第八章 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?細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的分選信號(hào)假說(shuō)與蛋白質(zhì)分選信號(hào)蛋白質(zhì)分選的基本途徑與類型?細(xì)胞內(nèi)膜泡運(yùn)輸COPⅡ包被膜泡的裝配與運(yùn)輸COPⅠ包被膜泡的裝配與運(yùn)輸網(wǎng)格蛋白/接頭蛋白包被膜泡的裝配與運(yùn)輸重點(diǎn)：信號(hào)假說(shuō)、膜泡的裝配與運(yùn)輸難點(diǎn)：信號(hào)假說(shuō)與蛋白質(zhì)分選、轉(zhuǎn)運(yùn)膜泡與靶膜的錨定和融合。蛋白質(zhì)分選(proteinsorting)或蛋白質(zhì)尋靶（proteintargeting)細(xì)胞質(zhì)或粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì)，通過(guò)不同的分選和運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制，確保蛋白質(zhì)被運(yùn)至細(xì)胞的特定部位，并組裝成不同結(jié)構(gòu)和功能復(fù)合體的過(guò)程。一、信號(hào)假說(shuō)與蛋白質(zhì)分選信號(hào)信號(hào)假說(shuō)1972年C.Milstein等發(fā)現(xiàn)

2、從骨髓瘤細(xì)胞中提取的免疫球蛋白質(zhì)分子的N端要比分泌到細(xì)胞外面的同一蛋白質(zhì)分子的N端長(zhǎng)出一截。1975年，美國(guó)G.Blobel和D.Sabatini根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)依據(jù)，提出這種蛋白質(zhì)合成的信號(hào)假說(shuō)：分泌性蛋白N端序列作為信號(hào)肽，指導(dǎo)分泌性蛋白到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上合成，然后在信號(hào)肽的引導(dǎo)下蛋白質(zhì)邊合成邊通過(guò)易位子蛋白復(fù)合體進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，在蛋白質(zhì)合成結(jié)束之前信號(hào)肽被切除。1999年，G.Blobel因該假說(shuō)被大量事實(shí)證實(shí)而獲諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)這一過(guò)程主要是由三個(gè)因子協(xié)助完成的，即：信號(hào)肽（signalpeptide）又稱指導(dǎo)因子信號(hào)識(shí)別顆粒（signalrecognitionparticle

3、，SRP）SRP受體（又稱停泊蛋白dockingprotein，DP）信號(hào)肽的一級(jí)序列信號(hào)肽位于蛋白質(zhì)的N端，16~26個(gè)氨基酸殘基，一級(jí)序列由疏水核心（h）、C端（c）和N端（n）三個(gè)區(qū)域構(gòu)成。以血清白蛋白和HIV-1型病毒的糖蛋白gp160信號(hào)肽為例，顯示出兩者的n區(qū)長(zhǎng)度明顯不同。信號(hào)識(shí)別顆粒(SRP):Sixdifferentpolypeptidescomplexedwitha300-nucleotide(7S)moleculeofRNA.SRPhavethreemainactivesites:Onethatrecognizesandbindstosignalsequen

4、ce;Onethatinteractswiththeribosometoblockfurthertranslation;OnethatbindstotheERmembrane(dockingprotein)信號(hào)識(shí)別顆粒受體(SRPreceptor,GTPbindingprotein)信號(hào)假說(shuō)主要內(nèi)容：（1）編碼分泌蛋白的mRNA，在起始密碼子AUG之后，緊跟著一組特定的信號(hào)密碼子（約有45-90、48-78個(gè)核苷酸），由此編碼一段多肽。（2）多肽鏈的合成開(kāi)始在游離核糖體上，信號(hào)密碼子轉(zhuǎn)譯為信號(hào)肽（signalpeptide，疏水性āā占優(yōu)勢(shì)），約有16-26個(gè)氨基酸。（3）在細(xì)

5、胞質(zhì)中有信號(hào)識(shí)別顆粒（signalrecognitionprotein，SRP，識(shí)別正在合成信號(hào)肽的核糖體并與之結(jié)合，合成暫停，引導(dǎo)核糖體與ER膜上的易位子結(jié)合，而SRP則與SRP受體（又稱停泊蛋白，dockingProtein）結(jié)合，蛋白質(zhì)合成繼續(xù)，SRP脫離釋放返回基質(zhì)重復(fù)利用。（4）信號(hào)肽與易位子作用并使RER形成隧道，合成的多肽鏈通過(guò)隧道進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)池。（5）信號(hào)肽已無(wú)用，被位于RER膜內(nèi)表面的信號(hào)肽酶（Signalpeptidase）切掉。（6）多肽鏈繼續(xù)生長(zhǎng)，直至合成完畢。（7）最后在一種分離因子作用下，核糖體脫離開(kāi)膜，隧道封閉。1在游離核糖體上起始合成2SRP結(jié)合信

6、號(hào)肽后暫停翻譯3SRP與rER上的DP結(jié)合4信號(hào)肽與移位子結(jié)合，打開(kāi)孔道5SRP脫離，肽鏈合成重啟6信號(hào)肽被切除、降解7肽鏈合成終止，核糖體釋放，肽鏈折疊分泌性蛋白質(zhì)的共翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程信號(hào)肽：指導(dǎo)分泌性蛋白質(zhì)在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的一段信號(hào)序列導(dǎo)肽：指導(dǎo)蛋白質(zhì)進(jìn)入線粒體、葉綠體和過(guò)氧化物酶體的一段信號(hào)序列內(nèi)在停止轉(zhuǎn)移錨定序列（internalstop-transferanchorsequence，STA）內(nèi)在信號(hào)錨定序列（internalsignal-anchorsequence，SA）(p139)肽鏈上的一段特殊AA序列，與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的親合力很高，能阻止肽鏈繼續(xù)進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，使其成為

7、跨膜蛋白質(zhì)?？缒さ鞍椎墓卜g轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)理繼信號(hào)肽、導(dǎo)肽后，人們又發(fā)現(xiàn)一系列蛋白質(zhì)分選信號(hào)序列，統(tǒng)稱信號(hào)序列，有些還可能形成三維結(jié)構(gòu)的信號(hào)稱信號(hào)斑信號(hào)功能舉例蛋白進(jìn)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-(KDEL)蛋白進(jìn)入線粒體+H3N-