细胞质基质3课件

三、溶酶体的发生初级溶酶体是在高尔基体的trans面以出芽的形式形成，形成过程：内质网上核糖体合成溶酶体蛋白→进入内质网腔进行N-连接的糖基化修饰→进入高尔基体cis面膜囊→磷酸转移酶识别溶酶体水解酶的信号斑→将乙酰葡糖胺磷酸转移在1~2个甘露糖残基上→在中间膜囊切去N-乙酰葡糖胺形成M6P配体→与trans膜囊上的受体结合→通过clathrin衣被包装成初级溶酶体。溶酶体酶的合成及N-连接的糖基化修饰（RER）

高尔基体cis膜囊寡糖链上的甘露糖残基磷酸化M6PN-乙酰葡萄糖胺磷酸转移酶高尔基体trans-膜囊和TGN膜（M6P受体）溶酶体酶分选与局部浓缩以出芽的方式转运到前溶酶体磷酸葡萄糖苷酶磷酸化识别信号：信号斑发生途径

溶酶体的发生过程

Figure6-40.Themannose6-phosphate(M6P)pathway,themajorroutefortargetinglysosomalenzymestolysosomes.

PrecursorsoflysosomalenzymesmigratefromtherERtothecis-Golgiwheremannoseresiduesarephosphorylated.IntheTGN,thephosphorylatedenzymesbindtoM6Preceptors,whichdirecttheenzymesintovesiclescoatedwiththeclathrin.Theclathrinlatticesurroundingthesevesiclesisrapidlydepolymerizedtoitssubunits,andtheuncoatedtransportvesiclesfusewithlateendosomes.Withinthislow-pHcompartment,thephosphorylatedenzymesdissociatefromtheM6Preceptorsandthenaredephosphorylated.ThereceptorsrecyclebacktotheGolgi,andtheenzymesareincorporatedintoadifferenttransportvesiclethatbudsfromthelateendosomeandsoonfuseswithalysosome.ThesortingoflysosomalenzymesfromsecretoryproteinsthusoccursintheTGN,andthesetwoclassesofproteinsareincorporatedintodifferentvesicles,whichtakedifferentroutesaftertheybudfromtheGolgi.[G.Griffithsetal.,Cell

52:329;S.Kornfeld,Annu.Rev.Biochem.

61:307;andG.GriffithsandJ.Gruenberg,TrendsCellBiol.

1:5]PhosphorylationofmannoseresiduesonlysosomalenzymescatalyzedbytwoenzymesRecognitionsitebindstoSignalpatchphosphoglycosidaseMannose6-phosphateresiduestargetproteinstolysosomesTargetingofsolublelysosomalenzymestoendosomesandlysosomesbyM-6-PtagN-乙酰葡萄糖胺磷酸转移酶磷酸葡萄糖苷酶五、过氧化物酶体过氧化物酶体(peroxisom)又称微体(microbody)Rhodin1954发现于鼠肾小管上皮细胞。是由单层膜围绕而成的内含一种或几种氧化酶类的异质性细胞器。直径通常0.5um，呈圆形，椭圆形或哑呤形不等。特点：含过氧化氢酶（标志酶）和一至多种依赖黄素（flavin）的氧化酶，已发现40多种氧化酶，其中尿酸氧化酶（urateoxidase）的含量极高，以至于在有些种类形成酶结晶构成的核心。各类氧化酶的共性是将底物氧化后生成H2O2。而过氧化氢酶又利用H2O2去氧化其它底物。RH2+O2→R+H2O2鼠肝细胞超薄切片所显示的过氧化物酶体（P）和其它细胞器如线粒体（M）等（Albertetal.，1989）烟草叶肉细胞的过氧化物酶体（中央具有尿酸氧化酶形成的晶体状核心）1、过氧化物酶体与溶酶体的区别

过氧化物酶体和初级溶酶体的形态与大小类似，但过氧化物酶体中的尿酸氧化酶等常形成晶格状结构，可作为电镜下识别的主要特征。

通过离心可分离过氧化物酶体和溶酶体：过氧化物酶体沉降先于溶酶体。

过氧化物酶体和溶酶体的差别微体与初级溶酶体的特征比较在动物中：

①参与脂肪酸的β-氧化向细胞直接提供热能；

②具有解毒作用，过氧化氢酶利用H2O2将酚、甲醛、甲酸和醇等有害物质氧化，饮入的酒精1/4在微体中氧化为乙醛。2、在植物中：①参与光呼吸，将光合作用的副产物乙醇酸氧化为乙醛酸和过氧化氢。②在萌发的种子中，进行脂肪的β-氧化，产生乙酰辅酶A，经乙醛酸循环，由异柠檬酸裂解为乙醛酸和琥珀酸，加入三羧酸循环，因涉及乙醛酸循环，又称乙醛酸循环体。2、过氧化物酶体的功能3、过氧化物酶体的发生

氧化物酶体经分裂后形成子代的细胞器，子代的过氧化物酶体再进一步装配形成成熟的细胞器。

组成过氧化物酶体的蛋白均由核基因编码，主要在细胞质基质中合成，然后转运到过氧化物酶体中。

过氧化物酶体蛋白分选的信号序列（Peroxisomal-targetingsignal，PTS）：

PTS1为Ser-lys-leu，多存在于基质蛋白的C端。

PTS2为Arg/Lys-Leu/lle-5X-His/Gln-leu，存在于某些基质蛋白N-端。

过氧化物酶体膜上存在几种可与信号序列相识别的可能的受体蛋白。

过氧化物酶体的膜脂可能在内质网上合成后转运而来。

内质网也参与过氧化物酶体的发生过氧化物酶体发生过程的示意图细胞内合成的蛋白质、脂类等物质之所以能够定向的转运到特定的细胞器取决于两个方面：其一是蛋白质中包含特殊的信号序列（signalsequence）。其二是细胞器上具特定的信号识别装置（分选受体，sortingreceptor）。第五节细胞内蛋白质分选与细胞结构的组装（一）信号假说：G.Blobel等1975年提出了信号假说(Signalhypothesis)，认为蛋白质N端的信号肽，指导蛋白质转至内质网上合成，因此获1999年诺贝尔生理医学奖。一、信号假说与蛋白质分选信号蛋白质转移到内质网合成涉及以下成分：信号肽（signalpeptide），存在于蛋白质一级结构上的线性序列，位于新合成肽链的N端，一般16~30个氨基酸残基，含有6-15个连续排列的带正电荷的非极性氨基酸，由于信号肽又是引导肽链进入内质网腔的一段序列，又称开始转移序列（starttransfersequence）；有些在完成蛋白质的定向转移后被信号肽酶（signalpeptidase）切除；通常信号序列对所引导的蛋白质没有特异性要求，每一种信号序列决定特殊的蛋白质转运方向。信号斑（signalpatch）：存在于完成折叠的蛋白质中，构成信号斑的信号序列之间可以不相邻，折叠在一起构成蛋白质分选的信号。（二）蛋白质分选信号信号肽的一级序列：信号肽一级序列由疏水核心（h）、C端（c）和N端（n）三个区域构成。以血清白蛋白和HIV-1型病毒的糖蛋白gp160信号肽为例，显示出两者的n区长度明显不同信号肽（Signalpeptides）与信号斑（Signalpatches）signalsequenceandsignalpatch3、信号识别颗粒（signalrecognitionparticle，SRP），由6种多肽组成，结合一个7SRNA，属于一种RNP(ribonucleoprotein)。能与信号序列结合，导致蛋白质合成暂停。4、SRP受体（SRPreceptor），内质网膜的整合蛋白，异二聚体，可与SRP特异结合。又称停泊蛋白（DP）。5、停止转移序列（stoptra