细胞生物学课件7_蛋白合成、转运

,RER的形态,第十五章：细胞的遗传活动与蛋白合成 第一节：基因组的复制 第二节：RNA的转录 第三节：蛋白质的翻译 第四节：蛋白质的加工 第五节：蛋白质的转运，定位 第六节：蛋白质的降解,第四节：蛋白质的加工,。新生肽链的剪切 。新生肽链的修饰：侧链修饰。 糖基化、甲基化、磷酸化、胱氨酸形成等 。新生肽链的折叠：分子伴侣,分子伴侣（molecular chaperone) ：在蛋白质折叠和组装过程中，分子伴侣能够防止多肽链链内和链间的错误折叠或聚集作用，并且还可以破坏多肽链中已形成的错误结构，但其自身并不参加最终产物的组成。 （一）分子伴侣的类别 1、热休克蛋白家族的几种蛋白：Hsp70，Hsp60 ，Hsp90 等(heat shock protein)，为主要的分子伴侣类的蛋白；热休克蛋白的功能。 。Bip, DnaK,GroEL 等,（二）分子伴侣的基本结构和作用机制 1Hsp70分子伴侣系统： 功能结构域:2个 N端：ATPase功能域 C端：底物结合域、可变动功能域 Hsp70的两种状态：ATP结合态，能与底物结合 ADP结合态 Hsp70的功能：防止蛋白质聚集，协助折叠错误的蛋白质重新折叠。,分子伴侣在蛋白定位和跨膜运转中的作用 1游离核糖体上合成的蛋白去向 2Hsp70 和Hsp60相互配合对新生蛋白质进行正确加工折叠 3. 分子伴侣在蛋白质跨膜运转中的作用,第五节：蛋白质的转运和定位 1、游离核糖体上合成的蛋白质： （1）细胞质溶质蛋白； （2）核定位蛋白； （3）半自主性细胞器的组成蛋白。,2、粗面内质网上核糖体合成的蛋白： （1）向细胞外的分泌蛋白； （2）溶酶体酶等转运到其他细胞器； （3）插入到内质网膜中的蛋白，进入内膜系统和质膜 （）内质网驻留蛋白,（二）蛋白运送的机制 分拣信号（sorting signal）指导蛋白质分拣 具分拣信号的蛋白有3种不同的基本转运途径： （1）孔门运输（穿核孔运输） （2）跨膜运输：通过膜上的蛋白转移器，被运蛋白必须是非折叠状态的蛋白。 （3）膜泡运输：可溶性的分泌蛋白 上述三种运输均需消耗能量。,二、蛋白质运输的信号理论 （一）信号学说 1971年Blobel等提出有关分泌蛋白合成机制的信号假说 1975年破译了第一个信号肽序列 20世纪80年代初发现了信号识别颗粒及其受体,信号学说的主要内容： （1）信号序列、信号肽(signal peptide)，10-30个疏水氨基酸（mRNA带信号序列）； （2）信号识别颗粒（signal recognition particle, SRP），6条多肽+1条7S的RNA 11S的核糖核蛋白复合物，其上有信号肽和SRP受体结合部位。 （3）SRP受体是插入在内质网膜上的一种停泊蛋白，对7SRNA有识别能力。 （合成时信号肽决定入ER腔）,（二）指导蛋白质定位转运的信号序列（分拣信号）： 信号序列（分拣信号）：15-60氨基酸的序列，也称前导序列(signal sequence or leader sequence)，蛋白被运到目的地后，分拣信号被酶切除。 信号序列具有指导一种蛋白质定位到细胞内特定部位所需要的全部信息。 （运输时前导序列决定去向。运到后切除）,1、游离核糖体上合成的蛋白质： （1）细胞质溶质蛋白； （2）核定位蛋白； （3）半自主性细胞器的组成蛋白。,亲核蛋白经核孔复合体主动被运进核，除要依赖NLS外，还是一个载体介导的过程： 1。RAN(GTP/GDP结合） 2。核运输因子2： 3。输入蛋白alpha 4. 输入蛋白beta 其作用是协助亲核蛋白进入核，然后再返回细胞质，参与再循环。此过程需要能量。,核质素输入细胞核的过程,2、粗面内质网上核糖体合成的蛋白： （1）向细胞外的分泌蛋白； （2）溶酶体酶等转运到其他细胞器； （3）插入到内质网膜中的蛋白，进入内膜系统和质膜 （）内质网驻留蛋白,（四）进入内质腔内的蛋白质的命运 1、内质网驻留蛋白（ER resident protein） （1）特点：C端有由4个氨基酸组成的驻留信号序列，动物KDEL（Lys-Asp-Glu-Leu)，酵母HDEL，植物不确定。 （2）驻留蛋白的功能：催化剂的作用和分子伴侣的作用。协助进入ER腔的蛋白质正确折叠和组装。 2、途径ER腔，经修饰加工后被运到其它部位的蛋白质一般被糖基化,四、内质网途径的蛋白合成及其命运 （一）内质网上核糖体合成的蛋白质及其特点 跨膜蛋白和水溶性蛋白，后者进入内置网腔 共同特点：信号肽；翻译和转移同步进行（共翻译转移方式）,可溶性蛋白跨膜转移进入内质网腔,（三）膜整合蛋白的定位机制 1具有单一跨膜片段的跨膜蛋白质定位 信号肽启动转移，停止转移序列使多肽释放。 信号肽序列被切除。,总在胞质中,总在ER腔中,疏水性停止转移序列,信号肽,一次跨膜,2两次穿膜的跨膜蛋白质的转移和定位 内部信号序列启动转移，停止转移序列使多肽释放，内部信号序列不被切除。,两次跨膜,疏水性停止转移序列,疏水性起始转移序列（内部）,都在胞质中,不被信号