细胞生物学课件第八章蛋白质分选与泡膜运输

1、 第第8 8章章 蛋白质分选蛋白质分选与泡膜运输与泡膜运输一、蛋白质分选的基本途径和类型一、蛋白质分选的基本途径和类型 根据三种不同的空间障碍根据三种不同的空间障碍, 合成的蛋白质通过三种不同方式进合成的蛋白质通过三种不同方式进行运输定位行运输定位 核孔运输核孔运输 胞质溶胶中合成的蛋白质穿过细胞核内外膜胞质溶胶中合成的蛋白质穿过细胞核内外膜形成的形成的核孔核孔进入细胞核，被运输的蛋白需要有核定位信号。进入细胞核，被运输的蛋白需要有核定位信号。 跨膜运输跨膜运输 胞质溶胶中合成的蛋白质进入到内质网、线粒体、叶绿胞质溶胶中合成的蛋白质进入到内质网、线粒体、叶绿体和过氧化物酶体等则是通过体和过氧化

2、物酶体等则是通过跨膜机制跨膜机制进行运输的，需要膜进行运输的，需要膜上运输蛋白上运输蛋白(protein translocators)的帮助，被运输的蛋白要的帮助，被运输的蛋白要有有信号肽信号肽或或导肽导肽。 小泡运输小泡运输 蛋白质从内质网转运到高尔基体以及从高尔基体转运到溶蛋白质从内质网转运到高尔基体以及从高尔基体转运到溶酶体、分泌泡、细胞质膜、细胞外等则是由酶体、分泌泡、细胞质膜、细胞外等则是由小泡介导小泡介导的，这的，这种小泡称为运输小泡种小泡称为运输小泡(transport vesicles)。 信号假说信号假说 虽然蛋白质可通过不同的方式和机制克服空间虽然蛋白质可通过不同的方式和机

3、制克服空间障碍障碍, 定位到膜结合的细胞器中定位到膜结合的细胞器中,但就其定位的准确性来说但就其定位的准确性来说, 无无论何种运输机制都是通过论何种运输机制都是通过信号引导信号引导实现的实现的, 即即：信号序列信号序列决决定蛋白质的正确运输方向。定蛋白质的正确运输方向。 信号序列特性信号序列特性 通常通常15-30个氨基酸长，位于新生肽的个氨基酸长，位于新生肽的N端端。 信号序列指导的蛋白质运输和定位对蛋白质信号序列指导的蛋白质运输和定位对蛋白质没有明显特异性没有明显特异性,但不同的膜结合细胞器具有不同的蛋白质定位的信号序列但不同的膜结合细胞器具有不同的蛋白质定位的信号序列 信号序列的类型信号

4、序列的类型 根据运输方向的不同分三种，即根据运输方向的不同分三种，即入核信号、引导肽和信号肽入核信号、引导肽和信号肽。 入核信号指导核蛋白的运输，引导肽指导线粒体、叶绿体和入核信号指导核蛋白的运输，引导肽指导线粒体、叶绿体和过氧化物酶体蛋白的运输，信号肽则指导内膜系统的蛋白质过氧化物酶体蛋白的运输，信号肽则指导内膜系统的蛋白质运输。运输。 膜蛋白膜蛋白共翻译共翻译转运机理转运机理 翻译后跨翻译后跨ER膜运输膜运输 某些蛋白质也可通过翻译后跨某些蛋白质也可通过翻译后跨ER膜运输膜运输,由于这由于这些蛋白的信号序列太短而无法与些蛋白的信号序列太短而无法与SRP相互作用。相互作用。 靠靠分子伴侣分子

5、伴侣维持非折叠状态进行跨膜转运。关于维持非折叠状态进行跨膜转运。关于翻译后跨翻译后跨ER膜运输的详细机理还不太清楚。膜运输的详细机理还不太清楚。 二、二、 膜泡运输膜泡运输COP被膜小泡被膜小泡介导非选择性运输介导非选择性运输小泡小泡, 参与参与ER到高尔基体到高尔基体、顺面高尔、顺面高尔基体到高尔基体中间膜囊、从中间膜囊到反面高尔基体的运输。外被蛋基体到高尔基体中间膜囊、从中间膜囊到反面高尔基体的运输。外被蛋白白COP披网格蛋白小泡披网格蛋白小泡由由网格蛋白形成的被膜小泡网格蛋白形成的被膜小泡, 介导介导反面高尔基体网络到细胞质膜反面高尔基体网络到细胞质膜、从细、从细胞质膜到反面高尔基网络的

6、运输。胞质膜到反面高尔基网络的运输。在披网格蛋白小泡形成过程中在披网格蛋白小泡形成过程中, 网格蛋白同膜受体结合网格蛋白同膜受体结合, 形成被膜小窝形成被膜小窝, 逐渐使被膜小窝下陷逐渐使被膜小窝下陷, 最后同膜脱离形成包有网格蛋白外被的小泡。最后同膜脱离形成包有网格蛋白外被的小泡。 COP被膜小泡被膜小泡 主要介导蛋白质主要介导蛋白质从高尔基体运回内质网从高尔基体运回内质网,包括从反面高尔基体运向顺面包括从反面高尔基体运向顺面高尔基体高尔基体,以及将蛋白质从反面高尔基体运回到内质网。以及将蛋白质从反面高尔基体运回到内质网。 出芽形成被膜小泡时需要小出芽形成被膜小泡时需要小GTP结合蛋白、外被体和衔接蛋白、膜受结合蛋白、外被体和衔接蛋白、膜受体蛋白等。体蛋白等。披网格蛋白小泡的形成过程披网格蛋白小泡的形成过程 二、细胞结构体系的装配二、细胞结构体系的装配大分子逐级装配大分子逐级装配 自我装配：信息存在于装配亚基自我装配：信息存在于装配亚基 协助装配：还需要其他成分的介入协助装配：还需要其他成分的介入 直接装配：亚基直接装配到已形成的结构上。直接装配：亚基直接装配到已