真核細胞內(nèi)膜系統(tǒng)蛋白質(zhì)分選與膜泡運輸課件

本章內(nèi)容提要第一節(jié)細胞質(zhì)基質(zhì)的涵義與功能一、細胞質(zhì)基質(zhì)的涵義二、細胞質(zhì)基質(zhì)的功能第二節(jié)細胞內(nèi)膜系統(tǒng)及其功能一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能二、高爾基體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能三、溶酶體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能第三節(jié)細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的分選與膜泡運輸一、信號假說與蛋白質(zhì)分選信號二、蛋白質(zhì)分選的基本途徑與類型三、膜泡運輸四、細胞結(jié)構(gòu)體系的組裝牛牛文庫文檔分享本章內(nèi)容提要第一節(jié)細胞質(zhì)基質(zhì)的涵義與功能牛牛文庫文檔分享1細胞內(nèi)區(qū)室化是真核細胞結(jié)構(gòu)和功能的基本特征之一。細胞內(nèi)被膜：1.細胞質(zhì)基質(zhì)；2.細胞內(nèi)膜系統(tǒng)；3.其他由膜包被的各類細胞器（如線粒體）牛牛文庫文檔分享細胞內(nèi)區(qū)室化是真核細胞結(jié)構(gòu)和功能的基本特征之一。細胞內(nèi)被膜：2第一節(jié)細胞質(zhì)基質(zhì)的涵義與功能在真核細胞的細胞質(zhì)中，除去可分辨的細胞器以外的膠狀物質(zhì)，稱細胞質(zhì)基質(zhì)。牛牛文庫文檔分享第一節(jié)細胞質(zhì)基質(zhì)的涵義與功能在真核細胞的細胞質(zhì)中，除去可分3第一節(jié)細胞質(zhì)基質(zhì)的涵義與功能細胞質(zhì)基質(zhì)是細胞的重要組分，其體積約占細胞質(zhì)的一半。細胞組分數(shù)目體積比細胞質(zhì)基質(zhì)細胞核內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體溶酶體胞內(nèi)體過氧化物酶體線粒體1111300200400170054612311122肝細胞中細胞質(zhì)基質(zhì)及其它組分的數(shù)目及所占體積比牛牛文庫文檔分享第一節(jié)細胞質(zhì)基質(zhì)的涵義與功能細胞質(zhì)基質(zhì)是細胞的重要組分，其4一、細胞質(zhì)基質(zhì)的涵義細胞質(zhì)基質(zhì)很可能是高度有組織的體系。蛋白質(zhì)核糖體mRNAtRNA牛牛文庫文檔分享一、細胞質(zhì)基質(zhì)的涵義細胞質(zhì)基質(zhì)很可能是高度有組織的體系。蛋白5胞質(zhì)溶膠——

用差速離心法分離細胞勻漿物組分，先后除去細胞核、線粒體、溶酶體、高爾基體和

細胞質(zhì)膜等細胞器或細胞

結(jié)構(gòu)后，存留在上清液中

的主要是細胞質(zhì)基質(zhì)的

成

分。蛋白質(zhì)占20-30%牛牛文庫文檔分享胞質(zhì)溶膠——用差速離心法分離細胞勻漿物組分，先后除去細胞核6一、細胞質(zhì)基質(zhì)的涵義細胞質(zhì)基質(zhì)——是由微管、微絲和中間絲等形成的相互聯(lián)系的結(jié)構(gòu)體系，其中蛋白質(zhì)和其他分子以凝聚態(tài)或暫時的凝聚態(tài)存在，與周圍溶液的分子處于動態(tài)平衡，包括作為細胞質(zhì)基質(zhì)主要成分的多種酶和代謝中間產(chǎn)物，以及呈溶解狀態(tài)存在的微管蛋白。主要成分：中間代謝有關(guān)的數(shù)千種酶類、細胞質(zhì)骨架結(jié)構(gòu)主要特點：細胞質(zhì)基質(zhì)是一個高度有序的體系，通過弱鍵的相互作用處于動態(tài)平衡的結(jié)構(gòu)體系。牛牛文庫文檔分享一、細胞質(zhì)基質(zhì)的涵義細胞質(zhì)基質(zhì)——是由微管、微絲和中間絲等形7完成各種中間代謝過程

如糖酵解過程、磷酸戊糖途徑、糖醛酸途徑等。與細胞質(zhì)骨架相關(guān)的功能維持細胞形態(tài)、細胞運動、胞內(nèi)物質(zhì)運輸及能量傳遞等。蛋白質(zhì)的修飾和蛋白質(zhì)選擇性降解蛋白質(zhì)的修飾；控制蛋白質(zhì)壽命（泛素依賴的降解途徑）；降解變性和錯誤折疊的蛋白質(zhì)（泛素依賴的降解途徑）；幫助變性或錯誤折疊的蛋白質(zhì)重新折疊（熱休克蛋白）。二、細胞質(zhì)基質(zhì)的功能牛牛文庫文檔分享完成各種中間代謝過程二、細胞質(zhì)基質(zhì)的功能牛牛文庫文檔分享8第二節(jié)細胞內(nèi)膜系統(tǒng)及其功能細胞內(nèi)膜系統(tǒng)——是指在結(jié)構(gòu)、功能及發(fā)生上相互關(guān)聯(lián)、由膜包被的細胞器或細胞結(jié)構(gòu)，主要包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、胞內(nèi)體和分泌泡等。內(nèi)膜系統(tǒng)研究技術(shù)電鏡技術(shù)：揭示超微結(jié)構(gòu)；免疫標記和放射自顯影技術(shù)：功能定位；離心技術(shù)：組分分離和分析；遺傳突變體分析技術(shù)：膜泡運輸和功能機制牛牛文庫文檔分享第二節(jié)細胞內(nèi)膜系統(tǒng)及其功能細胞內(nèi)膜系統(tǒng)——是指在結(jié)構(gòu)、功能9內(nèi)膜系統(tǒng)的動態(tài)特征：將細胞中的生化合成、分泌和內(nèi)吞作用連接形成動態(tài)的、相互作用的網(wǎng)絡。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白和脂通過分泌活動進入分泌泡運送到工作部位；細胞通過內(nèi)吞途徑將細胞外的物質(zhì)送到溶酶體降解。牛牛文庫文檔分享內(nèi)膜系統(tǒng)的動態(tài)特征：牛牛文庫文檔分享10一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）——由封閉的管狀或扁平囊狀膜系統(tǒng)及其包被的腔形成互相溝通的三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通常占細胞膜系統(tǒng)的一半左右，體積占細胞總體積的10%以上。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是典型的異質(zhì)性細胞器，在細胞分裂時，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)要經(jīng)歷解體和重建的過程。牛牛文庫文檔分享一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）——由封閉的管狀或扁11一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的存在大大增加了細胞內(nèi)膜的表面積，為酶反應提供了結(jié)合位點；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成的封閉體系，將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的物質(zhì)與細胞質(zhì)基質(zhì)中合成的物質(zhì)分隔開來，更有利于它們的加工和運輸；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細胞內(nèi)除核酸以外的生物大分子如蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和糖類的合成基地。牛牛文庫文檔分享一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的存在大大增加了細胞內(nèi)膜的表12一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能微粒體——在細胞勻漿和超速離心過程中，由破碎的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成的近似球形的囊泡結(jié)構(gòu)，包含內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和核糖體兩種組分。是人工產(chǎn)物。微粒體牛牛文庫文檔分享一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能微粒體——在細胞勻漿和超速離心過程13（一）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的兩種基本類型粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（RER）和光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（SER）RER多呈扁囊狀，排列整齊，表面分布大量的核糖體。功能是合成分泌性的蛋白質(zhì)和多種膜蛋白。易位子——是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的一種蛋白復合體，中央有一直徑2nm的通道，其功能與新合成的多肽進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有關(guān)。SER呈分支管狀，表面無核糖體。是脂質(zhì)合成的重要場所。SER只是RER連續(xù)結(jié)構(gòu)的一部分。作為出芽的位點，將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì)或脂質(zhì)轉(zhuǎn)移到高爾基體內(nèi)。牛牛文庫文檔分享（一）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的兩種基本類型粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（RER）和光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（14形態(tài)：由扁平膜囊與管道組成，形成不同間隔，但功能上是連續(xù)的、完整的膜囊體系——使其具有很大的膜表面。該溶酶體以分泌泡釋放內(nèi)含物，故稱分泌溶酶體；成熟面或反面（transface）——的主要是細胞質(zhì)基質(zhì)的糖基化的主要作用是蛋白質(zhì)在成熟過程中折疊成正確構(gòu)象和增加蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性；-Lys-Asp-Glu-Leu-COO-高爾基體順面膜囊或順面高爾基體管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（CGN）；靠近細胞核的一面，和成熟前的折疊。細胞質(zhì)基質(zhì)——是由微管、微絲和中間絲等形成的相互聯(lián)系的結(jié)構(gòu)體系，其中蛋白質(zhì)和其他分子以凝聚態(tài)或暫時的凝聚態(tài)存在，與周圍溶液的分子處于動態(tài)平衡，包括作為細胞質(zhì)基質(zhì)主要成分的多種酶和代謝中間產(chǎn)物，以及呈溶解狀態(tài)存在的微管蛋白。5、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的其他功能——SER的其他功能這些蛋白質(zhì)在細胞質(zhì)基質(zhì)中合成以后再轉(zhuǎn)移到這些細胞器中，稱后轉(zhuǎn)移。嗜鋨反應——cis面膜囊被特異染色；然而糖鏈在多數(shù)蛋白質(zhì)分選中并不起決定性作用。3、蛋白酶的水解和其他加工過程（二）ER的功能ER是細胞內(nèi)蛋白質(zhì)與脂類合成的基地。幾乎全部脂類和多種重要蛋白質(zhì)都在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成。1、蛋白質(zhì)的合成是RER的主要功能在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白包括分泌蛋白、整合膜蛋白、構(gòu)成內(nèi)膜系統(tǒng)細胞器中的可溶性駐留蛋白（需要隔離或修飾）。其它多肽由細胞質(zhì)基質(zhì)中“游離”的核糖體合成。注意：細胞中蛋白質(zhì)都是在核糖體上合成的，并都是起始于細胞質(zhì)基質(zhì)中“游離”的核糖體。牛牛文庫文檔分享形態(tài)：由扁平膜囊與管道組成，形成不同間隔，但功能上是連續(xù)的、152、SER是脂質(zhì)合成的重要場所合成細胞所需絕大多數(shù)膜脂（包括磷脂和膽固醇）。磷脂合成酶是膜整合蛋白，活性位點朝向細胞質(zhì)。磷脂轉(zhuǎn)位因子（轉(zhuǎn)位酶）對含膽堿的磷脂要比對含絲氨酸、乙醇胺和肌醇的磷脂轉(zhuǎn)位能力強，因此磷脂酰膽堿更容易被轉(zhuǎn)到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的腔內(nèi)，從而導致了脂類在膜上分布的不對稱性。磷脂的轉(zhuǎn)運方式：出芽、磷脂轉(zhuǎn)換蛋白牛牛文庫文檔分享2、SER是脂質(zhì)合成的重要場所牛牛文庫文檔分享163、蛋白質(zhì)的修飾和加工細胞對蛋白質(zhì)的修飾加工主要包括糖基化、羥基化、?；托纬啥蜴I等。糖基化：在糖基轉(zhuǎn)移酶的作用下，把連接在磷酸多萜醇上的寡糖鏈轉(zhuǎn)移到蛋白質(zhì)的天冬酰胺殘基上。糖基化主要有兩種方式。N-連接的糖基化（Asn）O-連接的糖基化（Ser/Thr或Hylys/Hypro）牛牛文庫文檔分享3、蛋白質(zhì)的修飾和加工牛牛文庫文檔分享174、新生多肽的折疊與組裝內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔是非還原性的內(nèi)腔，易于形成二硫鍵。蛋白二硫鍵異構(gòu)酶（PDI）：切斷二硫鍵，幫助新合成的蛋白重新形成二硫鍵并處于正確的折疊狀態(tài)。結(jié)合蛋白（Bip）：識別錯誤折疊的蛋白或未裝配好的蛋白亞單位，并促進重新折疊與裝配。PDI和Bip蛋白具有4肽信號（KDEL或HDEL）以保證滯留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中。Bip屬于熱休克蛋白70家族。牛牛文庫文檔分享4、新生多肽的折疊與組裝牛牛文庫文檔分享185、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的其他功能——SER的其他功能解毒功能：肝細胞中的SER是合成外輸性脂蛋白顆粒的基地。SER中有一些能清除脂溶性廢物和有害物質(zhì)的酶，如細胞色素P450家族酶系，可將不溶于水的有毒物質(zhì)和代謝產(chǎn)物羥基化為溶于水的物質(zhì)，經(jīng)尿液排出。合成固醇類激素：生殖腺內(nèi)分泌細胞的SER。儲存Ca2+：肌質(zhì)網(wǎng)（特化的SER）膜上的Ca2+-ATP酶將細胞質(zhì)基質(zhì)中Ca2+泵入肌質(zhì)網(wǎng)腔中。牛牛文庫文檔分享5、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的其他功能——SER的其他功能牛牛文庫文檔分享19至少有3種不同的從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到細胞核的信號轉(zhuǎn)導途徑，其中涉及一系列信號轉(zhuǎn)導分子最終調(diào)節(jié)細胞核內(nèi)特異基因表達。如：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)未折疊蛋白的超量積累；折疊好的膜蛋白的超量積累；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上膜脂成分的變化——主要是固醇缺乏。這些變化將通過不同的信號轉(zhuǎn)導途徑誘導不同的基因活化，最終細胞表現(xiàn)出相應的對策。（三）ER與基因表達調(diào)控牛牛文庫文檔分享至少有3種不同的從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到細胞核的信號轉(zhuǎn)導途徑，其中涉及一系20結(jié)構(gòu)：由一些（4-8個）排列整齊的扁平膜囊構(gòu)成主體結(jié)構(gòu)，膜囊多呈弓形，也有呈半球形或球形。膜囊周圍有大量大小不等的囊泡結(jié)構(gòu)。高爾基體是有極性的細胞器：位置、方向和物質(zhì)轉(zhuǎn)運。形成面或順面（cisface）——

靠近細胞核的一面，膜囊彎曲成凸面；成熟面或反面（transface）——

面向細胞質(zhì)膜的一面常呈凹面。二、高爾基體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能牛牛文庫文檔分享結(jié)構(gòu)：由一些（4-8個）排列整齊的扁平膜囊構(gòu)成主體結(jié)構(gòu)，膜囊21高爾基體各部膜囊的４種標志細胞化學反應：嗜鋨反應——cis面膜囊被特異染色；焦磷酸硫胺素酶（TPP酶）反應——特異顯示trans面的1-2層膜囊；胞嘧啶單核苷酸酶（CMP）酶和核苷酸二磷酸酶反應——顯示靠近trans面上的一些膜囊狀和管狀結(jié)構(gòu)。GERL結(jié)構(gòu)：60年代初，Novikoff發(fā)現(xiàn)CMP和酸性磷酸酶存在于高爾基體的一側(cè)，稱這種結(jié)構(gòu)為GERL，意為與高爾基體（G）密切相關(guān)，但它是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）的一部分，參與溶酶體（L）的生成；煙酰胺腺嘌呤二核苷酸酶（NADP酶）或甘露糖酶反應——顯示中間膜囊。二、高爾基體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能牛牛文庫文檔分享高爾基體各部膜囊的４種標志細胞化學反應：二、高爾基體的形態(tài)結(jié)22高爾基體至少由互相聯(lián)系的3個部分組成，每一部分又可能劃分出更精細的間隔。高爾基體順面膜囊或順面高爾基體管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（CGN）；高爾基體中間膜囊；高爾基體反面膜囊以及反面高爾基體管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（TGN）；周圍大小不等的囊泡。二、高爾基體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能牛牛文庫文檔分享高爾基體至少由互相聯(lián)系的3個部分組成，每一部分又可能劃分出更231、高爾基體順面膜囊（CGN）是中間多孔而呈連續(xù)分支狀的管網(wǎng)結(jié)構(gòu)。CGN接受來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)新合成的物質(zhì)并將其分類后大部分轉(zhuǎn)入中間膜囊，小部分蛋白質(zhì)與脂質(zhì)再返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。返回的蛋白質(zhì)具有KDEL信號序列。牛牛文庫文檔分享1、高爾基體順面膜囊（CGN）是中間多孔而呈連續(xù)分支狀的管網(wǎng)24延伸暫停，防止新生肽N端損傷含有不同信號序列的蛋白質(zhì)前體高爾基體加工成不同的產(chǎn)物；細胞內(nèi)合成的蛋白質(zhì)之所以能夠定向的轉(zhuǎn)運到特定的細胞器取決于蛋白質(zhì)中包含的特殊信號序列和細胞器上特定的信號識別裝置。SRP上有3個功能部位：5m，內(nèi)容物均一，不含有明顯的顆粒，外面由一層脂蛋白膜圍繞，厚度為7.運輸小泡尋靶：SNARE假說晶格狀結(jié)構(gòu)，可作為在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白和脂通過分泌活動進入分泌泡運送到工作部位；糖基化的主要作用是蛋白質(zhì)在成熟過程中折疊成正確構(gòu)象和增加蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性；細胞質(zhì)基質(zhì)中蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運：可能與細胞骨架系統(tǒng)相關(guān)。溶酶體——可看做是以含有大量酸性水解酶為共同特征的，不同形態(tài)大小，執(zhí)行不同生理功能的一類異質(zhì)性的細胞器。是脂質(zhì)合成的重要場所。+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-作為細胞內(nèi)的消化“器官”為細胞提供營養(yǎng)；粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（RER）和光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（SER）2、高爾基體中間膜囊形態(tài)：由扁平膜囊與管道組成，形成不同間隔，但功能上是連續(xù)的、完整的膜囊體系——使其具有很大的膜表面。功能：是多數(shù)糖基修飾、糖脂形成以及與高爾基體有關(guān)的多糖的合成場所。牛牛文庫文檔分享延伸暫停，防止新生肽N端損傷2、高爾基體中間膜囊形態(tài)：由扁平253、高爾基體反面膜囊以及反面高爾基體管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)反面高爾基體管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（TGN）呈管網(wǎng)狀，較低的pH，標志酶CMP酶陽性，TGN即為GERL區(qū)。主要功能：參與蛋白質(zhì)的分類與包裝與包裝；某些“晚期”的蛋白質(zhì)修飾（如唾液酸化、蛋白質(zhì)酪氨酸殘基的硫酸化及蛋白原的水解加工等）在蛋白質(zhì)與脂類的轉(zhuǎn)運過程中起“瓣膜”作用，保證這些物質(zhì)的單向轉(zhuǎn)運。牛牛文庫文檔分享3、高爾基體反面膜囊以及反面高爾基體管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)反面高爾基體管26高爾基體周圍的囊泡順面一側(cè)的囊泡可能是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體之間的物質(zhì)運輸小泡——ERGIC或VTCs。反面一側(cè)是分泌泡與分泌顆粒。

此外，高爾基體各個膜囊之間均由膜性結(jié)構(gòu)相連；高爾基體與細胞骨架關(guān)系密切，在非極性細胞中，高爾基體分布在微管的負極端。牛牛文庫文檔分享高爾基體周圍的囊泡順面一側(cè)的囊泡可能是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體之間的27二、高爾基體的功能將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的多種蛋白質(zhì)進行加工、分類與包裝，然后分門別類地運送到細胞特定部位或分泌到胞外。高爾基體還是糖類合成的工廠。牛牛文庫文檔分享二、高爾基體的功能將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的多種蛋白質(zhì)進行加工、分類與包281、高爾基體與細胞的分泌活動參與細胞分泌活動：RER上合成的蛋白質(zhì)進入ER腔COPⅡ運輸泡進入CGN在中間膜囊中加工在TGN形成分泌泡運輸與質(zhì)膜融合、排出；溶酶體酶的分選：M6P反面膜囊M6P受體。然而糖鏈在多數(shù)蛋白質(zhì)分選中并不起決定性作用。肝細胞中溶酶體酶還存在不依賴于M6P的另一種分選途徑。蛋白質(zhì)分選及其轉(zhuǎn)運信息僅存在于編碼該蛋白質(zhì)的基因本身。如水泡性口炎病毒包膜蛋白具有雙酸分選信號（Asp-X-Gln或DXE）。牛牛文庫文檔分享1、高爾基體與細胞的分泌活動牛牛文庫文檔分享292、蛋白質(zhì)的糖基化及其修飾蛋白質(zhì)糖基化的特點及其生物學意義溶酶體中的水解酶類、多數(shù)細胞膜上的膜蛋白和分泌蛋白都是糖蛋白，而在細胞質(zhì)基質(zhì)和細胞核中絕大多數(shù)蛋白質(zhì)都沒有糖基化修飾。糖蛋白寡糖鏈的合成與加工都沒有模板，靠不同的酶在細胞不同間隔中經(jīng)歷復雜的加工過程才能完成牛牛文庫文檔分享2、蛋白質(zhì)的糖基化及其修飾牛牛文庫文檔分享30糖基化的主要作用是蛋白質(zhì)在成熟過程中折疊成正確構(gòu)象和增加蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性；多羥基糖側(cè)鏈影響蛋白質(zhì)的水溶性及蛋白質(zhì)所帶電荷的性質(zhì)。對多數(shù)分選的蛋白質(zhì)來說，糖基化并非作為蛋白質(zhì)的分選信號。進化上的意義：寡糖鏈具有一定的剛性，從而限制了其它大分子接近細胞表面的膜蛋白，這就可能使真核細胞的祖先具有一個保護性的外被，同時又不象細胞壁那樣限制細胞的形狀與運動。牛牛文庫文檔分享糖基化的主要作用是蛋白質(zhì)在成熟過程中折疊成正確構(gòu)象和增加蛋白31蛋白質(zhì)的糖基化類型特征N-連接O-連接

合成部位粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)主要在高爾基體合成方式來自同一個寡糖前體一個個單糖加上去與之結(jié)合的氨基酸殘基AsnSer、Thr、羥脯氨酸、羥賴氨酸最終長度至少5個糖殘基1-4個糖殘基第一個糖殘基N-乙酰葡萄糖胺N-乙酰半乳糖胺牛牛文庫文檔分享蛋白質(zhì)的糖基化類型特征N-連接O-連接合成部位粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)主323、蛋白酶的水解和其他加工過程無生物活性的蛋白原高爾基體切除N-端或兩端的序列成熟多肽；如胰島素、胰高血糖素等。蛋白質(zhì)前體高爾基體水解同種有活性的多肽，如神經(jīng)肽等；含有不同信號序列的蛋白質(zhì)前體高爾基體加工成不同的產(chǎn)物；同一種蛋白質(zhì)前體不同細胞以不同的方式加工不同的多肽；牛牛文庫文檔分享3、蛋白酶的水解和其他加工過程牛牛文庫文檔分享33加工方式多樣性的可能原因：確保小肽分子的有效合成；彌補缺少包裝并轉(zhuǎn)運到分泌泡中的必要信號；有效地防止這些活性物質(zhì)在合成它的細胞內(nèi)起作用。牛牛文庫文檔分享加工方式多樣性的可能原因：牛牛文庫文檔分享34含有不同信號序列的蛋白質(zhì)前體高爾基體加工成不同的產(chǎn)物；的生物大分子如蛋白質(zhì)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通常占細胞膜系統(tǒng)的一半左右，體積占細胞總體積的10%以上。易位子——是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的一種蛋白復合體，中央有一直徑2nm的通道，其功能與新合成的多肽進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有關(guān)。分泌腺細胞中，溶酶體攝入分泌顆粒，可能參與分泌過程的調(diào)節(jié)；多羥基糖側(cè)鏈影響蛋白質(zhì)的水溶性及蛋白質(zhì)所帶電荷的性質(zhì)。3種不同類型的有被小泡具有不同的物質(zhì)運輸作用。如臺-薩氏等各種儲積癥。細胞器，在細胞分裂時，細胞質(zhì)基質(zhì)——是由微管、微絲和中間絲等形成的相互聯(lián)系的結(jié)構(gòu)體系，其中蛋白質(zhì)和其他分子以凝聚態(tài)或暫時的凝聚態(tài)存在，與周圍溶液的分子處于動態(tài)平衡，包括作為細胞質(zhì)基質(zhì)主要成分的多種酶和代謝中間產(chǎn)物，以及呈溶解狀態(tài)存在的微管蛋白。酸性磷酸酶是溶酶體的常用標志酶。（三）ER與基因表達調(diào)控粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（RER）和光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（SER）駐留蛋白的C-端均含有回收信號序列，如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中的蛋白質(zhì)具有KDEL回收信號（Lys-Asp-Glu-Leu），被存CGN膜結(jié)合蛋白的回收信號受體識別，以COPⅠ-包被小泡的形式捕獲逃逸蛋白。高爾基體與細胞骨架關(guān)系密切，在非極性細胞中，高爾基體分布在微管的負極端。三、溶酶體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能（一）溶酶體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與類型溶酶體——是單層膜圍繞、內(nèi)含多種酸性水解酶類的囊泡狀細胞器，其主要功能是進行細胞內(nèi)的消化作用。異質(zhì)性——形態(tài)、大小、所含水解酶類不同；含有大量酸性水解酶。根據(jù)溶酶體處于完成其生理功能的不同階段，分為：初級溶酶體次級溶酶體殘余體小鼠脾臟巨噬細胞中的溶酶體M：線粒體，L：溶酶體（樸英杰）牛牛文庫文檔分享含有不同信號序列的蛋白質(zhì)前體高爾基體加工成不同的產(chǎn)物；三35三、溶酶體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能1.初級溶酶體呈球形，直徑0.2-0.5m，內(nèi)容物均一，不含有明顯的顆粒，外面由一層脂蛋白膜圍繞，厚度為7.5nm；含有多種酸性水解酶：如蛋白酶、核酸酶、糖苷酶、酯酶、磷脂酶、磷酸酶和硫酸酶。酸性磷酸酶是溶酶體的常用標志酶。牛牛文庫文檔分享三、溶酶體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能1.初級溶酶體牛牛文庫文檔分享36初級溶酶體溶酶體膜的特征：嵌有質(zhì)子泵，形成和維持溶酶體中酸性的內(nèi)環(huán)境；具有多種載體蛋白用于向外轉(zhuǎn)運水解的產(chǎn)物；膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜蛋白的降解。牛牛文庫文檔分享初級溶酶體牛牛文庫文檔分享372.次級溶酶體是初級溶酶體與細胞內(nèi)的自噬泡或異噬泡、胞飲泡或吞噬泡融合形成的復合體。內(nèi)含多種生物大分子、顆粒性物質(zhì)、線粒體等細胞器乃至細菌等。形態(tài)不規(guī)則。作用：消化作用。牛牛文庫文檔分享2.次級溶酶體牛牛文庫文檔分享383.殘余體或后溶酶體經(jīng)一段時間消化后，小分子物質(zhì)可通過膜上的載體蛋白轉(zhuǎn)運到細胞質(zhì)基質(zhì)中，未被消化的物質(zhì)殘存在溶酶體中形成殘余體?？赏ㄟ^胞吐方式將內(nèi)容物排出細胞。溶酶體——可看做是以含有大量酸性水解酶為共同特征的，不同形態(tài)大小，執(zhí)行不同生理功能的一類異質(zhì)性的細胞器。牛牛文庫文檔分享3.殘余體或后溶酶體溶酶體——可看做是以含有大量酸性水解酶39（二）溶酶體的功能是對生物大分子強烈的消化作用。一般概括成3種途徑：胞飲作用吞噬作用自噬作用牛牛文庫文檔分享（二）溶酶體的功能是對生物大分子強烈的消化作用。一般概括成3401、清除無用的大分子、衰老的細胞器及衰老損傷和死亡的細胞——“清道夫”作用；溶酶體酶缺失或溶酶體酶的代謝環(huán)節(jié)故障，影響細胞代謝，引起疾病。如臺-薩氏等各種儲積癥。臺-薩氏綜合癥神經(jīng)元中同心圓狀的溶酶體溶酶體中缺少b-氨基己糖酯酶A，導致神經(jīng)節(jié)甘脂GM2不能被水解，造成積累。牛牛文庫文檔分享1、清除無用的大分子、衰老的細胞器及衰老損傷和死亡的細胞——412、防御功能某些細胞可識別并吞噬入侵的病毒和細菌，在溶酶體作用下將其殺死并進一步降解。如巨噬細胞。牛牛文庫文檔分享2、防御功能牛牛文庫文檔分享42某些病原體（麻瘋桿菌、利什曼原蟲或病毒）被細胞攝入，進入吞噬泡但并未被殺死而繁殖（抑制吞噬泡的酸化或利用胞內(nèi)體中的酸性環(huán)境）。牛牛文庫文檔分享某些病原體（麻瘋桿菌、利什曼原蟲或病毒）被細胞攝入，進入吞噬433、其它重要的生理功能作為細胞內(nèi)的消化“器官”為細胞提供營養(yǎng)；分泌腺細胞中，溶酶體攝入分泌顆粒，可能參與分泌過程的調(diào)節(jié)；參與清除贅生組織或退行性變化的細胞；精子的頂體反應。牛牛文庫文檔分享3、其它重要的生理功能牛牛文庫文檔分享44（三）溶酶體的發(fā)生發(fā)生途徑：溶酶體酶的合成及N-連接的糖基化修飾（RER）高爾基體cis膜囊寡糖鏈上的甘露糖殘基磷酸化M6PN-乙酰葡萄糖胺磷酸轉(zhuǎn)移酶高爾基體trans-膜囊和TGN膜（M6P受體）溶酶體酶分選與局部濃縮以出芽的方式轉(zhuǎn)運到前溶酶體磷酸葡萄糖苷酶磷酸化識別信號：信號斑牛牛文庫文檔分享（三）溶酶體的發(fā)生發(fā)生途徑：溶酶體酶的合成及N-連接的糖基化45作為細胞內(nèi)的消化“器官”為細胞提供營養(yǎng)；其他由膜包被的各類細胞器（如線粒體）溶酶體酶缺失或溶酶體酶的代謝環(huán)節(jié)故障，影響細胞代謝，引起疾病。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔是非還原性的內(nèi)腔，易于形成二硫鍵。溶酶體膜上的跨膜蛋白，如葡糖腦苷酯酶；細胞質(zhì)基質(zhì)是細胞的重要組分，其體積約占細胞質(zhì)的一半。某些細胞可識別并吞噬入侵的病毒和細菌，在溶酶體作用下將其殺死并進一步降解。（三）ER與基因表達調(diào)控含有多種酸性水解酶：如蛋白酶、自我組裝——自我裝配的信息存在于裝配亞基的自身，細胞提供的裝配環(huán)境。一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能在蛋白質(zhì)與脂類的轉(zhuǎn)運過程中起“瓣膜”作用，保證這些物質(zhì)的單向轉(zhuǎn)運。3、蛋白酶的水解和其他加工過程（四）溶酶體與過氧化物酶體形成面或順面（cisface）——溶酶體酶分選的方式：1.依賴于M6P的分選途徑但該途徑的效率不高，部分含有M6P的溶酶體酶通過運輸小泡直接分泌到細胞外；但細胞質(zhì)膜上也存在依賴Ca2+的M6P受體，同樣可與胞外的溶酶體酶結(jié)合，通過受體介導的內(nèi)吞作用，將酶送至前溶酶體中，M6P受體返回細胞質(zhì)膜，反復使用。牛牛文庫文檔分享作為細胞內(nèi)的消化“器官”為細胞提供營養(yǎng)；溶酶體酶分選的方式：462.不依賴于M6P的分選途徑在正常淋巴細胞如細胞毒T細胞和自然殺傷T細胞的溶酶體中，除溶酶體酶外，還含有水溶性蛋白穿孔素和粒酶，其進入溶酶體的方式不依賴于M6P途徑。該溶酶體以分泌泡釋放內(nèi)含物，故稱分泌溶酶體；溶酶體膜上的跨膜蛋白，如葡糖腦苷酯酶；酸性磷酸酶：依賴于自身的氨基酸殘基信號進行分選。溶酶體酶的加工：在溶酶體內(nèi)進行，加工方式多樣。牛牛文庫文檔分享2.不依賴于M6P的分選途徑牛牛文庫文檔分享47（四）溶酶體與過氧化物酶體

過氧化物酶體——又稱微體，是由單層膜圍繞的內(nèi)含一種或幾種氧化酶類的異質(zhì)性細胞器。1.過氧化物酶體與溶酶體的區(qū)別特征溶酶體過氧化物酶體形態(tài)大小多為球形，直徑0.2-0.5μm，無酶晶體球形，哺乳動物中直徑多為0.15-0.25μm，內(nèi)常有酶晶體酶種類酸性水解酶含氧化酶類pH值5左右7左右是否需氧不需要需要功能細胞內(nèi)的消化作用多種功能發(fā)生在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成，經(jīng)高爾基體出芽形成在細胞質(zhì)中合成，經(jīng)分裂裝配形成標志酶酸性磷酸酶過氧化氫酶牛牛文庫文檔分享（四）溶酶體與過氧化物酶體 過氧化物酶體——又稱微體，是由單48過氧化物酶體和溶酶體的在電鏡下的主要差異：過氧化物酶體和初級溶酶體的形態(tài)與大小類似，但過氧化物酶體中的

尿酸氧化酶等常形成晶格狀結(jié)構(gòu)，可作為電鏡下識別的主要特征。牛牛文庫文檔分享過氧化物酶體和溶酶體的在電鏡下的主要差異：牛牛文庫文檔分享49過氧化物酶體的異質(zhì)性過氧化物酶在不同生物的細胞中，甚至單細胞生物的不同個體中所含酶的種類及其行使的功能都有所不同。如，酵母細胞內(nèi)的過氧化物酶體：在含糖培養(yǎng)基中，體積很??；在甲醇培養(yǎng)基中，體積增大，數(shù)量增多，可占胞質(zhì)體積的80％以上，并能氧化甲醇；在脂肪酸培養(yǎng)基中，過氧化物酶體非常發(fā)達，并可把脂肪酸分解成乙酰輔酶A。牛牛文庫文檔分享過氧化物酶體的異質(zhì)性過氧化物酶在不同生物的細胞中，甚至單細胞502.過氧化物酶體的功能在動物細胞（肝或腎細胞）中的過氧化物酶體：可氧化分解血液中的有毒成分，起到解毒作用。如酒精乙醛。依賴于黃素（FAD）的氧化酶：底物H2O2過氧化氫酶：H2O2

H2O＋O2可分解脂肪酸等高能分子直接供能。牛牛文庫文檔分享2.過氧化物酶體的功能在動物細胞（肝或腎細胞）中的過氧化物51在植物細胞中的過氧化物酶體：在綠色植物葉肉細胞中，它催化CO2固定反應副產(chǎn)物的氧化，即所謂光呼吸反應；在種子萌發(fā)過程中，過氧化物酶體能降解儲存的脂肪酸乙酰輔酶A琥珀酸葡萄糖。

乙醛酸循環(huán)反應故稱這種過氧化物酶體為乙醛酸循環(huán)體牛牛文庫文檔分享在植物細胞中的過氧化物酶體：牛牛文庫文檔分享523.過氧化物酶體的發(fā)生組成過氧化物酶體的蛋白均由核基因編碼，主要在細胞質(zhì)基質(zhì)中合成，然后轉(zhuǎn)運到過氧化物酶體中。

過氧化物酶體蛋白分選的信號序列（PTS）：PTS1為Ser-Lys-Leu，位于過氧化物酶體基質(zhì)蛋白C端。PTS2為Arg/Lys-Leu/Ile-5X-His/Gln-Leu，在某些基質(zhì)蛋白N端。過氧化物酶體膜上存在幾種可與信號序列相識別的受體。過氧化物酶體膜脂可能在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成后轉(zhuǎn)運而來。牛牛文庫文檔分享3.過氧化物酶體的發(fā)生組成過氧化物酶體的蛋白均由核基因編碼，53第三節(jié)細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的分選與膜泡運輸

細胞內(nèi)合成的蛋白質(zhì)之所以能夠定向的轉(zhuǎn)運到特定的細胞器取決于蛋白質(zhì)中包含的特殊信號序列和細胞器上特定的信號識別裝置。一、信號假說與蛋白質(zhì)分選信號信號序列的發(fā)現(xiàn)和證實1972年Milstein等發(fā)現(xiàn)骨髓瘤細胞中提取的免疫球蛋白分子的N端要比分泌到細胞外的免疫球蛋白分子N端的氨基酸序列多出一截。1975年Blobel和Sabatini等提出了”信號假說“1999年G.Blobel諾貝爾醫(yī)學和生理學獎G.Blobel牛牛文庫文檔分享第三節(jié)細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的分選與膜泡運輸細胞內(nèi)合成的蛋白54信號肽——引導新合成的肽鏈轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的信號序列。位于新合成肽鏈的N端，一般16-26個氨基酸殘基，包括疏水核心區(qū)（h）、信號肽的C端（c）和N端（n）三部分。信號肽無嚴格專一性。牛牛文庫文檔分享信號肽——引導新合成的肽鏈轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的信號序列。牛牛55信號識別顆粒（SRP）——由6種結(jié)構(gòu)不同的多肽和一個7SRNA組成的核糖核蛋白復合體。SRP上有3個功能部位：信號肽識別結(jié)合位點（P54）翻譯暫停結(jié)構(gòu)域（P9/P14）DP結(jié)合位點（P68/P72）SRP與信號序列結(jié)合，導致肽鏈延伸暫停，防止新生肽N端損傷和成熟前的折疊。信號肽識別結(jié)合位點翻譯暫停結(jié)構(gòu)域DP結(jié)合位點牛牛文庫文檔分享信號識別顆粒（SRP）——由6種結(jié)構(gòu)不同的多肽和一個7SR56SRP受體——又稱停泊蛋白（DP），是膜的整合蛋白，存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，可與SRP特異結(jié)合。易位子——由3-4個Sec61蛋白復合體構(gòu)成的一個類似于炸面圈的結(jié)構(gòu)。牛牛文庫文檔分享SRP受體——又稱停泊蛋白（DP），是膜的整合蛋白，存在于內(nèi)57肽鏈邊合成邊轉(zhuǎn)移至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中的方式稱為共轉(zhuǎn)移?？缒さ鞍椎拈_始轉(zhuǎn)移序列和停止轉(zhuǎn)移序列開始轉(zhuǎn)移序列——引導肽鏈穿過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的信號肽。停止轉(zhuǎn)移序列——肽鏈中還有某些序列與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜具有很強的親合力從而使之結(jié)合在脂雙層中，這段序列不再轉(zhuǎn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中。開始轉(zhuǎn)移序列和終止轉(zhuǎn)移序列的數(shù)目決定多肽跨膜次數(shù)。牛牛文庫文檔分享肽鏈邊合成邊轉(zhuǎn)移至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中的方式稱為共轉(zhuǎn)移。牛牛文庫文檔分58線粒體、葉綠體中的絕大多數(shù)蛋白質(zhì)和過氧化物酶體中的蛋白質(zhì)也是在某種信號序列的指導下進入這些細胞器中，這些序列稱為導肽。這些蛋白質(zhì)在細胞質(zhì)基質(zhì)中合成以后再轉(zhuǎn)移到這些細胞器中，稱后轉(zhuǎn)移。蛋白質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)移過程需要ATP使多肽去折疊，還需要一些蛋白質(zhì)的幫助（如熱休克蛋白Hsp70）使其能夠正確地折疊成有功能的蛋白。牛牛文庫文檔分享線粒體、葉綠體中的絕大多數(shù)蛋白質(zhì)和過氧化物酶體中的蛋白質(zhì)也是59信號功能舉例蛋白進入ER+H3N-Met-Met-Ser-Phe-Val-Ser-Leu-Ler-Leu-Val-Gly-Ile-Leu-Phe-Trp-Ala-Thr-Glu-Ala-Glu-Gln-Leu-Thr-Lys-Cys-Glu-Val-Phe-Gln-滯留在ER中-Lys-Asp-Glu-Leu-COO-蛋白進入線粒體+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-進入細胞核-Pro-Pro-Lys-Lys-Arg-Lys-Val-進入過氧化物酶體-Ser-Lys-Leu-幾種典型的蛋白分選信號序列除信號肽，還有一系列蛋白分選信號序列，通稱信號序列。有些能形成三維結(jié)構(gòu)的信號稱信號斑。牛牛文庫文檔分享信號功能舉例蛋白進入ER+H3N-Met-Met-Se601.翻譯后轉(zhuǎn)運途徑：在細胞質(zhì)基質(zhì)游離核糖體上完成多肽鏈合成，然后轉(zhuǎn)運至膜圍繞的細胞器，如線粒體、葉綠體、過氧化物酶體、細胞核及細胞質(zhì)基質(zhì)的特定部位。2.共翻譯轉(zhuǎn)運途徑：蛋白質(zhì)合成起始后轉(zhuǎn)移至粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，新生肽邊合成邊轉(zhuǎn)入粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中，隨后經(jīng)高爾基體轉(zhuǎn)運至溶酶體、細胞膜或分泌到細胞外，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體本身的蛋白也是通過這條途徑分選的。二、蛋白質(zhì)分選的基本途徑與類型牛牛文庫文檔分享1.翻譯后轉(zhuǎn)運途徑：在細胞質(zhì)基質(zhì)游離核糖體上完成多肽鏈合成61據(jù)蛋白質(zhì)分選轉(zhuǎn)運方式和機制可將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運分為：蛋白質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運：主要指再細胞質(zhì)基質(zhì)中合成的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、質(zhì)體（包括葉綠體）和過氧化物酶體等細胞器。膜泡運輸：蛋白質(zhì)通過不同類型的轉(zhuǎn)運小泡從糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成部位轉(zhuǎn)運至高爾基體，進而分選轉(zhuǎn)運至細胞的不同部位，其中涉及各種不同的運輸小泡的定向轉(zhuǎn)運，以及膜泡出芽與融合的過程。選擇性的門控轉(zhuǎn)運：在細胞質(zhì)基質(zhì)中合成的蛋白質(zhì)通過核孔復合體選擇性地完成核輸入或從細胞核返回細胞質(zhì)（核輸出）。細胞質(zhì)基質(zhì)中蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運：可能與細胞骨架系統(tǒng)相關(guān)。牛牛文庫文檔分享據(jù)蛋白質(zhì)分選轉(zhuǎn)運方式和機制可將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運分為：牛牛文庫文檔分62三、膜泡運輸

膜泡運輸是蛋白運輸?shù)囊环N特有的方式，普遍存在于真核細胞中。在轉(zhuǎn)運過程中不僅涉及蛋白質(zhì)本身的修飾、加工和組裝，還涉及到多種不同膜泡定向運輸及其復雜的調(diào)控過程。3種不同類型的有被小泡具有不同的物質(zhì)運輸作用。牛牛文庫文檔分享三、膜泡運輸膜泡運輸是蛋白運輸?shù)囊环N特有的方式，普63介導從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體的物質(zhì)運輸。COPⅡ包被蛋白由5種蛋白亞基（Sec13p，Sec31p，Sec23p，Sec24p和Sar1p）組成；包被蛋白的裝配是受控的；COPⅡ有被小泡具有對轉(zhuǎn)運物質(zhì)的選擇性，但也有部分蛋白被錯誤包裝和轉(zhuǎn)運。這類蛋白帶有C端KDEL序列，KDEL受體位于TGN、COPⅡ和COPⅠ有被小泡的膜上。1.COPⅡ有被小泡的組裝與運輸牛牛文庫文檔分享介導從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體的物質(zhì)運輸。1.COPⅡ有被小泡的組64COPⅠ包被小泡介導細胞內(nèi)膜泡逆向運輸，負責從順面高爾基體網(wǎng)狀區(qū)到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜泡轉(zhuǎn)運，包括再循環(huán)的膜脂雙層、某些蛋白質(zhì)和回收錯誤分選的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)逃逸蛋白內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。COPⅠ包被含有7種蛋白亞基，和一種調(diào)節(jié)膜泡轉(zhuǎn)運的GTP結(jié)合蛋白ARF，包被蛋白復合物的組裝與去組裝依賴于ARF。2.COPⅠ有被小泡的組裝與運輸牛牛文庫文檔分享COPⅠ包被小泡介導細胞內(nèi)膜泡逆向運輸，負責從順面高爾基體網(wǎng)65細胞器中保留及回收蛋白質(zhì)的2種機制：轉(zhuǎn)運泡將應被保留的駐留蛋白排斥在外，防止出芽轉(zhuǎn)運；對逃逸蛋白的回收機制，使之返回他們正常駐留的部位。逃逸的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白的回收是通過回收信號介導的特異性受體完成的。駐留蛋白的C-端均含有回收信號序列，如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中的蛋白質(zhì)具有KDEL回收信號（Lys-Asp-Glu-Leu），被存CGN膜結(jié)合蛋白的回收信號受體識別，以COPⅠ-包被小泡的形式捕獲逃逸蛋白。牛牛文庫文檔分享細胞器中保留及回收蛋白質(zhì)的2種機制：牛牛文庫文檔分享66介導蛋白質(zhì)從高爾基體TGN質(zhì)膜、胞內(nèi)體、溶酶體或植物液泡運輸。在受體介導的細胞內(nèi)吞途徑也負責將物質(zhì)從質(zhì)膜內(nèi)吞泡（細胞質(zhì)）胞內(nèi)體溶酶體運輸。高爾基體TGN是網(wǎng)格蛋白有被小泡形成的發(fā)源地。3.網(wǎng)格蛋白有被小泡的組裝與運輸牛牛文庫文檔分享介導蛋白質(zhì)從高爾基體TGN質(zhì)膜、胞內(nèi)體、溶酶體或植物液泡運67運輸小泡的形成、轉(zhuǎn)運及與靶膜的融合是一個特異性過程，涉及多種蛋白質(zhì)識別、組裝－去組裝的復雜調(diào)控。膜泡融合是特異的選擇性融合，從而指導細胞內(nèi)膜流的方向。選擇性融合基于供體膜蛋白與受體膜蛋白的特異性相互作用。運輸小泡尋靶：SNARE假說牛牛文庫文檔分享運輸小泡的形成、轉(zhuǎn)運及與靶膜的融合是一個特異性過程，涉及多種68四、細胞結(jié)構(gòu)體系的組裝生物大分子的組裝方式：自我組裝——自我裝配的信息存在于裝配亞基的自身，細胞提供的裝配環(huán)境。協(xié)助組裝——在其組裝過程中，除需要形成最終結(jié)構(gòu)的亞基外，還需要其他成分的介入，或者對組裝亞基進行修飾以保證組裝或正確形式功能。直接組裝——是指某些亞基直接組裝到預先形成的結(jié)構(gòu)上。 牛牛文庫文檔分享四、細胞結(jié)構(gòu)體系的組裝生物大分子的組裝方式：牛牛文庫文檔分享69SRNRE假說：

Rothman及其同事發(fā)現(xiàn)動物細胞融合需要一種可溶性細胞質(zhì)融合蛋白N-乙基馬來酰亞胺敏感因子（NSF）和幾種可溶性NSF結(jié)合蛋白（SNAP），NSF和SNAP負責介導不同類型膜泡的融合，無特異性。提供特異性保障的是SNAP受體（SNARE），每種轉(zhuǎn)運膜泡都有特異的v-SNARE，能識別并與靶膜上的t-SNARE相互作用。通過v-SNARE與t-SNARE兩類蛋白間的互補性和相互作用，決定供體膜泡在靶膜上的錨定與融合。牛牛文庫文檔分享SRNRE假說：牛牛文庫文檔分享70

因為胞內(nèi)外的Na＋電化學梯度是細胞協(xié)同轉(zhuǎn)運葡萄糖等營養(yǎng)物質(zhì)的直接動力，就是說Na＋電化學梯度就是能量。牛牛文庫文檔分享因為胞內(nèi)外的Na＋電化學梯度是細胞協(xié)同轉(zhuǎn)運葡萄糖等71牛牛文庫文檔分享牛牛文庫文檔分享72是脂質(zhì)合成的重要場所。轉(zhuǎn)運泡將應被保留的駐留蛋白排斥在外，防止出芽轉(zhuǎn)運；在蛋白質(zhì)與脂類的轉(zhuǎn)運過程中起“瓣膜”作用，保證這些物質(zhì)的單向轉(zhuǎn)運。確保小肽分子的有效合成；細胞器，在細胞分裂時，開始轉(zhuǎn)移序列——引導肽鏈穿過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的信號肽。RER多呈扁囊狀，排列整齊，表面分布大量的核糖體。多羥基糖側(cè)鏈影響蛋白質(zhì)的水溶性及蛋白質(zhì)所帶電荷的性質(zhì)。在轉(zhuǎn)運過程中不僅涉及蛋白質(zhì)本身的修飾、加工和組裝，還涉及到多種不同膜泡定向運輸及其復雜的調(diào)控過程。嗜鋨反應——cis面膜囊被特異染色；以出芽的方式轉(zhuǎn)運到前溶酶體細胞器中保留及回收蛋白質(zhì)的2種機制：細胞質(zhì)膜等細胞器或細胞CGN接受來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)新合成的物質(zhì)并將其分類后大部分轉(zhuǎn)入中間膜囊，小部分蛋白質(zhì)與脂質(zhì)再返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。GERL結(jié)構(gòu)：60年代初，Novikoff發(fā)現(xiàn)CMP和酸性磷酸酶存在于高爾基體的一側(cè)，稱這種結(jié)構(gòu)為GERL，意為與高爾基體（G）密切相關(guān)，但它是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）的一部分，參與溶酶體（L）的生成；返回牛牛文庫文檔分享是脂質(zhì)合成的重要場所。返回牛牛文庫文檔分享73牛牛文庫文檔分享牛牛文庫文檔分享74牛牛文庫文檔分享牛牛文庫文檔分享75牛牛文庫文檔分享牛牛文庫文檔分享76牛牛文庫文檔分享牛牛文庫文檔分享77牛牛文庫文檔分享牛牛文庫文檔分享78牛牛文庫文檔分享牛牛文庫文檔分享79牛牛文庫文檔分享牛牛文庫文檔分享80（一）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的兩種基本類型粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（RER）和光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（SER）RER多呈扁囊狀，排列整齊，表面分布大量的核糖體。功能是合成分泌性的蛋白質(zhì)和多種膜蛋白。易位子——是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的一種蛋白復合體，中央有一直徑