游离核糖体上合成的蛋白质的归宿

1、在细胞质溶质核糖体上合成的多肽，除了在细胞质中部分保存外，还大多最终被输送到靶细胞器，这些大大决定了细胞器的结构和功能。 根据细胞的种类不同，对应的蛋白质向靶细胞的定位过程也不同。 但这些个的转运机制与内质网膜上合成的蛋白质转运基本相同，且需要诱导肽链信号序列. 五、游离核糖体上合成的蛋白质归宿、第六节蛋白质的细胞球定位、细胞质中合成的多肽经核孔复合体进入细胞核依赖于蛋白质自身具有的核输入信号(nuclear import signal )，该信号是蛋白质入核所必需的重要序列(1)核蛋白质的入核转运、入核信号是由48个氨基酸组成的一个肽，含有lys、arg和pro等带正电氨基酸。 第六节蛋白的

2、细胞球定位不同于信号肽，可以定位于所需核蛋白质不同的部位，不仅进入n末端，而且进入细胞核也不切除(成为蛋白的永久构成部分)。 在核蛋白质的核输入机制细胞质中，游离输入蛋白可与载体蛋白的nls结合形成载体复合物。 核蛋白质被fg核孔蛋白摄取到核内。 输入蛋白rangtp经核孔通道返回细胞质，(2)腺粒体蛋白跨膜运输、这些个蛋白合成和输入细胞器大致涉及4个步骤： (1)在细胞质中合成多肽前驱物；(2)前驱物和细胞器表面接纳体结合；(3)穿过细胞器膜移动；(4)前驱物进入细胞器的蛋白质跨膜运动也利用了信号机制。 6节蛋白质的细胞球定位是从细胞质溶质运向线粒体和叶绿体的蛋白质，在输入之前以前驱物蛋白质

3、的形式存在。 前驱物蛋白在氨基末端具有信号序列(signal sequence )。 各信号序列长度不同，约有20-80个氨基酸残馀化学基，对线粒体蛋白质跨膜转运起着重要作用。 1 .腺粒体蛋白跨膜运动，(1)腺粒体蛋白的前体序列及其接纳体，第六节蛋白的细胞球定位，包括比较丰富的带正电荷的碱性氨基酸(特别是精氨酸)，插入在不带电荷的氨基酸排列顺序之间； 不含或几乎不含对牵引蛋白质跨膜具有重要作用的带负电荷的酸性氨基酸的序列中，羟基氨基酸(特别是丝氨酸)含量高的整个前导序列可以形成亲水性和疏水性的两性螺旋，从而可以保持薮外正内负的膜电位，保持前导肽和其腺粒体前导序列的特征是第六节蛋白质的细胞球定

4、位、腺粒体蛋白质特有的肽序列(a )肽的一维数组(b )肽的折叠氨基酸残基的分布图、第六节蛋白质的细胞定位、线粒体蛋白质的前体序列在跨膜运输时， 首先由外膜上的受体蛋白识别，相互结合，在电化学梯度电位的驱动下越过内外膜的接触点，然后由atp水解作用，横跨第六节蛋白的细胞球定位、蛋白质输入腺粒体基质示意图、腺粒体双层膜线粒体前体序列的不同部位在蛋白质跨膜转运过程中起不同作用。 也就是说，预肽不仅将该存在的蛋白质诱导至腺粒体，还含有指导蛋白质到达细胞器所在空间结构部位的不同诱导信息。 (2)腺粒体跨膜蛋白的筛选定位、第6节蛋白的细胞球定位、输入蛋白在输入前必须首先与钟点工纳蛋白hsc70结合折叠日

5、式榻榻米。 在腺粒体外膜中有输入接纳体蛋白质(例如，tom20和tom22 )，它们能够识别基质的局部序列，并与该序列结合，将前驱物蛋白质送入外膜通道(由tom40构成)。1、腺粒体基质蛋白的输入、定位于基质的蛋白质再通过内膜通道(tim23和tim17 )进入基质，在该部位外膜与内膜紧密接触。转移体外成员、tom、转移体内成员、tim、导入收集器、定位序列在基质中被蛋白质组研究切除。 内膜转移途径中有基质hsc70粘附蛋白，该蛋白与tim44接触，水解作用atp，将基质前驱物蛋白转移至基质。 多肽链是由钟点工纳米蛋白质折叠成三维和四维的日式榻榻米组装的。tom20/22、腺粒体内、外膜接触位

6、点电子显微镜照相、一次性物品膜蛋白二次膜蛋白多次膜蛋白、2、线粒体内膜蛋白质输入、一次性物品膜蛋白质，例如细胞色素氧化酶的coxva亚基，在其前体蛋白质的n末端含有基质定位序列，该序列向tom20/22输入受体coxva包含疏水性的终止转移序列，当蛋白质通过tim23/17通道时，终止转移序列阻止c末端通过内膜，然后肽链转移到类脂双层。 二级跨膜蛋白肽链包括基质定位序列和2级内部疏水区(oxl 1定位序列)，肽链进入基质后，基质定位区被切除。 oxl 1疏水区由内膜中的oxa 1蛋白识别，将蛋白插入类脂双层。 多次跨膜蛋白这样的蛋白质n末端没有基质定位序列，肽链内部含有多个定位序列。 如adp

7、/atp相向转运体(antiporter )，该蛋白质包含6个跨膜区域作为定位排列，外膜中的tom70能够识别内部定位排列。 通过外膜的通用输送孔，通过外膜，在膜间隙中的tim9/10的协助下，蛋白质被转移到内膜中的转移复合体(由tim22/54组成)，承担将输入蛋白质的疏水性定位序列转移到内膜类脂双层的作用。 在这样的蛋白质前驱物中，在n末端基质中局部化序列后，可以是下一长的疏水性氨基酸片段(转移停止信号)，在阻止蛋白质进入基质的同时，使蛋白质与外膜结合，形成外膜整合珠蛋白。 在这个途径中，蛋白质输入后，其基质局部序列和内部疏水性序列没有被切除。 3、外膜蛋白输入，4、膜蛋白输入，主要途径，

8、外膜直接途径，外膜直接途径输入蛋白通过外膜tom40共同输入孔，直接将蛋白释放到膜间隙，与内膜无关，与内膜转座因子无关。 例如细胞色素c血红素裂解裂合酶(承担血红素与细胞色素c的共价键)为腺粒体膜间隙蛋白质。 主要路径前驱物肽链包含两个不同的n端定位序列。 例如细胞色素b2在进入基质时，n末端的第一序列被基质中的蛋白酶切除。 第二序列阻止肽链完全穿过内膜，前驱物成为内膜tim23/17通道中的中间体。 中间物向侧方扩散，远离tim23/17通道。 内膜中的蛋白酶切除穿透膜的疏水性片段，将成熟的蛋白质以可溶性形式释放到膜间隙中。 在许多腺粒体输入蛋白定位序列的序列形式中，腺粒体蛋白包含n端底物定

9、位序列，但因蛋白质而异。 由细胞质溶质合成的线粒体蛋白并非全部由上述途径携带。 局部存在于腺粒体外膜的蛋白质，有时没有前驱序列，不能作为前驱物被输送插入。 另一方面，细胞色素c通过外膜直接扩散到腺粒体中，被细胞色素c血红素裂解裂合酶催化，加入血红素后，有可能成为成熟型，并位于内膜的外侧。 第6节蛋白质的细胞球定位、腺粒体蛋白质的跨膜转运是一个多阶段的能源消费过程，涉及多种蛋白质。 前导序列可以使蛋白质前驱物横跨内外膜定位于各个最终位置，此外，分子钟点工调控器还参与了蛋白质跨膜前的解折日式榻榻米和跨膜后的再折日式榻榻米。 第6节蛋白质的细胞球局部化、叶绿体蛋白质的跨膜转运也与腺粒体蛋白质类似。两

10、者都是翻译后转移，跨膜运输过程需要能量驱动，具有两性氨基末端的前驱序列，并且蛋白质在进入目的地过程中被分析。 叶绿体蛋白跨膜转运的特点：第6节蛋白的细胞球定位、(3)叶绿体蛋白跨膜转运、叶绿体间质(stroma )卡尔维循环相关的酶催化剂除了核糖1，5 -二磷酸羧化酶(rubisco )大亚单位外均由叶绿体基因组查询密码，1、 叶绿体间质蛋白输入、这些个的蛋白质都包括间质输入序列(stromal-import sequence )，该序列富含丝氨酸、苏氨酸和疏水性残化学基，谷氨酸和门冬氨酸少。 核酮糖1，5 -二磷酸羧化酶小(s )亚单位折叠日式榻榻米进入间质腔，与间质hsc70分子钟点工剂暂

11、时结合，n末端输入序列被切除。质体蓝素和一些其它类囊体腔蛋白质，在肽链中包括两个连续的摄取定位序列。 第一种是n末端间质输入序列，将蛋白质前驱物诱导为间质。 二是类囊体定位序列(thylakoid-targeting sequence )，将蛋白质引入类囊体腔。2、类囊体腔蛋白质的输入、类囊体腔蛋白质的输入途径有4条：利用与细菌seca相关的蛋白质的途径、srp依赖途径、依赖于与腺粒体oxa 1相关的蛋白质的途径、ph途径、这些个4条途径都与细菌中的蛋白质输入途径类似， 蛋白质前驱物进入间质后输入序列被切除，类囊膜上有srp接纳体，srp与srp接纳体结合，经sec转波特酒(sec trans

12、locon )进入类囊体腔，类囊体的定位序列在腔内被切除， 翻译革兰阳性菌蛋白后内膜转移细菌内膜有3个亚单位组成的转移通道，蛋白定位于类囊体膜，该途径依赖与腺粒体oxa 1相关的蛋白。第三条途径：结合金属类囊体腔蛋白的输入途径。 这些个折叠的蛋白质前驱物首先进入间质，在间质中n末端的间质输入序列被切除，与此同时蛋白质被折叠日式榻榻米，与上辅助因子结合。 与1定径套胶囊膜蛋白结合的辅助因子将折叠日式榻榻米蛋白输入腔内，该转移的驱动力来源于ph梯度。 ph途径：对于过氧化酶体，无论膜上还是腔内，蛋白质都是在细胞质中合成输入的。 大部分的过氧化酶体基质蛋白的c末端含有skl(ser-lys-leu

13、)序列，该序列称为过氧化酶体定位序列(peroxisomal-targeting sequence，pts 1 )。 只要将该短信号序列连接到细胞质中的哪个蛋白质，就可将该蛋白质摄入过氧化酶体。 (4)在过氧化酶体的蛋白质输入、第6节蛋白质的细胞球定位、第6节蛋白质的细胞球定位、细胞质溶质中，pts 1与可溶性和膜结合的受体蛋白pex14结合，在功能上，srp、srp受体和er腔中定位的蛋白质输入反应历程类似输入蛋白结合了pex5通多体转移通道。 进入基质的过程和基质时，pex5和过氧化酶体蛋白质分解，返回细胞质。 但是，不切除pts1序列。 蛋白质的输入过程需要水解作用atp。 过氧化酶基质

14、蛋白由pts1定位序列诱导输入，第一步：过氧化氢酶和其他大多数基质蛋白c末端包括pts1定位序列，该序列与细胞质溶质接纳体pex5结合。 第2步：结合了基质蛋白的pex5和过氧化酶膜上的pex14相互作用。 第三步骤：底物蛋白-pex5复合物转移到一组膜蛋白(pex10/pex12/pex2 )，底物蛋白被输入到过氧化酶底物。第4步：在基质蛋白转移过程中或腔内，pex5与基质蛋白发生解离，返回细胞质中，并在返回过程中与pex10/pex12/pex2复合物以及其他膜蛋白和细胞质蛋白有关。 输入的蛋白质以折叠状态进入过氧化酶体，输入后的局部序列不被切除，第6节蛋白质的细胞球局部，输入到过氧化酶体的蛋白质以折叠状态贯通膜，在贯通膜之前通过折叠日式榻榻米血红素结合。 组装的传送通道的孔径大小不同，推测可以正确适合不同大小的pts1所具有的