蛋白質(zhì)分選與膜泡運(yùn)輸ppt課件.ppt

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1、第八章蛋白質(zhì)分選與膜泡運(yùn)輸?shù)谝还?jié)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的分選第二節(jié)細(xì)胞內(nèi)膜泡運(yùn)輸1第一節(jié)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的分選定義：依靠蛋白質(zhì)自身信號(hào)序列，從蛋白質(zhì)起始合成部位轉(zhuǎn)運(yùn)到其功能發(fā)揮部位的過程。蛋白質(zhì)分選不僅保證了蛋白質(zhì)的正確定位，也保證了蛋白質(zhì)的生物學(xué)活性。一、信號(hào)假說與蛋白質(zhì)分選信號(hào)二、蛋白質(zhì)分選轉(zhuǎn)運(yùn)的基本途徑與類型三、蛋白質(zhì)向線粒體、葉綠體和過氧化酶體的分選2一、信號(hào)假說與蛋白質(zhì)分選信號(hào)信號(hào)假說（signalhypothesis）：分泌蛋白可能攜帶N端短信號(hào)序列，一旦該序列從核糖體翻譯合成，結(jié)合因子和蛋白結(jié)合，

2、指導(dǎo)其轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜，后續(xù)翻譯過程將在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上進(jìn)行。信號(hào)肽（signalpeptide）：信號(hào)肽位于蛋白質(zhì)的N端，一般由16~26個(gè)氨基酸殘基組成，其中包括信號(hào)肽疏水核心區(qū)、N端和C端等3部分；原核細(xì)胞某些分泌性蛋白的N端也具有信號(hào)序列。3信號(hào)肽的一級(jí)結(jié)構(gòu)序列4信號(hào)識(shí)別顆粒（signalrecognitionparticle，SRP）信號(hào)識(shí)別顆粒的受體（又稱停泊蛋白，dockingprotein，DP）：DP是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的整合蛋白，由α和β亞基組成，可特異地與SRP結(jié)合。信號(hào)肽酶（signalpe

3、ptidase）：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔面上蛋白水解酶，負(fù)責(zé)切除并快速降解新生多肽的N端信號(hào)肽序列。5分泌性蛋白的合成與跨越內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的共翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)圖解共翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)（cotranslationaltranslocation）：分泌蛋白向rER腔內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)是同蛋白質(zhì)翻譯過程偶聯(lián)進(jìn)行的，這種蛋白在信號(hào)肽引導(dǎo)下邊翻譯邊跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的過程稱為共翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)。6內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜整合蛋白的拓?fù)鋵W(xué)類型STA：內(nèi)部停止轉(zhuǎn)移錨定序列SA：內(nèi)部信號(hào)錨定序列7導(dǎo)肽（leaderpeptide）翻譯后轉(zhuǎn)運(yùn)（post-translationaltransloc

4、ation)信號(hào)序列（signalsequence）信號(hào)斑（signalpatch）其他相關(guān)概念8指導(dǎo)蛋白質(zhì)從細(xì)胞基質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞器的靶向序列的主要特征9二、蛋白質(zhì)分選轉(zhuǎn)運(yùn)的基本途徑與類型核基因編碼的蛋白質(zhì)的分選大體可分2條途徑：（1）共翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)（cotranslationaltranslocation）途徑：（2）翻譯后轉(zhuǎn)運(yùn)（post-translationaltranslocation）途徑10真核細(xì)胞蛋白質(zhì)分選的主要途徑與類型左：共翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)右：翻譯后轉(zhuǎn)運(yùn)11根據(jù)蛋白質(zhì)分選的機(jī)制或轉(zhuǎn)運(yùn)方式不同，

5、又可將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)分為4類：（1）跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)（transmembranetransport）：（2）膜泡運(yùn)輸（vesiculartransport）：（3）選擇性門控轉(zhuǎn)運(yùn)（gatedtransport）：（4）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)：12三、蛋白質(zhì)向線粒體、葉綠體和過氧化酶體的分選轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體、葉綠體和過氧化物酶體等細(xì)胞器的蛋白質(zhì)分選是一個(gè)多步過程，需要多個(gè)不同的靶向序列（targetingsequence）。定位到葉綠體的前體蛋白N端具有40~50個(gè)氨基酸組成的轉(zhuǎn)運(yùn)肽（transitpeptide

6、），用以指引多肽定位到葉綠體并進(jìn)一步穿過葉綠體被膜進(jìn)入基質(zhì)或類囊體中。轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體和過氧化物酶體的蛋白質(zhì)靠的是線粒體蛋白N端的導(dǎo)肽（leaderpeptide）或過氧化物酶體蛋白C端的靶向序列（targetingsequence）。13（一）蛋白質(zhì)從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)輸入到線粒體1、線粒體蛋白從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)輸入到線粒體基質(zhì)2、線粒體蛋白以3種途徑從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)輸入到線粒體內(nèi)膜3、線粒體蛋白質(zhì)從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)輸入到線粒體膜間隙14通過后翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)途徑對(duì)核基因編碼的線粒體蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)A：線粒體蛋白從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)輸入到線粒體

7、基質(zhì)B：線粒體蛋白通過3種途徑從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)輸入到線粒體內(nèi)膜C：線粒體蛋白通過2種途徑從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)輸入到線粒體膜間隙15（二）葉綠體基質(zhì)蛋白與類囊體蛋白的靶向輸入通過翻譯后轉(zhuǎn)運(yùn)途徑將葉綠體蛋白從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)輸入到類囊體腔Toc：外膜轉(zhuǎn)運(yùn)體復(fù)合物Tic：內(nèi)膜轉(zhuǎn)運(yùn)體復(fù)合物16（三）過氧化物酶體蛋白的分選過氧化物酶體靶向信號(hào)（PTS）：常見的C端PTS1（Ser-Lys-Leu）和少見的N端PTS2（Arg/Lys-Leu/Ile-5X-His/Gln-Leu）。過氧化物酶體靶向序列1（PTS1）指導(dǎo)的過氧

8、化物酶體基質(zhì)蛋白的輸入17第二節(jié)細(xì)胞內(nèi)膜泡運(yùn)輸一、膜泡運(yùn)輸概觀二、COPⅡ包被膜泡的裝配與運(yùn)輸三、COPⅠ包被膜泡的裝配與運(yùn)輸四、網(wǎng)格蛋白／接頭蛋白包被膜泡的裝配與運(yùn)輸五、轉(zhuǎn)運(yùn)膜泡與靶膜的錨定和融合六、細(xì)胞結(jié)構(gòu)體系的組裝18一、膜泡運(yùn)輸概觀在細(xì)胞的膜泡運(yùn)輸中，糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相當(dāng)于重要的物質(zhì)生產(chǎn)車間和供應(yīng)站，而高爾基體是重要的樞紐和集散中心。細(xì)胞內(nèi)膜泡運(yùn)輸需要多種轉(zhuǎn)運(yùn)膜泡參與，根據(jù)轉(zhuǎn)運(yùn)膜泡表面包被蛋白的不同，主要分3種不同類型：（1）網(wǎng)格蛋白/接頭蛋白包被膜泡；（2）COP（包被蛋白）Ⅱ