白質先通過信號序列識別、結合線粒體外膜的受體復合物。２．再轉運、穿過由線粒體外膜轉運體（Tom）和內膜轉運體(Tim）共同組成的跨內、外膜蛋白通道。以未折疊形式進入線粒體基質。基質HSP70水解ATP釋能及利用跨內膜電化學梯度，為肽鏈進入線粒體提供動力。３．蛋白質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．

第62頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三63第63頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三64（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，各種大分子及核內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含有特異信號序列

結構：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，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三65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導入核中。

新合成胞核蛋白靶向輸送涉及幾種蛋白質成分：

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，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三66第66頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三67蛋白質分子在細胞內的降解細胞內的蛋白質處于不斷更新過程，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，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三68一、與蛋白質降解相關的末端和內部序列細胞內的蛋白質，出于細胞活動對特異蛋白質的需要，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，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三691.研究表明，蛋白質分子N-末端殘基影響蛋白質的壽命。（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-蛋白轉移酶（R-transferase)識別，然后在末端加上一個Arg殘基。第69頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三702.存在肽鏈內部的一些保守序列:如Arg-X-X-Leu-Gly-X-Ile-Gly-Asx和Pro-Glu-Ser-Thr(即PEST序列）第70頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三71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。（一）蛋白質在溶酶體通過ATP-非依賴途徑被降解二、真核細胞內蛋白質的降解有兩條重要途徑（二）蛋白質在蛋白酶體通過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第71頁，講稿共83頁，2023年5月2日，星期三72溶酶體是蛋白質降解的重要場所。細胞內外的蛋白質都可以通過不同的方式進入溶酶體。細胞外的蛋白質，以及細胞質膜上的受體蛋白質